Mirando a lo largo de los más de 100 años de vida del premio Nobel se descubre que los cinco físicos de la Academia de Ciencias que deciden quién recibe el preciado galardón tienen una nada desdeñable predilección por ciertos temas.
Los premios Nobel en Física de este siglo se reparten entre astrofísicos, físicos teóricos y físicos de materiales (o materia condensada). Bueno, y queda uno para los climatólogos, por eso de que el cambio de climático está de moda. Y esta querencia no es nueva, pues lleva siendo así desde la década de 1920. Así que ya lo saben los actuales estudiantes de física que sueñen con este premio: ya saben a qué disciplinas dedicarse. Porque la geofísica, la acústica, la meteorología y tantas otras ramas de la física han estado, están y estarán por siempre desterradas de la gloria del Nobel.
La geofísica no merece el Nobel
De todos ellos por lo menos a los geofísicos les queda un consuelo: el premio Crafoord –creado por el industrial sueco Holger Crafoord–. Un premio que tiene cuatro categorías: geociencias, biociencias, astronomía (¡cómo no!) y matemáticas y en investigación en una enfermedad que sufrió el industrial en los últimos años de su vida, la poliartritis (la artritis que involucra a ciento o más articulaciones). Así por ejemplo, en 2002 el premio recayó en Dan P. Makenzie, el padre de la tectónica de placas. Según ella, la corteza de la Tierra es como un balón de fútbol; no es una única superficie sino que se encuentra dividida en placas. Pero a diferencia de lo que sucede en la pelota, estas placas son de diferentes dimensiones y se encuentran flotando en un mar de magma líquido, el manto, sobre el que se mueven. Así, de igual forma que sucede con los barcos, las placas están más o menos hundidas en función del peso.
No hace falta reseñar que la importancia de la tectónica de placas es total: es la teoría central de la geología moderna. Por contraste, el Nobel de Física de aquel año 2002 fue a parar al campo de la astrofísica de partículas y de altas energías: la detección de neutrinos y fuentes de rayos X cósmicas. La diferencia entre ambas contribuciones es abismal. Pero investigar nuestro planeta no es motivo de reconocimiento para el Comité Nobel pues jamás se ha dado el premio a ningún investigador en ese campo.
La física menos popular
Algo parecido ocurre de cara al gran público: la física se divide en la que sale en los medios de comunicación y la que no. Al primer grupo corresponden la astronomía, la física de lo muy pequeño y, en menor medida, la de los nuevos materiales; la geofísica sólo aparece cuando se produce un terremoto o entra en erupción un volcán. Pero la que nunca aparece es aquella parte de la física dedicada a medir las constantes universales y a determinar los patrones de medida.
Hacer mediciones es el corazón de la física. Nuestro conocimiento del mundo depende críticamente de ellas. Es más, para comprobar si nuestras ideas son correctas o no es necesario conocer de la forma más exacta posible el valor de las constantes universales: la carga y la masa del electrón, la velocidad de la luz, la constante de Planck…
Quien lleva la voz cantante es el Committee on Data for Science and Technology (CODATA) y el 20 de mayo de 2019 publicó el, hasta el momento, último conjunto de valores para las constantes universales. Una de los valores más complicados de obtener es el de la constante de gravitación de Newton (G), que exige un cuidado exquisito a la hora de realizar el experimento. La razón es doble: primero porque la gravedad es la fuerza de la naturaleza más débil que existe, por lo que observar su efecto sobre la materia es algo delicado; y segundo, porque no hay forma de apantallar la acción de la gravedad en el laboratorio del mismo modo que se puede hacer con la electricidad o el magnetismo, pues cualquier objeto con masa situado cerca perturba la medición. El asunto es tan peliagudo que el valor para G de CODATA en 1998 era diez veces menos preciso que el correspondiente a 1986. Desde 2018 se están realizando verdaderos esfuerzos para revaluar los resultados contradictorios que se obtienen a la hora de determinar el valor de G. Y fue ese mismo año cuando un grupo de investigación chino anunció nuevas mediciones basados en dos métodos diferentes: afirmaron que eran las mediciones más precisas jamás realizadas, pero eso todavía está por ver...
La física más desconocida
Otro de los aspectos de la física menos conocido es el que involucra a la definición de las unidades de medida, que se encuentra a cargo del Bureau International des Poids et Mesures. Definir metro es fácil: la distancia recorrida por la luz en el vacío en 1/299 792 458 segundos. Pero hacer lo propio con el kilogramo… Eso ya es otra historia. Al igual que al principio, la definición reside en un prototipo -el “Grand Kilo”- guardado en una cámara especial del BIPM –hay, además, seis copias reconocidas que se guardan en una caja fuerte en las mismas condiciones que el prototipo–. Es un cilindro hecho en un 90% de platino y un 10% de iridio. Como su peso aumenta en una parte en mil millones cada año debido a la suciedad que indefectiblemente se acumula en su superficie, el CIPM ha declarado que el valor patrón es el que se obtiene al pesar el cilindro justamente después de limpiarse siguiendo un protocolo muy determinado.
ℎPero en 2019 todo cambió: quizá hartos de tener que limpiarle constantemente el polvo, en la Conferencia General de Pesas y Medidas de ese año se decidió redefinir el kilogramo. Ahora la unidad fundamental de masa no es un trozo de materia sino una combinación de diferentes constantes fundamentales de la naturaleza. Según la citada conferencia, en la actualidad el kilogramo se define “al fijar el valor numérico de la constante de Planck [una constante fundamental para entender los procesos del mundo subatómico], como 6.626 070 15 × 10−34 expresada en Julios por segundo, unidad igual a kg·m²·s−1, donde el metro y el segundo se definen en función de la velocidad de la luz en el vacío) y la duración del segundo atómico”. Ahí es nada.
