Nickel Oxide literature

Ordenar bibliografía científica es una tarea complicada para la cual hay que seguir los consejos del estupendo Dr. James Hayton (una persona muy importante en esta época de mi vida): acting decisively and how to efficiently review the literature.

En la foto os presento a unos pen-friends durante mis últimos cinco años: la comunidad internacional de chiflados que estudiamos el Óxido de Níquel (NiO), cuya larga historia y apasionantes discusiones son la base de mi tesis.

De izquierda a derecha amontados los relevantes artículos de cada grupo de científicos que estudian el NiO de una manera similar a la mía (hay muchos más, de hecho debería haber incluido a los Eslovenos, pero es que son inclasificables):

- Europeos y Estadounidenses dedicados a la base teórica de la física-química-cristalográfica
- Letones durísimos
- Grandes Japos
- Buenos Koreanos
- Taiwaneses 1
- Taiwaneses 2
- Cutrísimos Taiwaneses
- Hindúes muy listos

Ya veremos qué adjetivo me puedo poner a mi montoncito. Al menos utilizamos medidas finas de sincrotrón que sólo usan también los Letones. Es curioso que los orientales se centran mucho más en las aplicaciones que en los problemas fundamentales de la física. Nosotros no somos nada aplicados, por el momento, sino que somos muy fundamentales. Tiene sus ventajas.

Generador de Exoplanetas

Uno de los retos de un escritor de Ciencia Ficción "dura" es dotar a su obra de un transfondo científico sin el cual no se sostenga la novela. No existen muchas y casi todas se permien ciertas licencias sin las que no llegaría la aventura más allá de la nube de Oort y con pocos protagonistas (no podemos mandar nuestras naves muy lejos y encima la sacrificada tripulación tiene que ser escasa).

Cuando aprendí programación avanzada en la Facultad, usando el viejo pero potentísimo lenguaje científico ForTran, se me ocurrió que con el tiempo podría ir haciendo un simulador de un sistema solar: que calcule un número de planetas, establezca por azar sus masas y del resto se encargaría Newton. Para aquéllos que desconfien de Newton (porque han oído hablar que Einstein le corrigió, que sepan que con las ecuaciones de Newton el Hombre llegó a la Luna, no hacían falta usar las correcciones relativistas).

Nunca hice tal programa (pero sigue en mi lista de tareas pendientes) pero descubrí que gente mucho más esforzada e inteligente sí lo ha hecho.

Damas y caballeros, aprendices del Universo y futuros escritores de Ciencia Ficción, les presento el Generador de Sistemas Solares StarGen creado por Jim Burrows.

Mi sistema solar "Ítaca", generado con WinStarGen

Derramé dulces lágrimas cuando lo ví, jugué con él, aprendí con él.

Antes una motivación a esta historia: poco a poco en la última década llegan noticias a nuestros periódicos de que los astrófísicos encuentran planetas en estrellas lejanas y cercanas. Alucinante. Muchos de esos planetas son gigantes gaseosos como Júpiter o Saturno. Detectar planetas pequeños como la Tierra es complicado. Pero la estadística (ecuación de Drake de la Vida Extraterrrestre) nos dice que tiene que haber un planeta como el nuestro en alguna maldita parte.

Lo primero es entender porqué la Tierra es tan especial: la Tierra se encuentra dentro de un margen estrechito llamado "Zona Habitable": ni tan cerca como Mercurio o Venus que nos abrasaríamos ni tan lejos como Marte o Júpiter que nos helaríamos. La Tierra además tiene capacidad para mantener su atmósfera (Venus también, pero tiene ácidos y tormentas terribles) pero Mercurio y Marte la perdieron por ser chiquititos. Si fuésemos un gigante de gas no habría manera de salir de un estado similar medusas flotantes (tiene que haber novelas sobre esto). Pues resulta que si la estrella es mediana (como el Sol) hay mayores probabilidades de que haya planetas terráqueos habitables.

Y esto lo calcula el StarGen. Calcula también la gravedad de estos planetitas, la composición de su atmósfera, la excentricidad de la órbita, si sus órbitas están ancladas por rozamiento gravitatorio, etc. En pocas simulaciones uno aprende dos cosas:

- Es muy poco probable que haya un planeta similar a la Tierra (pero no imposible).

- Los planetas terrestres ocurren cuando la masa de la estrella es similar a la masa de nuestro Sol (mediano).

Así que tras un rato simulando un futuro escritor de ciencia ficción que quiera esforzarse en dar credibilidad a su sistema solar puede utilizar esta herramienta y disfrutar y hacer disfrutar a los demás con el dominio de las leyes de la Física.

¡A disfrutarlo!

Bibliografía extra:

- Habitabilidad de planetas I: La wikipedia tiene un buen artículo.

- Habitabilidad de planetas II: Review en la revista Science en su especial de mayo de este año.

- Noticia de dos exoplanetas descubiertos con el telescopio Kepler.

- Premio Fronteras del Conocimiento a los primeros cazadores de exoplanetas.

Ik ben terug met mijn notitieboekje onder mijn arm!
Weer aan het reizen, alles weten, alles proberen, harder werken dan nooit!

Asesinato

Polaris

Ver una peonza girar siempre es algo hipnótico. Suele trasladarse poco a poco y a veces choca con una farola o cae entre dos baldosas. Rota y rota a gran velocidad haciendo que los colores se difuminen y veamos nuevas mezclas. A medida de que la gravedad hace su efecto se inclina, girando lentamente, sin llegar a caer, es lo que se llama precesión. A veces, si la hemos lanzado con mucha energía (después de mucha práctica) no sólo girar lentamente sino que, además, tiene un movimiento extraño, un cabeceo, desafiando a Newton, es lo que se llama nutación.

Como la Tierra gira sus movimientos se pueden calcular con exactitud, como los de una peonza: traslación alrededor del Sol (un año), rotación (días y noches), precesión (el cambio de los equinoccios en lo que se conoce como el año platónico: 25776 años) y nutación (1385 cabeceos en cada año platónico).

Resumiendo de otra manera: el movimiento de precesión es el causante del cambio de orientación del eje terrestre. Está inclinado 23º respecto a la perpendicular del plano del Sistema Solar (y por eso tenemos las estaciones, invertidas en cada Hemisferio) pero debido a la precesión este eje que atraviesa la Tierra apunta a sitios diferentes. ¿Pero se nota?

A los que me hayáis acompañado a ver las estrellas seguro que esto os suena: la estrella polar, Polaris, una de las estrellas de la Osa Menor, nos indica el Norte. Así no nos perdemos. A su alrededor gira el firmamento y si dejamos una cámara de vídeo apuntando a ella veremos una bonita foto con un punto en medio (Polaris) y circunferencias concéntricas creadas por las otras estrellas al acelerar el tiempo. ¿Porqué señala el Norte? Por pura casualidad. De hecho no es exactamente el norte, pero para los casos prácticos (perdido en mitad del Bosque o en una carretera sin indicaciones), sirve de sobra.

Debido a la precesión de la Tierra en otros momentos de la historia la estrella Polar no indicaba el norte, a veces lo indicaba otra estrella cercana, a veces ninguna. Osea que ahora tenemos suerte pero hace años no la tenían tanto. Habría que esperar otros 25776 años para que la estrella Polar fuese de nuevo nuestra guía.

Usando el estupendo programa Stellarium he simulado el firmamento alrededor del norte en diferentes épocas de la historia. Podéis observar en un circulito blanco la estrella polar y el centro de la malla radial, el origen de coordenadas, es el Polo Norte. Observad cómo no siempre es el mismo punto (casi nunca, de hecho).

Así se ve el cielo la noche del 23 de diciembre cerca de mi casa (Galapagar, noroeste de Madrid, unos 40º Latitud Norte):

Y así lo vio el descubridor Cristóbal Colón en su primer viaje a América, el 10 de septiembre en mitad del Océano Atlántico:

Y así lo observó el vikingo Erik Thorvaldsson (Erik el Rojo) en su segundo viaje a Groenlandia en el año 985, alejado de la costa de Islandia:

Y así era el cielo que observaba la astrónoma y matemática Hipatia de Alejandría en el año 400, afinando sus medidas de los astros:

El mayor de todos fue el sabio griego Hiparco de Nicea que, entre otros logros alucinantes, fue capaz de medir esta precesión (¡en el corto tiempo de una vida humana!) con asombrosa exactitud: calculó que el punto de Aries se desplaza 45 segundos de arco al año (en realidad son 50 segundos y pico de arco). Las medidas las podía haber hecho una noche del año 130 antes de Cristo en un cielo observado como éste:

¿Y cómo será el cielo en el año 3000? Aquí lo tenéis (cerca de mi casa):

Ahora veamos una noche entera en Alejandría, tal y como la observaba Hiparco cuando estaba dirigiendo la Gran Biblioteca:

El punto rojo es el Norte y la Osa Menor, a lo largo de seis horas de noche, rodea ese punto (la flecha amarilla os indica la trayectoria), como podéis ver no hay ni grandes estrellas ni la polar es ahora una referencia, ¡mucho más difícil era orientarse y tomar medidas!

El gran Hiparco fue capaz de medirlo, llevando la matemática y astronomía griega a su máximo esplendor. Más no se podía hacer, el siguiente paso necesitaba matemáticas más modernas y mediciones más precisas (como desarrollaron los árabes) y mejores instrumentos (el telescopio de Galileo), pero sobre todo ideas atrevidas, revolucionarias. No se le hizo mucho caso a Aristarco de Samos así que hubo que esperar a Copérnico.

Hiparco consiguió, con una precisión sin parangón, dejarnos un legado astronómico increíble que fue usado por navegantes durante siglos. Sin esos meticulosos y geniales griegos no tendríamos tan valientes y soñadores aventureros.

Enseñar mal debería ser un crimen

Tras explicar en sus clases con todo detalle cómo funciona un arcoiris y tras muchos esfuerzos mostrar por vez primera las ecuaciones de Maxwell, Walter Lewin, Profesor Emérito de Física del MIT, decía "Your life will never be the same". Y tenía razón.

Ya no miras un arcoiris. Lo ves, lo buscas, te deleitas con el orden de los colores en el primer arco, el orden inverso en el segundo, sacas de la cartera tu filtro polarizador y miras a través de él, observas como el cielo es más claro dentro que fuera. Sonríes y aplaudes. Vives ya de otra manera. Igual con las ecuaciones de Maxwell, junto con un par de teoremas más y tres principios físicos te puedes ir por ahí con un lápiz y un papel y no necesitas más. Tu vida ya no es lo que era. Eres superpoderoso.

En su estupendo libro "For the Love of Physics", Free Press, 2011, Walter Lewin remata con un precioso epílogo:

"It's so much more important to me for students to remember the beauty of what the have seen than wether they can reproduce what you've writen on the blackboard. What counts is not what you cover, but what you uncover!

My goal is to make them love physics and to make them look at the world in a different way, and that is for life! You broaden their horizon, which allows them to ask questions they have never asked before. The point is to unlock the world of physics in such a way that it always try to show my students the forests, rather than take them up and down every single tree."

Tipos como éste, que dan clases de física espectaculares, son los que a D. y a mí nos motivan a seguir cuando a nuestro alderedor esto no prima. Feynman les daría caña. Queremos ser también como él, pero somos mucho más débiles.

¿Saben porqué el MIT es maravilloso? No sólo por el dinero y la historia, sino por los tipos que dan clase allí. Vale, sus egos no entran por la puerta, pero por encima de todo aman lo que hacen. Disfrutan enseñando (al menos más de la media que aquí, en nuestras anquilosadas universidades). Allí les dan un premio al mejor profesor. ¡Un premio! Aquí da exactamente igual. En efecto, ¿para qué esforzarse? No van a conseguir mejor sueldo, de hecho es tiempo perdido, son menos competitivos en los papeleos, publican menos. Pero la física no va de papeleos, ni de pilas de papers. Va de tizas y pizarras. Va de acuchillarse con hipótesis y demostraciones. Va de Bohr y Einstein en congresos estrujándose el coco día tras día, de la misteriosa interpretación Bohmiama, de la diversión de Feynman y la contundencia de Landau.

Y no, no me vale decir que hay que separar: unos a investigar y otros a enseñar. Porque eso es una gran falacia, no se cumple que sean excluyentes. Y dudo mucho que uno sea un buen investigador si no sabe enseñar bien. Enseñando bien, aprendes. Y mucho. Te expones a la crítica continua de tus ideas, apagas tu ego y admites errores y los buscas en la pizarra, y el duelo de mentes comienza. Michelson, Millikan, Zeeman, Faraday, Young, buenos experimentales, ¿malos investigadores? ¿Malos teóricos? Mala falacia.

Me juego un meñique a que en esta lista no hay más de diez profesores que enseñen en España (españoles seguro que hay).

Pero eso a casi todos los de aquí no les importa (en la práctica saben muy poco de lo importante pero demasiado de cómo agarrarse bien, ya saben, desde abajo hasta arriba). Por eso D. y yo nos desesperamos. Porqué sí nos importa.

Porque amamos la física, y si se enseña mal, debería ser un crimen.

Las Edades del Hombre

"Otra tercera estirpe de hombres de voz articulada creó Zeus padre, de bronce, en nada semejante a la de plata, nacida de fresnos, terrible y vigorosa. Sólo les interesaban las luctuosas obras de Ares y los actos de soberbia; no comían pan y en cambio tenían un aguerrido corazón de metal. Eran terribles; una gran fuerza y unas manos invencibles nacían de sus hombros sobre robustos miembros. De bronce eran sus armas, de bronce sus casas y con bronce trabajaban; no existía el negro hierro. También éstos, víctimas de sus propias manos, marcharon a la vasta mansión del cruento Hades, en el anonimato. Se apoderó de ellos la negra muerte aunque eran tremendos, y dejaron la brillantez del sol.

Y ya luego, desde que la tierra sepultó también esta estirpe, en su lugar todavía creó Zeus Crónida sobre el suelo fecundo otra casta más justa y virtuosa, la estirpe divina de los héroes que se llaman semidioses, raza que nos precedió sobre la tierra sin límites.

[...]

Y luego, ya no hubiera querido estar yo entre los hombres de la quinta generación sino haber muerto antes o haber nacido después; pues ahora existe una estirpe de hierro. Nunca durante el día se verán libres de fatigas y miserias ni dejarán de consumirse durante la noche y los dioses les procuparán ásperas inquietudes; pero no obstante, también se mezclarán alegrías con sus males.

Zeus destruirá igualmente este estirpe de hombres de voz articulada, cuando al nacer sean de blancas sienes. El padre no se parecerá a los hijos ni los hijos al padre; el anfitrión no apreciará a su huésped ni el amigo a su amigo y no se querrá al hermano como antes. Despreciarán a sus padres apenas se hagan viejos y les insultarán con duras palabras, cruelmente, sin advertir la vigilancia de los dioses -no podrían dar el sustento debido a sus padres ancianos cuya justicio es la violencia, y unos saquearán las ciudades de los otros. Ningún reconocimiento habrá para el que cumpla su palabra ni para el justo ni el honrado, sino que tendrán en más consideración al malhechor y al hombre violento. La justicia estará en la fuerza de las manos y no existirá pudor; el malvado tratará de perjudicar al varón más virtuoso con retorcidos discursos y además se valdrá del juramento. La envidia murmuradora, gustosa del mal y repugnante, acompañará a todos los hombres miserables."

Trabajos y Días. Mito de las Edades, 143-197. Hesíodo.

Olvidándonos de la edad de oro y de plata, ¿cuánto tiempo llevamos en esta última edad de hierro? Paréceme que sólo aquéllos que se esfuerzan consiguen, acaso, ser recordados como héroes y vivir en las Islas de los Afortunados, junto al Océano de profundas corrientes.

¿Qué méritos consiguen trascender más allá de las generaciones y ser recordados broncíneamente o acaso de pátinas doradas y argénteas?

Yo ya tengo mi lista. Y es corta.