El Nobel de Física premia dos teorías de fenómenos cuánticos del dominio ultrafrío

El Premio Nobel de Física este año encumbra a tres científicos que lograron explicar extraños fenómenos del mundo microscópico a temperaturas ultrabajas. La Real Academia Sueca de Ciencias anunció ayer los galardones destacando las contribuciones fundamentales de los rusos Alexei A. Abrikosov y Vitali L. Ginzburg en la comprensión de la superconductividad, mientras que al británico Anthony J. Leggett se le reconoce la enorme importancia de su explicación de la superfluidez del helio 3. Los tres comparten el honor del Nobel y el premio de 1,3 millones de euros.

Ginzburg, Abrikosov y Leggett, tienen 87, 75 y 65 años respectivamente, y los dos últimos tienen nacionalidad de EE UU y viven en ese país. Sus trabajos premiados abrieron ventanas fundamentales hacia el microcosmos al lograr interpretar fenómenos que sólo se dan en un régimen de muy bajas temperaturas. La contribución teórica de los dos rusos, el fenómeno de la superconductividad, se aplica normalmente en exámenes médicos y los ingenieros cuentan con él para hacer, por ejemplo, trenes magnéticos, además de multitud de dispositivos electrónicos. Los materiales superconductores pierden su resistencia al paso de la electricidad cuando son enfriados hasta bajísimas temperaturas y no disipan energía, un auténtico sueño para crear cables y dispositivos eléctricos de altísima eficacia.

Leggett logró explicar por qué el helio 3 pierde su viscosidad cuando se enfría hasta temperaturas que rozan el cero absoluto (273 grados centígrados bajo cero).

Abrikosov, que trabaja en el Laboratorio Nacional Argonne (EE UU), se declaró ayer "muy contento y muy halagado", informa Reuters. Su trabajo premiado ahora se remonta a los años cincuenta. La superconductividad, puede desencadenar "una revolución... comparable con el descubrimiento mismo de la electricidad", comentó. También recordó que él llegó a EE UU hace 13 años sin ahorros, "y ahora no tengo que preocuparme por ahorrar lo necesario para mi retiro", añadió, pero sin ocultar su esperanza de continuar el trabajo científico durante muchos años.

Ginzburg (del Instituto de Física Lebedev, en Moscú) destacó: "Las reglas de los Nobel hacen que tengan que elegir un máximo de tres científicos, pero hay un gran número de personas trabajando en ésto".

La superconductividad se remonta a principios del siglo XX, cuando se descubrió que el mercurio, al ser enfriado hasta pocos grados sobre el cero absoluto, perdía la resistencia al paso de la electricidad. Kammerling Onnes recibió el Nobel por ello en 1913, aunque nadie sabía explicar el fenómeno.

Medio siglo después, John Bardenn, Leon Cooper y Robert Schrieffer propusieron la teoría bautizada con sus iniciales (BCS) según la cual en los materiales superconductores parte de los electrones forman pares que, actuando como una única partícula, se deslizan por los canales del material dentro de una estructura regular de átomos cargados positivamente. El efecto es una supercorriente que fluye sin resistencia. Los tres físicos recibieron el Nobel de Física en 1972.

Entonces, ¿cuál es la aportación de Abrikosov y Ginzburg? La superconductividad es un fenómeno extraño. Resulta que en algunos materiales de este tipo, metálicos, el efecto de la superconductividad desaparece si están sometidos a campos magnéticos fuertes. Son los superconductores de tipo I. Pero hay otros materiales, normalmente aleaciones de metales o compuestos con cobre, que mantienen su característica de dejar pasar la electricidad libremente incluso en presencia de campos magnéticos fuertes; son llamados de tipo II y no se explican por la teoría BCR. Aquí intervino Abrikosov, quien, basándose en trabajos previos de Ginzburg, propuso una teoría según la cual existe un parámetro que determina el grado y la forma de penetración de un campo magnético en un superconductor.

El fantástico fenómeno de la superconductividad se cobra un precio: las bajísimas temperaturas a las que funciona. Sin embargo, se han ido encontrando materiales que se hacen superconductores a temperaturas más y más altas, superando la frontera de los 196 grados bajo cero, por encima de la cual ya no hace falta el costoso helio líquido para lograr el ultrafrío sino que sirve el nitrógeno. Todos estos materiales superconductores de alta temperatura (por los que recibieron el Nobel Georg Bednorz y Alex Muller en 1987) son de tipo II. Los físicos y los ingenieros esperan lograr materiales superconductores a temperatura ambiente.