O Premio Nobel de Física Klaus von Klitzing ofrece este xoves en Fonseca unha conferencia sobre a revolución cuántica en metroloxía

O físico Klaus von Klitzing, Premio Nobel de Física en 1985 e actual director do Instituto Max Planck para a investigación en estado sólido, atópase esta semana en Compostela convidado polo programa ConCiencia que dirixe o catedrático da USC Jorge Mira e que supón xa a visita número 45 nas súas 19 edicións de existencia. O acto central da visita será este xoves 12, ás 19.30 horas no Salón Nobre de Fonseca, coa conferencia ‘A revolución cuántica en metroloxía’ aberta a toda a cidadanía.

Foi no laboratorio de altos campos magnéticos do Instituto Max Planck, no complexo científico de Grenoble (Francia), onde o físico Klaus von Klitzing (Schroda, Polonia, 1943) con tan só con 37 anos realizou o descubrimento do efecto Hall cuántico que o levou a conseguir o Premio Nobel 5 anos despois. Tal e como comentou el mesmo nun encontro cos medios de comunicación, no que ademais de Mira estivo acompañado polo presidente da división de física da materia condensada da Sociedade Europea de Física, José María de Teresa, “en Grenoble quería entender como se comportaban uns elementos electrónicos, os transistores, que están na base de todos os dispositivos electrónicos actuais, e facendo medidas moi básicas de física fundamental ás 2 da madrugada atopei ese efecto”. “O Nobel foi algo sorpresivo para min porque foi conseguido por algo que eu non agardaba”, explicou.

Efecto Hall cuántico
O seu traballo sustentouse sobre os adiantos que a física conseguiu na creación de sistemas de transporte eléctrico que se comportan como se existisen só en dúas dimensións no noso mundo tridimensional. Cando unha corrente flúe nunha dirección por un material condutor tridimensional, ao aplicarlle perpendicularmente un campo magnético, os electróns son desviados fóra desa dirección, no coñecido como efecto Hall descuberto en 1879. A desviación aumenta de xeito continuo e proporcional coa intensidade do campo magnético aplicado; pero a mediados da década de 1970 empezouse a sospeitar que iso non sería así en dúas dimensións.

Nese contexto, von Klitzing deseñou en 1978 un experimento que amosaba que algo estraño ocorría; pero mantivo o segredo ata 1980, cando conseguiu confirmar a existencia do chamado ‘efecto Hall cuántico’: a desviación dos electróns xa non é continua co aumento do campo magnético, senón que se detén para certos intervalos de campo magnético, cunha evolución a saltos.

Reforma histórica do sistema de medidas
O físico alemán abriu deste xeito un campo, o das tecnoloxías cuánticas, no que descubriu un efecto que sería o primeiro de moitos que virían despois, que teñen aplicación en metroloxía, a ciencia da medida. Calquera cousa que se pode medir depende só de sete unidades de medida, que agora se poden expresar en función de constantes fundamentais, que non cambian. En base a esas constantes defínense cousas que manexamos no día a día como pode ser o quilogramo. Isto é, se antes o quilogramo se definía fisicamente nun instituto científico de París, o que provocaba certas inestabilidades cando esa medida se copiaba noutros lugares, agora, coas constantes universais produto do traballo de Von Klitzing, eses valores son fixos.

A metroloxía deu así, grazas ao seu traballo, un salto cualitativo moi importante, impulsando unha nova maneira de pesar e medir lonxitudes e distancias en base a constantes fundamentais. Non en van, o seu descubrimento deu pé a que nunha conferencia internacional celebrada en Versalles no ano 2018 se acordasen unhas novas bases de metroloxía. Para o Nobel, “o máis fascinante para min foi ver como nunha conferencia desa envergadura, con máis de 100 países presentes, todos estiveron de acordo en establecer ese novo sistema baseado no meu descubrimento décadas antes”. Finalmente, en maio de 2019 tivo lugar a reforma histórica do Sistema Internacional de Unidades, que xa quedaban definidas a partir de constantes da natureza e non de unidades vencelladas a obxectos materiais.

IA e cambio climático
Na rolda de prensa, o Premio Nobel pronunciouse con rotundidade a respecto de diversas cuestións que definen a sociedade actual e os novos avances científicos. Así, pese a valorar aspectos moi positivos da intelixencia artificial como a súa aplicación en medicina ou en ciencia de materiais, puxo de relevo riscos “moi importantes” na manipulación da información –“hoxe en día é moi difícil obter boa información”, dixo- á vez que subliñou outra problemática engadida como é o do inxente consumo de enerxía desta nova tecnoloxía, “maior que a computación habitual”.

Precisamente, sobre a cuestión enerxética mostrouse partidario de apostar polas renovables baseadas nas enerxías solar e eólica e avanzar en solucionar os problemas de distribución e almacenamento. Para o segundo, aposta polo hidróxeno, un modelo no que xa está traballando Alemaña. “A transición enerxética ten que ir nesa dirección, e non na de fusión, que está levando moito investimento pero a curto pazo non serve”, sentenciou.

Na mesma orde de cousas, mostrouse pesimista respecto ao cambio climático e aventurou, “coas predicións científicas anteriores e actuais na man”, unha forte suba do nivel da auga “que pode significar mesmo a desaparición de cidades como Nova York”. “Son necesarias medidas a curto prazo porque non podemos agardar ata finais de século”, dixo, á vez que criticou, por “pouco ambicioso” o acordo verde europeo.

Programa da visita
O profesor von Klitzing comezou a súa visita en Compostela cunha xuntanza coa alcaldesa e presidenta do Consorcio de Santiago, Goretti Sanmartín. A continuación, trasladouse ao Colexio de San Xerome para reunirse co reitor da USC, Antonio López, e asinar no Libro de Honra da institución. A xornada do xoves 12 contempla en xornada matinal unha sesión de traballo sobre materiais bidimensionais na que ademais do Premio Nobel está prevista a participación dos presidentes da Real Sociedad Española de Física e da división de física da materia condensada da European Physical Society así como de persoas destacadas líderes na materia en España.