Existen siete formas básicas de cristales
en la naturaleza y una multitud de colores.
Los cristales en la naturaleza
expresan algo sobre los átomos que los conforman.
Ayudan a agrupar los átomos en familias.
Este es el mundo de la física en nuestro propio siglo,
y los cristales están debutando en ese mundo.
De toda la variedad de cristales,
la más modesta es la sal común.
Y aun así, es seguramente uno de los más importantes.
Esta es una parte pequeña
de la gran mina en Wieliczka,
cercana a la antigua capital de Polonia, Cracovia.
La sal ha sido extraída aquí por casi mil años.
El alquimista Paracelso
pudo haber pasado por aquí en sus viajes hacia el Este.
El cambió el curso de la Alquimia después del 1500,
insistiendo en que entre los elementos que constituyen
al hombre y la naturaleza debe contarse a la sal.
La sal es esencial para la vida
y siempre ha tenido una categoría simbólica en todas las culturas.
Como los soldados romanos,
todavía decimos salario por lo que pagamos a un trabajador,
a pesar de que significa "dinero de sal".
En un aspecto, Paracelso estaba equivocado.
La sal no es un elemento.
La sal es un compuesto de dos elementos, sodio y cloro.
Es bastante destacable
que un metal blanco, efervescente
como el sodio,
y un amarillo y venenoso gas como el cloro,
terminaran formando
una estructura estable...
la sal común.
Pero más destacable es
que el sodio y el cloro pertenecen a familias.
Por ejemplo, el sodio puede ser ciertamente reemplazado
por el potasio.
Cloruro de Potasio.
Y entonces,
similarmente, el cloro puede ser reemplazado
por su elemento hermano el bromo.
Bromuro de Sodio.
Y, finalmente...
fluoruro de litio,
en el que
el sodio ha sido sustituido por el litio,
y el cloro por el flúor.
y sin embargo,
todos los cristales son indistinguibles.
¿Qué produce esta afinidad familiar entre estos elementos?
En los 1860, todo el mundo se estaba rompiendo la cabeza con eso.
El hombre que resolvió el problema
más triunfalmente
fue un joven ruso
llamado Dmitri
Ivanovich Mendeleiev,
quien visitó esta mina de sal aquí en Wieliczka en 1859.
Entonces tenía 25 años.
Un brillante joven.
El más joven de una vasta familia de 14 niños.
El más querido de su madre viuda, que lo indujo hacia la ciencia.
Lo que distinguió a Mendeleiev no fue solamente su genio,
sino... una pasión por los elementos.
Se convirtieron en sus amigos personales.
Conocía cada peculiaridad y detalle de su comportamiento.
Los elementos, por supuesto,
eran distinguidos cada uno solo
por una propiedad básica,
la que John Dalton había propuesto originalmente.
Cada elemento tiene un peso atómico característico.
¿Cómo las propiedades que les hacen iguales o diferentes
fluyen de ese simple propiedad?
Mendeleiev trabajó en esto.
Escribió los elementos en cartas,
barajaba las cartas en un juego
que sus amigos solían llamar "Paciencia",
y que es el juego que debo jugar otra vez.
Mendeleiev escribió en sus cartas
los átomos ordenados según su peso atómico
Con el hidrogeno realmente no sabía qué hacer con él.
Así el litio, el más liviano que conocía,
después el berilio,
el boro,
entonces venían el carbono, el nitrógeno, el oxígeno,
y luego el flúor.
El próximo es el sodio.
Y ya que
tiene una afinidad familiar con el litio
empezamos otra vez desde ahí.
Ahora, magnesio, aluminio,
silicio, fosforo, azufre,
y ahora el cloro.
Y bastante seguro, el cloro está
en la misma hilera que el flúor.
Y el próximo es el potasio.
Ahí está el potasio, próximo al litio,
sodio, potasio, calcio.
El hecho es que
las hileras horizontales en esta disposición
tienen sentido.
Coloca a las familias juntas.
Si los disponemos en orden de su peso atómico,
tenemos cada uno, dos, tres, cuatro, cinco, seis, siete pasos,
y empezamos uno nuevo,
entonces obtenemos una disposición de familias.
Y entonces el primer problema.
Porque, como se dan cuenta,
Mendeleiev no disponía de todos los elementos.
63 de un total de 92 eran conocidos,
así que tarde o temprano se encontraría con huecos.
Y el primero con el que se encontró fue este
porque el siguiente elemento conocido,
llamado titanio,
simplemente no tenía las propiedades
que debían colocarle ahí, junto al boro y al aluminio.
Así que dijo: "Ahí falta un elemento. El titanio pertenece aquí".
Y en verdad es así, junto al carbón y el silicio.
Bueno, no voy a continuar, excepto
para decir que al terminar,
este sería el lugar del bromo en esta afinidad familiar.
había un número de huecos
y Mendeleiev señaló tres.
Están en estos tres lugares.
El que acabo de indicarles...
uno,
aquí en la misma hilera
y uno aquí.
Y entonces profetizó
que por descubrimiento
serían encontrados,
no solamente que
que tendrían el peso para ocupar
su lugar verticalmente,
pero que tendrían estas propiedades.
Por ejemplo, el más famoso,
al que llamo eka-silicio,
predijo las propiedades con gran exactitud.
Pasaron casi 20 años antes de que lo encontraran.
Fue encontrado en Alemania
y llamado no con el nombre de Mendeleiev sino germanio.
Mendeleiev ha predicho que sería
5.5 veces más pesado que el agua.
Y eso era correcto.
Predijo que su óxido
seria 4.7 veces más pesado que el agua. Eso era correcto.
Esos pronósticos hicieron famoso a Mendeleiev,
en todas partes menos en Rusia.
No era un profeta allá
porque al zar no le agradaban sus políticas liberales.
El descubrimiento más tarde
de una nueva y completa hilera de elementos
empezando con el helio, el neón, el argón,
engrandeció su triunfo.
El patrón subyacente de los átomos
era numérico, eso estaba claro.
Y sin embargo, esa no puede ser toda la historia.
Se nos debe haber pasado algo.
Es que simplemente no tiene sentido creer
que todas las propiedades de los elementos,
están contenidas en un número: el peso atómico.
¿Lo cual oculta que?
Debe ocultar
alguna estructura interna
de alguna manera el átomo está
físicamente ensamblado,
que genera esas propiedades.
Pero, por supuesto,
como idea eso es inconcebible,
ya que por tanto tiempo se ha creído que el átomo es indivisible.
Y por eso es que el momento crucial llegó en 1897
cuando JJ Thomson en Cambridge descubrió el electrón.
Sí, el átomo tiene partes constitutivas.
El electrón es una pequeña parte de la masa, pero una parte real,
y lleva una única carga eléctrica,
y cada elemento está caracterizado
por el número de electrones en sus átomos.
Y esos números son exactamente iguales
a los números que correspondiente
al lugar en la tabla de Mendeleiev
que ese elemento ocupa.
La figura ha cambiado
del peso atómico
al número atómico.
Y significa esencialmente, a la estructura atómica.
La física se convirtió en esos años,
en el más grande trabajo colectivo en ciencias.
No, más que eso.
El mayor trabajo de arte colectivo del siglo 20.
Dije trabajo de arte
porque el concepto
de que existe una estructura subyacente,
un mundo dentro del mundo del átomo,
enseguida capturó la imaginación de los artistas.
Desde la época de la Óptica de Newton,
los pintores habían sido cautivados
por la coloreada superficie de las cosas.
El siglo 20 cambió eso.
Como las placas de los rayos X de Roentgen,
mostraban los huesos bajo la piel,
y para la más profunda, sólida estructura
que se levanta desde el interior.
La forma completa de un objeto a un cuerpo.
Los pintores cubistas, por ejemplo,
están inspirados, obviamente, por las familias de cristales.
Ven en ellos la forma de una aldea en la ladera de una colina.
Un grupo de mujeres.
Este es el famoso inicio de Pablo Picasso a la pintura cubista.
Una sola cara.
El interés se ha movido de la piel y las características,
a la geometría subyacente.
La cabeza ha sido dividida
en formas matemáticas,
y luego vuelta a reunir
como una reconstrucción.
Una recreación desde dentro hacia afuera.
Esta nueva búsqueda
de la estructura oculta
es impactante
en los pintores del norte de Europa.
Franz Marc, por ejemplo,
pintando el paisaje natural.
Y, un favorito entre los científicos,
el cubista, Jean Metzinger.
Existen dos diferencias claras
entre un trabajo artístico y un ensayo científico.
Una es que en el trabajo artístico,
el pintor visiblemente está
convirtiendo el mundo en pedazos
y reuniéndolo
en el mismo lienzo.
Y la otra es que se puede observarlo
pensar mientras trabaja.
En estos ambos aspectos,
el ensayo científico es a menudo deficiente.
A menudo es solo analítico...
y casi siempre oculta el proceso de razonamiento
en su lenguaje impersonal.
He escogido
hablar sobre uno de los
padres fundadores
de la física del siglo 20, Niels Bohr,
quien coleccionaba pinturas, aquí...
en su casa, en Copenhague en Dinamarca,
porque en estos dos aspectos
él fue un...
consumado...
artista.
No tenía respuestas fáciles.
Solía iniciar sus cátedras diciendo a sus estudiantes:
"Casa oración que pronuncie
debería ser considerada por Uds.
no como una afirmación
sino como una pregunta".
Lo que cuestionaba era la estructura del mundo.
Y las personas con las que trabajaba,
cuando fue joven y cuando no,
eran otras que estaban,
haciendo pedazos al mundo,
meditando sobre eso y volviéndolo a reunir.
Primero fue,
en sus 20,
a trabajar con Ernest Rutherford,
quien, alrededor de 1910,
era el principal
era el más destacado físico experimentalista del mundo.
Rutherford estaba entonces en Manchester,
y en 1911,
propuso un nuevo modelo para el átomo.
Había expresado que el pesado núcleo estaba en el centro
y los electrones
giraban a su alrededor en trayectorias,
en forma similar a la de los planetas
alrededor del sol.
Una simpática ironía de la historia
que, en 300 años,
los escandalosos diseños de Copérnico y Newton
se han convertido en el modelo más natural
para cada científico.
No obstante, había algo mal en el modelo de Rutherford.
Los planetas según se mueven en sus orbitas
pierden energía continuamente,
de tal forma que año tras año,
sus orbitas se hacen más pequeñas,
un poco muy pequeño,
pero, en el tiempo, caerán dentro del sol.
Si los electrones se comportan exactamente igual que los planetas,
entonces, caerán dentro del núcleo.
Debe haber algo
que impida a los electrones
perder energía continuamente.
Eso requería un principio nuevo en física
que limitara la energía que un electrón puede dar a un valor fijo.
Solo así puede existir
una medida...
una unidad definitiva
que mantenga a los electrones en una órbita estable.
Niels Bohr
descubrió
la unidad que estaba buscando,
en el trabajo
que Max Planck
había publicado en Alemania
en 1900.
Lo que Planck había descubierto, una docena de años más temprano,
es que en un mundo en el que la materia viene en pedazos,
la energía debe venir en pedazos, o en quanta.
Retrospectivamente, eso no parece tan extraño.
Pero Planck sabía
cuan revolucionaria era la idea que había tenido, el en que la tuvo.
Porque en ese día...
llevó a su pequeño hijo a una de esas caminatas profesorales y le dijo:
"He tenido una concepción hoy...
tan revolucionaria
y tan grande
como el tipo de ideas que Newton tuvo".
Y así era.
Ahora, de cierta forma, por supuesto, la tarea de Bohr era fácil.
Tenía el átomo de Rutherford en una mano, tenía el quantum en la otra.
¿Qué hay en eso tan maravilloso sobre un joven de 27 en 1913
uniendo esas dos cosas
y creando la moderna imagen del átomo?
Nada más que el maravilloso, visible, proceso de razonamiento.
Nada más que el logro de la síntesis.
Y el sustento de eso, en el único lugar en que se podía encontrar,
la huella digital del átomo,
el espectro por el cual su comportamiento interno
se hace visible a nosotros observándolo desde el exterior.
Esa fue la maravillosa ida de Bohr.
El interior del átomo es invisible,
pero hay una ventana en él, una ventana empañada,
el espectro del átomo.
Cada elemento tiene su propio espectro.
Por ejemplo, el hidrogeno
tiene tres líneas bastantes vividas en su espectro visible.
Bohr lo explicó como la liberación de energía que se produce
cuando el único electrón del átomo de hidrogeno
salta de una órbita exterior a una de las orbitas interiores.
La línea roja se produce cuando el electrón salta
desde la tercera órbita a la segunda.
La línea azul verdosa,
cuando el electrón salta de la cuarta órbita a la segunda.
La estructura del átomo era ahora tan matemática como el universo de Newton,
pero contiene el principio adicional del quantum.
Niels Bohr había construido un mundo dentro del átomo
actuando...
más allá de las leyes de la física según se habían mantenido
por dos siglos después de Newton.
Regresó triunfalmente a Copenhague.
Dinamarca era su hogar otra vez.
Un nuevo lugar para trabajar.
En 1920,
construyeron el instituto Niels Bohr para él,
donde ha estado desde entonces.
Es interesante rastrear
los pasos para confirmar
el modelo del átomo de Bohr
porque de alguna forma
recapitulan el ciclo de vida
de cada teoría científica.
Primero, el escrito.
En él, resultados conocidos
son usados para dar apoyo al modelo.
Como decir, el espectro del hidrogeno en particular...
demuestra tener líneas, conocido de viejo,
cuyas posiciones corresponden
a las transiciones cuánticas de los electrones.
desde una órbita a otra.
El próximo paso es extender
esa clase de confirmación a un nuevo fenómeno.
En este caso líneas
en el espectro de alta energía de los rayos X.
Ese trabajo estaba en curso
en el laboratorio de Rutherford
en 1913
y produjo hermosos resultados,
confirmando exactamente lo que Bohr había predicho.
El hombre que hizo ese trabajo fue Harry Moseley,
quien, como Rupert Brooke,
murió, tristemente, en Gallipoli en 1915.
Su trabajo, como el de Mendeleiev,
sugería que faltaban algunos elementos
y uno de ellos, el celtio, fue descubierto en el laboratorio de Bohr.
Y justo en este momento,
cuando todo parece marchar tan fluidamente,
de repente empezamos a darnos cuenta
que la teoría...
está alcanzando el límite de lo que puede hacer.
Empieza a desarrollar
pequeñas, molestas debilidades, una especie de dolor reumático.
Y entonces...
la realización crucial...
que no habíamos.
resuelto
el problema real de la estructura atómica en absoluto.
Abrimos la concha.
Pero dentro de esa concha,
el átomo es un huevo
con una yema, el núcleo.
y no hemos empezado a entender el núcleo.
Niels Bohr era un hombre con un gusto por la contemplación y el ocio.
Cuando ganó el premio Nobel en 1922,
se gastó el dinero comprando una casa en el campo.
Su gusto por el arte también se corrió a la poesía.
Dijo a Heisenberg:
"Cuando de átomos se trata, el lenguaje solo puede ser usado como poesía.
El poeta, también,
no está remotamente preocupado".
en describir hechos como en crear imágenes
Ese es un pensamiento inesperado.
Cuando se trata de átomos,
el lenguaje no describe hechos, sino que crea imágenes.
Pero es así.
Aquello que yace debajo del mundo visible siempre será imaginario.
Un juego de imágenes.
No hay otra manera de hablar de lo invisible,
en la naturaleza, en el arte o en la ciencia.
Cuando nos paramos frente a la salida del átomo,
estamos en un mundo que nuestros sentidos no pueden experimentar.
Hay una nueva arquitectura allá,
un forma en que las cosas son unidas que no podemos conocer.
Solo intentamos describirlas
por analogía, un nuevo acto de imaginación.
Las imágenes arquitectónicas provienen
del concreto mundo de nuestros sentidos
porque ese es el único mundo que las palabras pueden describir.
Pero todas nuestras formas para describir lo invisible
son metáforas, parecidos.
que podemos arrebatar al mundo mayor del ojo y el oído y el tacto.
Una vez que hemos descubierto
que los átomos no son los últimos bloques de construcción de la materia,
solo podemos intentar construir modelos
de cómo los bloques de construcción se relacionan y actúan juntos.
Los modelos están diseñados para mostrar,
por analogía, como se constituye la materia.
Así, para probar los modelos
tenemos que convertir la materia en pedazos...
como el tallador de diamantes
sintiendo la estructura del cristal.
El ascenso del hombre es una
rica y cada vez más rica síntesis.
Pero cada paso
es un esfuerzo de análisis
de profundo análisis.
Cuando se supo que el átomo podía ser dividido,
pareció que podía tener un centro indivisible, el núcleo.
Y ahora resulto que, alrededor de 1930,
el modelo necesitaba un nuevo refinamiento.
El núcleo en el centro del átomo
tampoco es la última realidad.
En la penumbra, al sexto día de la creación,
así dicen los comentaristas hebreos del antiguo testamento,
Dios hizo para el hombre
un número de herramientas
que también le dieron el don de la creación.
Si esos comentaristas estuvieran vivos hoy habrían escrito que...
"Dios hizo al neutrón".
Aquí está,
ese brillo azul que es el rastro del neutrón,
el dedo visible de dios
tocando a Adán en la pintura de Miguel Ángel.
no con aliento sino con poder.
Fue James Chadwick quien demostró en 1932
que el núcleo consiste, no solamente
del eléctricamente positivo protón,
sino de una partícula no-eléctrica, el neutrón.
El neutrón, por consiguiente, era una nueva clase de sonda,
una especie de fuego del alquimista,
porque, sin tener carga eléctrica,
podía ser disparado al núcleo de los átomos y cargarlos.
El moderno alquimista,
el hombre que más que ninguno,
sacó provecho de eso,
fue Enrico Fermi, en Roma.
Enrico Fermi era una extraña criatura.
Yo no le conocí sino hasta mucho más tarde
en 1934, Roma estaba en poder de Mussolini,
Berlín estaba en manos de Hitler,
y hombres como yo no viajaban allá.
Pero cuando le conocí en New York,
mucho más tarde,
me impresionó como el hombre más inteligente
al que jamás le había puesto los ojos encima.
Bueno, tal vez el hombre mas inteligente con una excepción.
Compacto,
pequeño,
poderoso,
penetrante, muy cortés.
Y siempre...
con la dirección en la que iba
tan clara en su mente
como si pudiera ver el fondo mismo de las cosas.
Los neutrones que usó
los pueden ver fluyendo este reactor.
Es un "High Flux Isotope Reactor"
el que ha sido desarrollado aquí en Oak Ridge.
La transformación...
fue por supuesto, un sueño de la edad antigua.
Pero para hombres como yo
con una mente de inclinación teórica,
lo que era más excitante en este periodo
fue que empezó a abrirse
la evolución de la naturaleza.
Debo explicar eso.
Empecé hablando del día de la creación
y haré eso otra vez.
¿Dónde debo empezar?
El obispo Ussher, hace mucho tiempo, dijo
que el universo fue creado en el 4004 AC.
Armado como estaba con dogma e ignorancia,
no toleraba ninguna refutación.
Conocía el año,
la fecha,
el día de la semana, la hora, los cuales afortunadamente he olvidado.
Pero el rompecabezas permaneció hasta bien avanzado el 1900,
porque...
aunque estaba bastante claro que la tierra
tenía muchos, muchos millones de años,
¿De dónde proviene la energía del sol y las estrellas?
Tenemos las ecuaciones de Einstein, por supuesto,
que demuestran que la perdida de masa produce energía, para ellas.
¿Pero cómo se reacomoda la materia?
Bueno, ese es realmente
el entendimiento que el descubrimiento de Chadwick permitió.
In 1939,
Hans Bethe explicó por primera vez...
en términos muy precisos...
la transformación en el sol del hidrogeno en helio
por el cual una pérdida de masa fluye hacia nosotros
como un orgulloso regalo de energía.
Hablo de estas materias con cierta pasión
porque, por supuesto, para mi tienen la cualidad.
no de la memoria sino de la experiencia.
La explicación de Hans Bethe
es tan vivida para mí como el día de mi propia boda,
y los subsecuentes pasos que siguieron,
como el nacimiento de mis propios hijos.
Porque lo que fue revelado en los años que siguieron
y finalmente sellado en
supongo que en 1956,
es que en todas las estrellas
están corriendo procesos
que forman los átomos
uno a uno
en más y más complejas estructuras.
La materia misma evoluciona.
La palabra proviene de Darwin y la biología,
pero es la palabra que transformó a la física en mi tiempo.
El primer paso en la evolución de los elementos
tiene lugar en jóvenes estrellas tal como el sol.
Es el paso de hidrogeno a helio
y necesita el gran calor del interior.
Lo que vemos en la superficie
son solo tormentas producidas por esa acción.
El helio fue en principio identificado
por una línea en el espectro durante el eclipse solar
en 1868.
Por eso es que se llama helio. No era conocido en la tierra hasta entonces.
Lo que sucede en efecto es que de tiempo en tiempo
un par de núcleos de hidrogeno colisionan
y se fusionan para formar un núcleo de helio
Con el tiempo, el sol será mayormente helio.
Y entonces se convertirá en una estrella más caliente
en la cual los núcleos de helio colisionaran
para en cambio, formar átomos más pesados.
He vuelto brevemente a la mina en Wieliczka
porque hay una contradicción histórica que debe explicarse aquí.
Los elementos se están formando constantemente en las estrellas.
Y aun así solíamos creer que el universo está agotando.
¿Por qué? o ¿cómo?
La idea de que el universo se está agotando...
viene de la simple observación sobre maquinas.
Cada máquina consume más energía de la que suministra.
Alguna se consume en la fricción,
alguna se consume por la erosión,
y, en máquinas más sofisticadas,
se consume de otras formas en las que la energía es degradada.
Existe un "pool" de energía inaccesible
en el que algo de la energía que ponemos siempre funciona.
Rudolf Clausius puso eso en un principio básico.
Dijo que hay energía que está disponible
y existe energía que no está accesible.
Llamó a eso entropía.
Y formuló la famosa segunda ley de la termodinámica.
La entropía siempre se incrementa.
En el universo el calor se está drenando hacia una especie de lago de igualdad
en el cual ya no es accesible.
Esa fue una buena idea hace cien años
ya que entonces se creía que el calor era un fluido.
Pero el calor no es más material que el fuegos
o más que la vida.
El calor es un movimiento aleatorio de átomos.
Y fue Ludwig Boltzmann en Austria
quien brillantemente propuso la idea
de dar una nueva interpretación
en esta máquina, o en la maquina de vapor o en el universo.
Cuando la energía es degradada, dijo Boltzmann,
son los átomos los que asumen un estado más desordenado
y la entropía es una medida del desorden.
Es la probabilidad del estado.
Estableció eso muy precisamente.
S, representa a la entropía como proporcional al logaritmo de W,
la probabilidad de un estado determinado.
Por supuesto, estados desordenados
son mucho más probables que estados ordenados.
Así, a la larga, toda disposición ordenado se agotará.
Pero a la larga no es siempre.
No es seguro que los estados ordenados constantemente terminen en desorden.
Es una ley estadística,
que significa que el orden tiende a desparecer.
Pero la estadística no dice siempre.
La estadística permite que el orden se forme en algunas islas del universo,
aquí en la tierra, en Ud., en mi...
y en las estrellas, en toda clase de lugares,-
mientras el desorden se hace cargo en otros.
Esa es una hermosa concepción.
Pero todavía queda una pregunta que formular.
Si es cierto
que...
la probabilidad nos trajo aquí,
¿no es la probabilidad tan baja que no deberíamos estar aquí?
Las personas que formulan esa pregunta siempre lo ponen de esta manera:
Piensen en todos los átomos que forman mi cuerpo en este momento.
Cuan irracionalmente improbable
que ellos vengan a este lugar en esta instancia a formarme a mí.
Sí, así es.
Si eso fuera lo que pasó
no sería yo solo improbable, sería virtualmente imposible.
Pero, por supuesto, no es así como trabaja la naturaleza.
La naturaleza trabaja por pasos
Los átomos forman moléculas,
las moléculas forman bases, las bases forman aminoácidos,
estos forman proteínas, las proteínas trabajan en las células,
las células forman, primero que nada,
animales muy simples y luego unos más sofisticados,
subiendo paso a paso.
Evolución es subir por una escalera
desde simples a complejos pasos,
cada uno de los cuales en sí mismo es estable.
Ya que es este con mucho mi materia, tengo un nombre para ello.
Lo llamo estabilidad estratificada.
Eso fue lo que trajo la vida,
no solamente aquí, pero constantemente
subiendo una escalera de complejidad creciente,
que es el problema central de la evolución.
Y ahora sabemos que no solo es verdad para la vida sino también de la materia.
Si las estrellas tienen que formar un elemento pesado como el hierro,
un elemento superpesado como el uranio,
por el ensamblaje instantáneo de todos los componentes,
sería virtualmente imposible.
No, no. Una estrella convierte hidrogeno en helio.
Entonces, en otra etapa, en una estrella diferente,
el helio es ensamblado en carbón, en oxígeno, en elementos más pesados
y así, paso a paso,
subiendo toda la escalera hasta formar los 92 elementos de la naturaleza.
No podemos copiar el proceso completo en las estrellas
porque no tenemos dominio de las inmensas temperaturas
que se requieren para la fusión de la mayoría de los elementos.
Pero hemos empezado a poner nuestros pies en la escalera,
para copiar los primeros pasos de hidrogeno a helio.
Esta es otra parte de Oak Ridge
donde se intenta la fusión del hidrogeno.
Es difícil recrear
la temperatura en el interior del sol, por supuesto,
sobre diez millones de grados centígrados,
y todavía es más difícil
construir cualquier tipo de contenedor
que pueda sobrevivir a esa temperatura y mantenerla
incluso por una fracción de segundo.
Esta es una nueva tipo de física, física del plasma.
Es excitante sí, y su importancia
es que es la física de la naturaleza.
Por una vez, los re arreglos que el hombre hace
corren, no en contra de la dirección de la naturaleza,
sino siguiendo los mismos pasos
que la misma naturaleza da en el sol y las estrellas.
Inmortalidad y mortalidad es el contraste
con el que terminaré este ensayo.
La física en el siglo 20
es un trabajo inmortal.
La imaginación humana trabajando comunalmente...
no ha producido ningún monumento para igualarla,
no las pirámides, no la Ilíada, no las baladas, no las catedrales.
Los hombres que idearon estas concepciones una tras otra,
son los héroes creadores de nuestra época.
Mendeleiev barajando sus cartas.
JJ Thomson, quien destrozó la creencia griega de que los átomos eran indivisibles.
Rutherford, quien lo convirtió en sistema planetario.
Y Niels Bohr, quien hizo funcionar ese modelo.
Chadwick, quien descubrió el neutrón.
Y Fermi, quien lo utilizó para abrir y transformar el núcleo.
Y a la cabeza de ellos, los iconoclastas.
Los primeros fundadores de las nuevas concepciones.
Max Planck, quien dio a la energía un carácter atómico como la materia.
Y Ludwig Boltzmann, a quien más que a ningún otro
debemos el hecho
de que el átomo ahora sea tan real para nosotros
como lo es nuestro propio mundo,
¿Quién pudiera pensar
que solo en 1900
la gente estaba batallando
podría decirse que hasta la muerte,
fueran reales o no los átomos?
El gran filósofo, Ernst Mach, aquí en Viena donde estoy, dijo no.
El gran químico, Wilhelm Ostwald, dijo no.
Y el único hombre...
en ese momento crítico del siglo
sostuvo la realidad de los átomos,
fue Ludwig Boltzmann...
ante cuyo memorial he venido a rendir homenaje.
Un irascible,
extraordinario
difícil hombre.
Uno de los primeros seguidores de Darwin.
Buscapleitos y encantador y todo lo que un hombre debería ser.
El ascenso del hombre titubeaba
en una real encrucijada intelectual en ese punto...
porque existían doctrinas antiatómicas
que realmente dominaban la época...
nuestro avance pudo haber sido retrasado
por décadas o quizás cientos de años.
Y no solo en física,
sino en biología, que es crucialmente dependiente de ello.
¿Boltzmann solo discutió? No.
Él vivió y murió esa pasión.
En 1906, a la edad 62,
sintiéndose aislado y derrotado,
en el preciso momento en la doctrina atómica se iba a imponer,
creyó que todo se había perdido...
y se suicidó.
Lo que permanece para conmemorarlo es su fórmula inmortal...
S= k log W
No tengo palabras para homenajear a Boltzmann
Pero usaré una cita
del poeta William Blake...
quien inició "Auguries Of Innocence"
con cuatro líneas.
"Para ver un mundo en un grano de arena
Y el cielo en una flor silvestre,
Sostén el infinito en la palma de tu mano
Y la eternidad en una hora".