José Manuel Sánchez Ron celebra en Nebrija el Año Internacional de la Ciencia y Tecnología Cuánticas

Sánchez Ron celebra el Año Internacional de la Ciencia y Tecnología Cuánticas

La Universidad Nebrija aprovechó el acto académico de Santo Tomás de Aquino para unirse a las conmemoraciones del Año Internacional de la Ciencia y Tecnología Cuánticas declarado por la UNESCO. El físico, historiador de la ciencia y miembro de la Real Academia Española (RAE), José Manuel Sánchez Ron, en su lección magistral, explicó que la creación, hace un siglo, de la mecánica cuántica derivó en desarrollos “que han cambiado, literalmente, la historia de la humanidad, tanto en lo colectivo como en lo individual, en cómo vivimos”.

En sus palabras, la mecánica cuántica “es la teoría de la física que describe la estructura de la materia y la interacción de esta con las radiaciones”.

Aunque otros momentos “singulares” de la ciencia –“una de las manos que mece la cuna de la historia de la humanidad”– no deben caer en saco roto, “ninguno ha afectado tan profundamente a la vida, a la presente y a la futura” como la mecánica cuántica, que Werner Heisenberg (1901-1976), “un joven estudiante de Sommerfeld de 24 años”, formuló en 1925.

Sánchez Ron Nebrija

Antes de llegar a este momento, el académico de la RAE detalló etapas e investigaciones, que no “pueden separarse de la tecnología” como la base teórica a la formulación matemática de la ley que expresa la densidad de la energía de un cuerpo negro -un objeto teórico que absorbe toda la luz y toda la energía radiante que incide sobre él- ideada por Max Planck en el año 1900.

Einstein y otros ilustres científicos

En un discurso estructurado y rico en detalles científicos, Sánchez Ron citó a nombres ilustres que contribuyeron a aflorar lo cuántico, como Albert Einstein que advirtió cómo la energía de la luz está distribuida espacialmente de forma discontinua.

“El desarrollo de la espectroscopía originado por las investigaciones de Bunsen y Kirchhoff, y el descubrimiento en 1896 de la radiactividad revitalizó el problema de qué es la materia. ¿Cómo era posible que las radiaciones emitidas por los cuerpos mostraran cientos, a veces miles –el caso, por ejemplo, del hierro– de rayas en sus espectros de radiación? Y una pregunta parecida suscitaba la radiactividad: ¿de dónde salía esa aparentemente inagotable energía que, en forma de radiaciones –más tarde denominadas α, β y γ–, emitían elementos como el uranio y el torio?”, explicó.

lección Santo Tomás de Aquino

La “inestable” física clásica

1911 supone otro año esencial en el viaje cuántico en el que se embarcaron con Sánchez Ron todos los presentes en el Salón de Grados del Campus de la Politécnica y Ciencias Sociales en Madrid-Princesa. Rutherford explicó el resultado unos experimentos que habían realizado dos colaboradores suyos, Geiger y Marsden. Supusieron que la materia estaba constituida por átomos, formados por un núcleo en el que se concentraba la mayor parte de la masa, en torno al que orbitaban electrones. El problema, como analizó el físico de la Universidad Autónoma, era que la “física clásica”, formada por la mecánica de Newton y la electrodinámica de Maxwell, era “inestable”.

En ese modelo, “los electrones radiarían energía y caerían rápidamente al núcleo”. La solución llegó de la mano de Niels Bohr. Rompiendo con la física clásica, intuyó que “los saltos de electrones entre diferentes órbitas producían radiación de diferentes frecuencias (esto es, líneas espectrales). Espectroscopia y física cuántica unían sus caminos, al explicar ésta el origen de aquella”. Bohr, “otro de los revolucionarios”, rompió con la física que se conocía.

Bohr y sus empeños

El autor de El Siglo de la Ciencia y El canon oculto: una nueva biblioteca de Alejandría para la ciencia reseñó que, aunque el propósito de Bohr era proporcionar una teoría general de la constitución de todos los átomos y moléculas, en la práctica su formulación solamente explicaba el átomo más elemental, el de hidrógeno. Esa teoría emergió una docena de años más tarde. “Entre todos los episodios de la historia de la ciencia en los que la gestación de una síntesis teórica aparece como un proceso largo y complejo, el de la génesis de una mecánica para las radiaciones y la estructura microscópica de la materia, de la mecánica cuántica como se terminó denominando, destaca como el más arduo”, analizó.

lección Sánchez Ron

Los fracasos, retrocesos, éxitos y avances cuánticos desembocan en Werner Heisenberg: “Con él nació verdaderamente la mecánica cuántica; esto es, se dispuso por fin de la esencia de una teoría coherente para la dinámica de los procesos cuánticos”. La denominada mecánica cuántica matricial planteó serios problemas para muchos científicos, entre los que se encontraban Einstein y Planck.

Erwin Schrödinger y su teoría intuitiva

Ahí entra en escena Erwin Schrödinger (1887-1961), “que prometía un retorno a la más familiar física de lo continuo, una teoría en la que se describían los fenómenos físicos en forma causal mediante las familiares ecuaciones en derivadas parciales en el espacio y en el tiempo”. Al contrario que la mecánica matricial, la ondulatoria analizada por Schrödinger era más intuitiva.

Entre las aportaciones de datos, obras y estudios, Sánchez Ron destacó el principio (o relaciones) de indeterminación que Heisenberg desarrolló en 1927. En uno de sus artículos más famoso el físico alemán escribió: “En vista de la íntima relación entre el carácter estadístico de la teoría cuántica y la imprecisión de toda percepción se puede sugerir que detrás del universo estadístico de la percepción se esconde un mundo ‘real’ regido por la causalidad. Tales especulaciones nos parecen –y hacemos hincapié en esto– inútiles y sin sentido. Ya que la física tiene que limitarse a la descripción formal de las relaciones entre percepciones”.

En la sucesión de términos apareció “la interpretación de Copenhague” formulada en 1927 por el físico danés Niels Bohr, en colaboración con Max Born y Werner Heisenberg. Después de desentrañarlo con conceptos físicos, Sánchez Ron intentó explicar sus postulados con otras palabras: “Por decirlo de alguna manera, la realidad se difumina, al menos a escala atómica. Es como si la sólida base sobre la que caminamos y de la que formamos parte, se terminase diluyendo, disgregándose en átomos en los que predomina el vacío, la distancia entre el núcleo atómico y las órbitas electrónicas. Acaso, incluso, que todo se reduzca a ultramicroscópicas “cuerdas” de múltiples dimensiones, cuyas vibraciones “producen” los pilares, las partículas elementales que componen la materia”.

Santo Tomás de Aquino. Acto solemne

El protagonismo del transistor

En todo caso, el historiador de la ciencia expresó que la mecánica cuántica funciona, y puso un ejemplo para demostrarlo: el transistor, inventado en 1947 por tres físicos estadounidenses, John Bardeen, William Shockley y Walter Brattain.

“La invención del transistor constituye un magnífico ejemplo de artilugio cuántico en el que física y sociedad interaccionan. Inicialmente, los transistores no representaron un gran negocio: eran caros y no funcionaban demasiado bien, pero gradualmente se fueron introduciendo en aparatos como radios portátiles”. Entre 1955 y 1961, el Departamento de Defensa de Estados Unidos invirtió 66 millones de dólares en programas para desarrollar las posibilidades del transistor, “hijo” de la física cuántica y al fin y al cabo “un dispositivo electrónico hecho de material semiconductor, como el silicio o e germanio, que puede regular una corriente que pasa a través de él y también actuar como amplificador”.

Aparecieron en ese momento los emprendedores Jack Kilby (1923-2005) y sus circuitos integrados, microchips o, simplemente, chips, y Robert Noyce (1927-1990), que desarrolló las técnicas fundamentales para la fabricación de un microchip parecido al de Kilby: “un circuito integrado basado en una lámina de silicio con una capa protectora de dióxido de silicio sobre ella, interconectando los diversos componentes mediante la deposición de hilos de aluminio sobre ella y que era bastante más robusto que el de éste”. En 1961, Fairchild Semiconductor producía comercialmente los primeros chips.

Santo Tomás de Aquino 2025

La aplicación del microprocesador

Luego vendría la invención del microprocesador y las aplicaciones de esta tecnología en el sector de la defensa. La NASA “no se podía quedar al margen”. Sánchez Ron comentó que el 27 de noviembre de 1963 –año en el que se vendieron alrededor de medio millón de chips– lanzó desde Cabo Cañaveral el primer satélite de la serie Interplanetary Monitoring Platform (IMP), destinado a estudiar el plasma y el campo magnético interplanetario. “Fue el primer vehículo espacial que utilizó electrónica integrada”, agregó.

En 1964, Fairchild anunció la primera línea de productos de circuitos integrados dirigidos principalmente a estimular el mercado no militar y no espacial. Para el catedrático de Historia de la Ciencia en la Universidad Autónoma de Madrid y sillón G de la RAE, la humanidad entró, en el último tercio del siglo XX, en la Era de la Información y la Globalización, gracias a los desarrollos que se produjeron a partir de la invención del transistor y de la revolución microelectrónica que propició. “Integrados a millones en circuitos integrados, los transistores pasaron a desempeñar funciones básicas en los billones de microprocesadores que controlan”, dijo.

Dispositivos como motores de coche, teléfonos celulares, misiles, satélites, redes de gas, hornos microondas, computadores personales, aparatos para discos compactos, teléfonos móviles e inteligentes “cambiaron, literalmente, las formas en las que nos comunicamos, relacionamos con el dinero, escuchamos música, vemos televisión, conducimos coches, lavamos nuestra ropa, cocinamos o trabajamos”.

Santo Tomás Nebrija 2025

La segunda revolución cuántica

En las postrimerías de su lección en el acto organizado por la Universidad Nebrija en la festividad de Santo Tomás de Aquino, José Manuel Sánchez Ron estimó que estamos “en el umbral” de lo que algunos físicos, como Alain Aspect (Premio Nobel de Física de 2022) han denominado la segunda revolución cuántica, que tiene su “gran protagonista” en un concepto que Schrödinger introdujo en 1935 – en su famoso artículo más conocido como el del “gato de Schrödinger” –, y de manera implícita, el mismo año, por Albert Einstein junto a dos colaboradores suyos, Boris Podolsky y Nathan Rosen.

Ese concepto consiste en el entrelazamiento, “la propiedad, exclusivamente cuántica, de conectar, como si formaran un único estado, partículas o sistemas cuánticos que estuvieron unidos pero que se separaron posteriormente, independientemente de a qué distancia se encuentren, algo que aparentemente viola los requisitos de la teoría de la relatividad especial, que pone como límite la velocidad de la luz a la velocidad máxima para cualquier transmisión de información”.

El entrelazamiento, junto al desarrollo de técnicas para observar y manipular objetos a escala atómica, según Sánchez Ron ha abierto la puerta a la información cuántica, la de la transmisión encriptada, y a la computación cuántica, “derivada ésta de otra característica cuántica, la del principio de superposición cuántico, el de los cubits”.

Los prototipos “sencillos” de ambos desarrollos muestran que “esa segunda revolución cuántica tendrá repercusiones drásticas en el conjunto de la sociedad y en la propia ciencia”, pero “no sabremos cómo vivirán nuestros nietos en el futuro”.

La predicción cuántica de José Manuel Sánchez Ron dio paso a un sostenido aplauso de la comunidad científica que entregó posteriormente sus distinciones a los miembros de Nebrija que se han hecho acreedores de ellas en este último año.

Pilar Vélez. Nebrija

“Sólida” perspectiva científica

En la loa al científico madrileño, Pilar Vélez, directora del departamento de Matemáticas y Física de la Universidad Nebrija, se sintió “abrumada” con su currículum de 65 páginas. Tuvo que resumir en tres rasgos la esencia de “una figura clave” en el estudio y la difusión del conocimiento científico en España: su “sólida” perspectiva científica adquirida en su formación inicial como físico teórico, su mestizaje de ciencias y de letras y su “impresionante” producción escrita (139 artículos en español, 42 en inglés y otras lenguas, 133 capítulos de libros, 6 artículos sobre Fundamentos y Filosofía de la Ciencia y 65 libros sobre ciencia, historia, pensamiento, política y filosofía científica, pensamiento científico, y científicos españoles y extranjeros).

Entre las iniciativas del Premio Nacional de Ensayo, Vélez destacó la creación del Archivo de la Ciencia Española en la Universidad Autónoma de Madrid y su colaboración con editoriales como Crítica, Debate y Alianza Editorial, donde ha impulsado colecciones que incluyen a destacados autores de ciencia y divulgación.

Sánchez Ron y Muñiz

“Inspiradora” lección

Como cierre de la ceremonia, el rector, José Muñiz, agradeció al profesor Sánchez Ron “su inspiradora lección, que plantea interrogantes inquietantes, que nos hacen pensar y buscar ese difícil compromiso entre el tempus lento, geológico, en el que opera el pensamiento y la vorágine de la realidad presente que nos exige soluciones a problemas urgentes”.

A un ADN universitario caracterizado por “la independencia para enseñar e investigar”, por “un enfoque universal y meritocrático”, por “un compromiso inquebrantable con la razón y la verdad”, por “un saber que no se sabe para el progreso del conocimiento” y por “un saber por saber, valorando la utilidad de lo inútil”, el rector de la Universidad Nebrija añadió la libertad y el sello “Nebrija” de rigor académico y científico, de enseñanza adaptativa y personalizada, de emprendimiento, de simbiosis con las empresas e instituciones, de internacionalización, y de competencias transversales “que ayuden a nuestros estudiantes a transitar con éxito y de forma natural desde el mundo académico al profesional”.

Virtudes universitarias “unamunianas” de lucidez, frugalidad, justicia, entereza y coherencia, además de conceptos como “la excelencia con alma, sintetizada en nuestro lema de siete palabras mágicas: Pasión por Saber y Pasión por Emprender” también aparecieron en la locución del rector.

En el año del trigésimo aniversario de Nebrija, su rector enumeró los diez parámetros de futuro que pueden marcar las próximas décadas en la educación superior: el crecimiento exponencial de la información y el conocimiento, la formación continua exigida por ese crecimiento, la combinación de la investigación básica y la aplicada, la necesidad de un tamaño institucional competitivo, la internacionalidad, las nuevas tecnologías “que difuminan las fronteras”, el nuevo perfil de los estudiantes: técnico, personal y social, los cambios pedagógicos impuestos por las nuevas tecnologías, los vaivenes legislativos que nos regulan, y las necesarias competencias transversales.

Nebrija cortejo

La mesa del futuro con ayuno digital

Por último, Muñiz citó cinco cambios tecnológicos que se vislumbran en “la parrilla de salida de un futuro próximo”; la Inteligencia Artificial Agéntica (“una nueva fase de la inteligencia artificial referida a la capacidad de los nuevos sistemas inteligentes de aprender por sí mismos y operar de forma autónoma y proactiva, ya lejos de los algoritmos meramente reactivos”), la Sanidad asistida por inteligencia artificial (E-Health), la inteligencia artificial de las cosas (“que permitirá que la IA analice grandes volúmenes de datos captados por los sensores de Internet de las cosas, y tome decisiones inteligentes o automatice tareas”), la tecnología cuántica (“con especial mención para la Computación Espacial, una tecnología que fusiona el mundo físico y digital”) y “una vacuna contra la saturación digital, que empieza a hacer estragos entre los humanos”.

En este último aspecto, “se impone el ayuno digital, el reconectar las personas entre sí y con el entorno natural”. José Muñiz reseñó el fenómeno social conocido como rewilding, que promulga un humanismo digital. “Si la simbiosis carbono-silicio es inevitable, si la singularidad está cerca, intentemos por lo menos que sea el carbono quien lleve la manija y ponga las reglas”, concluyó.

Texto: Javier Picos / Fotos: Zaida del Río

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