L’energia nuclear sense mites

Per a gran part de la població l’energia nuclear té mala fama. El seu ús militar amb les bombes atòmiques llançades sobre Hiroshima i Nagasaki ara fa 75 anys ha ajudat molt a bastir aquesta visió negativa, i molt més encara amb la guerra freda amb potències nuclears que disposaven (i encara disposen) de milers de míssils nuclears apuntant-se mutualment. Dit d’una altra manera, l’energia de l’àtom fa por.

Cal recordar que l’energia nuclear és un procés físic d’emissió espontània o artificial d’energia causada per algun procés de modificació de l’estructura d’un nucli atòmic, anomenat reacció nuclear. La natura és així, ens agrade o no. Vivim envoltats de processos nuclears (el Sol, els raigs còsmics, la radioactivitat del granit de les nostres cuines, alguns aliments…), als quals la vida en la Terra s’ha adaptat al llarg del procés de l’evolució. És el que s’anomena radioactivitat natural. Per això ha estat un avanç fonamental comprendre com funcionen aquests processos i, en la mesura del possible, tractar d’aprofitar-los per al benestar de la humanitat.

Tanmateix l’aprofitament de l’energia nuclear per a ús civil, aplicada a la medicina, a la investigació científica i més concretament a la producció d’energia elèctrica en centrals nuclears pateix molts dels estigmes (ben merescuts) de les aplicacions militars. Moltes vegades se’ls veu complementaris i fins i tot es posen en el mateix sac.

Parlant específicament de les centrals nuclears, una visió racional del tema, fugint d’afirmacions sense base científica ni tècnica, és necessària per allunyar-se  dels tòpics que se solen associar a l’ús civil de l’energia nuclear: cara. perillosa, innecessària i amb interessos ocults.

A més a més hi ha multitud de mites que s’associen de manera repetitiva a les centrals nuclears: que poden explotar com una bomba atòmica, que serveixen per construir armes atòmiques, que viure prop d’elles produeix càncer, que no hi ha tractament dels residus, que aquests contaminen l’entorn durant milers d’anys, etc…

Les centrals nuclears són perilloses, és cert. Però també ho és qualsevol empresa química o un emmagatzematge de productes fertilitzants. Recordem l’explosió d’una empresa a la petroquímica de Tarragona o l’explosió del port de Beirut, tots dos casos de fa només unes setmanes.

Com en els casos ressenyats, una gestió deficient de qualsevol instal·lació industrial  pot portar al desastre. I respecte a les centrals nuclears l’experiència de Txernòbil és l’exemple més clar. El deficient disseny de la central, les proves realitzades sense supervisió i la caòtica gestió posterior van ser, segurament, una de les causes de l’enfonsament pocs anys després de la Unió Soviètica. Recomane que veieu la minisèrie Chernobyl on tot això es veu de manera meridiana.

La bona gestió i manteniment d’una indústria ha de ser, per tant, la prioritat màxima per a que aquesta siga acceptada per la societat. I sembla que les centrals nuclears són especialment sensibles a aquest tema.

Però és que a més a més, l’ús de l’energia nuclear per produir electricitat és molt més segura que la utilització de combustibles fòssils, al contrari del que creu la gent. Si mirem les fantàstiques gràfiques del OurWorldinData ens assabentarem que és quasi tan segura com l’energia eòlica (punxeu la figura si voleu veure-ho més gran).

I en temps d’emergència climàtica, l’interès per la descarbonització de la societat és a hores d’ara màxima. Cal baixar de manera ràpida l’emissió de gasos d’efecte hivernacle. Per això es pretén omplir les muntanyes de parcs eòlics i les zones rurals de parcs fotovoltaics. Els problemes mediambientals no seran menors. S’obriran nous camins per zones naturals, es posaran llums als molins, es perdran terres de conreu. El conflicte està assegurat. Però tot té un preu.

I quin paper pot jugar l’energia nuclear en la lluita contra l’esclafament global? Juntament amb les energies renovables pot ajudar a reduir la dependència dels combustibles fòssils, ja que una vegada construïdes, ja no emeten diòxid de carboni a l’atmosfera. Molts pensen que l’energia nuclear serà, per tant, una solució necessària per salvar el món.

Amb aquesta idea Alfredo García, supervisor de la central d’Ascó, i divulgador científic, ha escrit l’interessant assaig,

La energía nuclear salvará el mundo, Derribando mitos sobre la energía nuclear. Planeta, 2020,

Alfredo García, conegut com a @OperadorNuclear a Twitter, amb un llenguatge amè i molt didàctic, desmunta totes les fal·làcies i mites al voltant de l’energia nuclear. Comença explicant que és això de la radioactivitat, sempre tan mal compresa, per passar ràpidament a detallar-nos el funcionament d’una central nuclear, aturant-se en tots els processos que s’hi fan, amb el problema dels residus i el futur de les noves centrals de quarta generació. La gran contribució de les centrals nuclears en la salvació del món (un planeta tal com el coneixem ara), és el tema de les darreres pàgines del llibre. I, perquè tot quede més clar encara, els ensenyaments del llibre no són només opinions de l’autor sinó que estan fonamentats en la seua llarga experiència en el treball supervisant les tasques a realitzar en la central en la que treballa sinó en l’abundant literatura científica i tècnica a l’abast de qui la vullga estudiar, una part de la qual podem veure en la bibliografia que clou el llibre.

En temps de pandèmia, fake news i pseudociències, l’opinió sobre qualsevol assumpte d’interès públic ha d’estar fonamentada en textos dels experts i en la literatura científica. Sense aquest bagatge intel·lectual previ que qualsevol pot adquirir per estudis o a través de bona divulgació científica, el ciutadà no serà realment lliure per expressar les seues opinions i prendre les accions que corresponguen.

Alfredo García amb aquest llibre ha contribuït a elevar el coneixement sobre l’energia nuclear i el seu aprofitament per a la generació d’energia elèctrica.

Ah! amb unes precioses il·lustracions realitzades pel seu fill Álvaro.

La física al BOE

El meu llibre de Física General (J. Catalá, edició de 1975) defineix el metre com la distància que existeix, a 0ºC, entre dues marques paral·leles gravades en una barra de platí iridiat, mentre que el quilogram és la massa d’un bloc cilíndric iridiat, tots dos patrons de referència conservats a  l’Oficina Internacional de Pesos i Mesures (Bureau international des poids et mesures, BIPM, en francès) a Sèvres, prop de Paris.

Molt abans, però, el metre es va elegir de manera que fora la deumilionèsima part del quadrant del meridià terrestre. Aquestes definicions són conseqüència del gran esforç científic realitzat a partir, sobretot, de la Revolució francesa, per harmonitzar les unitats de mesura i lligar-les a fenòmens físics independents dels costums, països i èpoques.

En aquesta colossal empresa participaren activament científics del nostre país com ara el roselllonés Francesc Aragó que mesurà el meridià per terres valencianes i de les Illes entre el 1806 i 1809 i el saforenc Gabriel Ciscar que participà activament en la Primera Convenció Internacional del Metre el 1806. Tanmateix, passats els anys, els físics s’adonaren que ni la Terra era totalment esfèrica, amb la qual cosa la definició tornava a ser un artifici humà i, encara pitjor, els patrons massa i metre ja no pesaven exactament un kilo ni mesuraven exactament un metre respectivament sinó que a causa de la corrosió, erosió, manipulació etc, l’exactitud ja no era suficient i ja no podien considerar-se patrons.

Per aquesta raó l’any 1960 la 11èna Conferencia General de Pesos i Mesures (CGPM) va decidir adoptar el Sistema Internacional d’Unitats (SI) i deslliurar-lo dels inconvenients d’un patró fets per materials degradables i per humans i lligar-lo a constants universals, per definició invariables en el temps.

El Sistema Internacional d’Unitats, abreujat SI (del francès Système international d’unités), és el sistema d’unitats més utilitzat al món (només els Estats Units, Libèria i Myanmar no l’utilitzen), tant en ciència com a la vida diària, i és l’evolució del sistema mètric decimal.

El Sistema Internacional ha anat desenvolupant-se a poc a poc i aquests últims anys ha acabat definitivament d’abandonar definicions basades en patrons humans per utilitzar patrons basats només en fenòmens físics reproduïbles.

I fa unes setmanes el Boletín Oficial del Estado (BOE) va dedicar unes poques pàgines a un tema diferent de la lluita contra la pandèmia del COVID-19 i va publicar les definicions exactes de les set unitats bàsiques del Sistema Internacional, i, per tant a partir d’ara, les oficials a l’estat espanyol, com ja ho són a la Unió Europea.

Fem el repàs detallat a cada unitat:

Un segon es defineix fixant el valor numèric de la freqüència del cesi, ΔνCs, la freqüència de transició hiperfina de l’estat fonamental sense pertorbar de l’àtom de cesi 133 com 9 192 631 770 quan s’expressa en la unitat Hz, que és igual a s-1.

Un metre es defineix fixant el valor numèric de la velocitat de la llum en el buit, c, com 299 792 458 quan s’expressa en la unitat m/s, on el segon es defineix en funció de ΔνCs

Un quilogram es defineix fixant el valor numèric de la constant de Planck, h, com 6,626 070 15 × 10-34, quan s’expressa en la unitat J s, igual a kg m2 s-1, on el metre i el segon es defineixen en funció de c i de ΔνCs

Un ampere es defineix fixant el valor numèric de la càrrega elemental, e, com 1,602 176 634 × 10-19 quan s’expressa en la unitat C, que és igual a A s, on el segon es defineix en funció de ΔνCs

Un kelvin es defineix fixant el valor numèric de la constant de Boltzmann, k,com 1,380 649 × 10-23 quan s’expressa en la unitat J K-1, que és igual a kg m2 s-2 K-1, on el kilogram, el metre i el segon es defineixen en funció d’h, c i ΔνCs

Un mol és la unitat del SI de quantitat de substància d’una entitat elemental especificada, que pot ser un àtom, molècula, ió, electró, qualsevol altra partícula o un grup especificat de tals partícules. Es defineix fixant el valor numèric de la constant d´Avogadro, NA, com 6,022 140 76 × 1023 quan s’expressa en la unitat mol-1

Una candela és la unitat del SI d’intensitat lluminosa en una direcció determinada. Es defineix fixant el valor numèric de l’eficàcia lluminosa de la radiació monocromàtica de freqüència 540 × 1012 Hz, Kcd, com 683 quan s’expressa en la unitat lm W-1, que és igual a cd sr W-1, o cd sr kg-1 m-2 s3, on el kilogram, metre i segon es defineixen en funció d’h, c i ΔνCs

Més informació:
Sistemas de unidades físicas Escrito por José Luis Galán García, Ed. Reverté 1987.

Imatges:

1.- Imatge generada per ordinador de barra de prototip internacional, fabricada amb un 90% de platí – un 10% d’aliatge d’iridi. Aquest va ser l’estàndard de longitud per al SI (sistema mètric) des de 1889 fins a 1960, quan el sistema SI va canviar a una nova definició de longitud basada en la longitud d’ona de la llum emesa per Kripton 86. Wikipedia Commons.

2.- Detall d’un exemplar del metre patró que Gabriel Ciscar portà de Paris. Enric Marco.

Set lliçons breus de física

Tot el que cal saber sobre física, l’univers i el nostre lloc al món en set lliçons plenes de bellesa que han captivat els lectors italians.

Set lliçons breus de física
Carlo Rovelli

Llibres Anagrama
Traducció: Laia Font i Mateu
Publicació: 02/03/2016
ISBN 978-84-339-1529-0

La ciència ens ensenya com comprendre més bé el món, però també ens mostra com és d’ample allò que encara no sabem.

I és que malgrat els grans avenços del segle XX, i al contrari del que gran part de la societat creu, la ciència moderna no és l’explicació definitiva del món sinó que només pretén ser una aproximació a la realitat. Una realitat que, sobretot en la física contemporània, se’ns presenta fugissera i de vegades incomprensible.

Tot i això, el físic italià Carlo Rovelli, en el petit però dens llibre Set lliçons breus de física, s’endinsa en el difícil camí de fer comprensible, per a un públic no necessàriament de ciències, els fonaments de la física del segle XX, amb els seus èxits fulgurants, els seus fracassos, les seues contradiccions i especialment les conseqüències que se’n deriven per a la tecnologia actual i per al pensament humà.

L’obra, que ha estat un best-seller a Itàlia, explica com un poètic conte, amb sis capítols o lliçons, de manera senzilla però realment profunda, les grans teories que han permès el desenvolupament de la societat moderna: la Relativitat General i la Mecànica Quàntica. Unes teories potents però malauradament contradictòries entre si. La primera, la més bella i exigent de les teories científiques, segons el físic soviètic Lev Landau, ens aboca a un espaitemps continu en què la matèria i l’espai-temps es combinen contínuament, com un continu joc del gat i la rata. La segona ens du a un món estrany en què les partícules només existeixen quan interaccionen i on l’atzar hi juga un paper fonamental. En paraules de l’autor, la realitat sembla ser només interacció. Dues teories que tracten d’explicar el món però que no poden ser veritat al mateix temps. L’espaitemps corbat continu front a l’espai pla dels quàntums, dues maneres de veure el món que funcionen només en el seu àmbit d’aplicació.

Un físic no s’hauria de molestar per aquesta dicotomia. Els conflictes d’aquest tipus entre teories d’èxit són una oportunitat per avançar cap a una nova física. Són els moments en què quelcom ocult trau la poteta però no ens deixa veure gaire més. La natura sempre és tímida en mostrar-nos els secrets. Ara ens cal una teoria que ho unifique tot, com podria ser la Gravitació Quàntica de Llaços en la qual Carlo Rovelli n’és un dels desenvolupadors. Aquesta teoria proposa la quantització de l’espaitemps, en què, a semblança de la quàntica, tot és interacció. I, si un dia s’arriba a trobar un observable, si arriben a reeixir alguns dels experiments proposats, serà una veritable revolució de la física. De moment, però, cal continuar treballant.

I en aquesta nova realitat proposada què hi fem nosaltres com a humans? Quina és la realitat que percebem, quina és la nostra realitat, què és el temps, què és el present? En aquest món de la física contemporània on l’atzar i la interacció són la norma, som realment lliures? Nosaltres som el subjecte que observa aquest món amb el qual interaccionem, però al mateix temps en som part integrant d’aquest. Som fets també per partícules, llums i intercanvis de la mateixa manera que ho són les galàxies i els altres éssers vius de la Terra. Ho veiem des de dins i tractem d’entendre-ho amb la potent però limitada xarxa neuronal del nostre cervell. Carlo Rovelli, en la darrera lliçó, ens explica el seu punt de vista sobre la humanitat, sobre la complexa realitat de què estem fets. En definitiva, ens diu que allò específicament humà no ens separa de la natura, és la nostra natura.

El món que ens envolta, que hem vist per la finestra durant aquests mesos de confinament, ens sembla bell, continu, ordenat i que flueix al ritme de les estacions. Tenim però una visió desenfocada de la realitat. Veiem el llac amb l’aigua tranquil·la, però de lluny no en percebem l’estructura fina, les molècules d’aigua movent-se, trencant-se, els quarks dins dels protons vibrant, i, més subtilment encara, les possibles ínfimes porcions de l’espaitemps.

I acabe amb la mateixa expressió poètica en què acaba el llibre: A la riba del que sabem, en contacte amb l’oceà de tot el que no sabem, brillen el misteri del món, la bellesa del món, i ens deixen sense alè.

Quart llibre del confinament.


Joan Olivares va fer, fa uns mesos, una crònica més llarga i consistent sobre el llibre en Nosaltres La Veu.

‘Set lliçons breus de física’, de Carlo Rovelli

LA LLIBRERIA: CIÈNCIA

per Joan Olivares

Ens ha deixat Vicent Domingo, el gran senyor de la física solar

Vicent Domingo Codoñer, gran senyor de la física solar i de l’astrofísica valenciana i europea ens ha deixat per sempre. Actualment jubilat, era professor honorari al Departament d’Astronomia de la Universitat de València i membre del Grup d’Astronomia i Ciències de l’Espai, Laboratori de Processat d’Imatges (GACE/LPI).

Vicent es va formar en la Universitat de València i formava part de la primera generació de físics valencians que van eixir al món per aprendre primer i aportar molt de la seua experiència i saviesa. Vicent tenia una extensa experiència investigadora en l’àmbit de la física nuclear i de partícules, en física solar i en projectes espacials.

Va treballar en la primera part de la seua extensa carrera investigadora a l’Institut de Física CospuscularI/CSIC-Universitat de València, al Centre d’Études Nucléaires (França), al CERN (Suïssa), a la Universidad de La Paz (Bolivia), al MIT (EUA) i a la University of Colorado (EUA).

La segona part de la seua vida investigadora començà el 1970 quan entrà a formar part de la Agència Espacial Europea (ESA). Allí  va ser el científic responsable del projecte de la missió d’estudi del Sol SOHO, de l’Agència Espacial Europea, durant el desenvolupament fins al seu llançament l’any 1995. Una vegada a l’espai entre 1995 i 1998 va ser director del seu funcionament des del Goddard Space Flight Center de la NASA, a Maryland (EUA).  La missió  SOHO, amb una durada nominal de dos anys, assoleix quasi  25 anys de funcionament i és, actualment, el satèl·lit d’observació solar amb més edat deSOHO1 Foto ESA la història.

L’any 2000, ja jubilat de la ESA,  Vicente Domingo va tornar a la Universitat de València per a formar un grup de física solar i de desenvolupament d’instrumentació espacial per a missions solars, dins del Grup d’Astronomia i Ciències de l’Espai (GACE). Des de llavors i fins a la seua  mort ha participat en el desenvolupament de les mission estratosfèriques Sunrise i de l’instrument SO/PHI per la nova missió solar Solar Orbiter que serà llençada cap el Sol, si tot funciona correctament, la setmana que ve des de Cap Canaveral.

Gràcies Vicent pel que ens has donat, tant científicament com personalment.

Peebles, Mayor i Queloz, premiats amb el Nobel de Física 2019

Com cada any a primers d’octubre les mirades es giren cap a Estocolm per descobrir quins seran els mereixedors dels premis Nobel de Física. Enguany, James Peebles, Michel Mayor i Didier Queloz, pioners en Cosmologia i en la cerca de planetes fora del Sistema Soler, respectivament, són els qui han estat guardonats amb el Nobel de Física  “ per les contribucions al nostre coneixement de l’evolució de l’univers i del lloc de la Terra en el cosmos” . Tots tres són referents en l’astrofísica actual i el premi que rebran de mans del rei de Suècia el pròxim desembre és ben merescut.

El professor Peebles de Princeton University, que rebrà la meitat del guardó, ha estat, juntament amb altres persones, el constructor del marc teòric de la cosmologia moderna des dels anys 60 del segle passat ençà.

L’origen de l’univers des dels primers instants s’explica actualment amb el model del Big Bang. Fa gairebé 14 mil milions d’anys, l’univers era extremadament petit, calorós i dens i formava una sopa de partícules de protons, neutrons, electrons i fotons, que interactuaven entre ells. Des de llavors, l’univers s’ha anat expandint, fent-se més gran i més fred. Poc abans dels 400.000 anys després del Big Bang, es formaren els primers àtoms d’hidrogen i d’heli, amb la qual cosa moltes d’aquestes partícules quedaren lligades, l’univers es va fer transparent i els raigs de llum van poder viatjar per l’espai sense interacció. Encara avui, aquesta antiga radiació ens envolta i el seu estudi detallat ens mostra molts dels secrets de l’univers. Arno Penzias i Robert W. Wilson, allà pel 1967, descobriren aquella radiació fòssil que James Peebles va poder interpretar i descobrir, a partir d’ella, nous processos físics. Tots ells van aconseguir la primera prova experimental que l’univers actual prové d’una explosió inicial calenta. La història apassionant d’aquest descobriment ja la vaig contar fa deu anys en conéixer personalment Robert W. Wilson.

Aquesta radiació del fons de microones és la imatge més primitiva del nostre univers, les primeres mesures de la qual valgueren el Nobel de Física de 1978 per als seus descobridors. Amb la base teòrica adient, aportació de James Peebles, les mesures d’aquest fons de radiació primitiu s’han anat refinant al llarg dels anys amb diversos satèl·lits dedicats. El 1992, el professor Smoot i el seu equip, després de diversos anys de mesuraments i anàlisis de les dades arreplegades pels detectors de microones a bord del satèl·lit COBE de la NASA, van produir mapes del cel que mostraven regions “calentes” i “fredes” amb diferències de temperatura d’una cent mil·lèsima de grau. Aquestes inhomogeneitats en la temperatura, observades per COBE tal com eren quan l’Univers tenia uns 400.000 anys, es consideren les petjades d’aquelles fluctuacions primordials i la confirmació del model del Big Bang. A partir d’aquestes fluctuacions es creu que es formaren les galàxies i els cúmuls de galàxies tal com els coneixem avui dia.

Finalment els resultats obtinguts a partir de les dades recollides per la missió europea Planck amb una resolució espectacular d’aquesta radiació primitiva ens van mostrar un univers del que es coneix només el cinc per cent del seu contingut, la matèria ordinària que constitueix estrelles, planetes, arbres, flors i nosaltres. La resta, el 95%, és matèria fosca i energia fosca desconeguda. Aquest és un misteri i un repte per a la física moderna.

La visió de James Peebles sobre la cosmologia física ha enriquit tot el camp de la investigació i ha posat les bases per a la transformació de la cosmologia durant els darrers cinquanta anys, des de l’especulació fins a la ciència. El seu marc teòric, desenvolupat des de mitjan anys seixanta, és la base de les nostres idees contemporànies sobre l’univers.

Les aportacions dels altres dos premiats, Michel Mayor i Didier Queloz, de la Universitat de Ginebra, són ben diferents. Actualment sabem que més enllà del sistema solar hi ha més de 4000 planetes descoberts que orbiten les seues estrelles. La mítica missió Kepler i l’actual TESS, han estat detectant els darrers 10 anys les subtils variacions de brillantor de les estrelles causades pel trànsit d’un dèbil planeta per damunt del seu disc.

Els guardonats, que rebran l’altra meitat del guardó, van ser els primers que descobriren que una estrella de tipus solar, 51 Pegasi, tenia un planeta al seu voltant, encara que utilitzaren el mètode de les variacions de les velocitats radials.

A l’octubre de 1995, Michel Mayor i Didier Queloz anunciaren el descobriment d’aquest planeta fora del nostre sistema solar, un exoplaneta, que orbitava una estrella de tipus solar a la nostra galàxia, la Via Làctia. A l’Observatori de l’Alta Provença al sud de França, amb instruments a mida, van poder veure com l’estrella 51 Pegasi oscil·lava lleugerament. Aquesta variació de velocitat radial, només podia explicar-se per la presència d’un planeta, anomenat posteriorment 51 Pegasi b, una bola gasosa comparable amb el gegant més gran del sistema solar, Júpiter, que estirava gravitatòriament l’estrella.

Aquest descobriment va iniciar una revolució en astronomia i des de llavors s’han trobat més de 4.000 exoplanetes a la Via Làctia. Encara s’estan descobrint nous mons estranys, amb una increïble riquesa de mides, formes i òrbites. Repten les nostres idees preconcebudes sobre sistemes planetaris i obliguen els científics a revisar les seues teories dels processos físics que hi ha darrere dels orígens dels planetes. Amb nombrosos projectes previstos per començar a buscar exoplanetes, segurament en pocs anys podrem trobar una resposta a l’eterna pregunta de si hi ha vida fora de la Terra.

Els premiats d’aquest any han transformat les nostres idees sobre el cosmos. Mentre que els descobriments teòrics de James Peebles van contribuir a la comprensió de com va evolucionar l’univers després del Big Bang, Michel Mayor i Didier Queloz van explorar els nostres barris còsmics a la recerca de planetes desconeguts. Els seus descobriments han canviat per sempre les nostres concepcions del món.

Més informació:

New perspectives on our place in the universe, Nobel Prize in Physics, 2019

Imatges de ”© Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences”. Imatges lliures per propòsits no comercials.

Wolfgang Mattig ens ha deixat

Wolfgang Mattig, astrònom alemany especialitzat en física del Sol, ens va deixar fa uns dies a Viena. M’he assabentat avui mateix. Amb 91 anys ja feia temps que vivia tranquil·lament la seua jubilació. Va ser el meu director de tesi i, segurament, jo vaig ser el seu darrer doctorant.

Mattig, com el solia anomenar tothom (no els estudiants, off course) fa fer una carrera singular. Començà com cosmòleg teòric al Astrophysikalischen Observatoriums Potsdam des d’on publicà l’article en el que s’introduïa la coneguda fòrmula de Mattig, important en cosmologia observacional i astronomia extragalàctica ja que dóna una relació senzilla entre la coordenada radial i el canvi de corriment al roig d’una determinada font. Encara que ja no és aplicable en els models cosmològics actuals, ja que no té en compte l’energia fosca, va ser l’equació més útil de la cosmologia de finals del segle XX.

Però la vida a l’Alemanya Oriental no era massa còmoda i abans de l’aixecament del mur de Berlín, passà a Occident, com ho feren nombrosos científics i persones de professions qualificades.

Recalà llavors al Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik
(KIS) a Freiburg, al sud d’Alemanya, l’any 1961 i allí s’hi va quedar fins a la jubilació.

Al KIS es dedicà sobre tot a la física solar observacional. Els anys seixanta i setanta les observacions es feien a l’observatori solar situat a l’illa de Capri. Però a partir dels 70 el KIS buscà un lloc més adient i, ja des dels anys 80, Mattig observà amb els telescopis solars alemanys situats a l’Observatori del Teide. Tanmateix també es desplaçà a altres observatoris d’arreu del món, com per exemple a Sacramento Peak, New Mexico. El seu treball de recerca es va centrar en l’activitat magnètica del Sol, sobre tot de les zones actives solars.

I des de l’Instituto de Astrofísica de Canarias i amb una beca alemanya, vaig aparéixer jo al KIS a finals dels anys 80 per començar un projecte de tesi sobre fenòmens magnètics a les taques solars. Mattig m’acollí i durant un temps vaig pertànyer a la petita comunitat d’estudiants de l’institut. Ell era ja major, d’una altra generació. De caràcter afable i sorneguer, es burlava sovint dels nous estudiants per l’ús excessiu que féiem dels ordenadors i calculadores per realitzar càlculs simples. Ell que havia aprés a fer servir una regla de càlcul de manera hàbil, un dia em va reptar a fer un càlcul complicat: ell amb la regla de càlcul i jo amb la calculadora. I, clar, guanyà ell.

La darrera vegada que el vaig veure va ser durant la lectura de la meua tesi a la Universitat de València a mitjans dels anys 90.

El director de la tesi és, d’alguna manera, el pare científic d’un que comença en això de la ciència. Així que acabe de perdre un referent de la meua vida.

Gràcies Herr Professor. Que et camí et siga lleu.

Informació:

Mattig, W. (1958), “Über den Zusammenhang zwischen Rotverschiebung und scheinbarer Helligkeit”, Astronomische Nachrichten, 284 (3): 109, Bibcode:1958AN….284..109M, doi:10.1002/asna.19572840303

Fotos:

La imatge del professor Mattig prové de l’espectacular pàgina d’astrònoms solars il·lustres de Rob Rutten.

1. Professor Wolfgang Mattig. Rob Rutten. Amb permís a través de GNU Free Documentation License.
2. Necrològica al diari Badische Zeitung de Freibug.
3. Kiepenheuer Institut für Sonnephysik. Wikipèdia.

La ciència del 2018

L’any 2018 ha començat a caminar i les grans revistes científiques Science i Nature han fet les seues previsions del que ens oferirà la ciència durant aquest any.

La política científica no pot separar-se dels esdeveniments polítics que sacsegen el món. Així mentre el Regne Unit ha posat la directa per abandonar la Unió Europa i enguany començaran les negociacions per a la fase 2 del Brexit on s’hauran de determinar, entre altres, com s’articularan les futures col·laboracions dels científics britànics amb la resta dels científics europeus, els Estats Units s’enfronten a les eleccions de mitja legislatura. En aquestes s’elegiran la meitat de membres del Senat i de la Càmera de Representants. Si el republicans perden la majoria a les cambres a mans dels demòcrates, potser alguna de les decisions polèmiques de l’administració Trump en matèria medi-ambiental podrien revertir-se o congelar-se.
Per altra banda noves potències científiques com la Índia o la Xina continuen la lluita contra el canvi climàtic, promouen la cursa espacial i fan avanços ràpids en la recerca biomèdica.

Canvi climàtic

Aquest any els estats que van signar el Protocol de Paris l’any 2105 presenten el seu primer informe de com han començat a implementar les recomanacions de l’Acord per a que la temperatura mitjana del planeta no puge més de l’1,5-2,0 ºC per damunt dels valors de l’era preindustrial. Ho hauran de fer a la reunió de les Nacions Unides (2018 Facilitative dialogue) i serà interessant veure el que presenta l’Estat Espanyol que acaba de guanyar la batalla europea per l’Impost al Sol amb l’aval del Consell Europeu, que, recordem-ho, és només el club dels 28 estats de l’Unió. Ara caldrà convèncer el Parlament Europeu (més difícil) i la Comissió en la que el comissari d’energia és el polèmic polític espanyol Arias Cañete per que tinga l’aval complet d’Europa.

Al mes de setembre a l’estat de Califòrnia tindrà lloc una important reunió sobre canvi climàtic en suport a l’Acord de Paris, promogut pel governador de l’estat, el demòcrata Edmund Gerald “Jerry” Brown, Jr. Les idees negacionistes no són transversals als Estats Units i diversos estats i ciutats no comparteixen les idees absurdes del seu president.

Observació del cel

L’observació del cel eixamplarà els seus horitzons més que mai amb la nova finestra oberta pel descobriment de les ones gravitatòries. Aquest 2018 l’observació d’esdeveniments de xocs entre forats negres o estels de neutrons llunyans seran cada vegada més freqüents i, com no podia ser d’altra manera, cada vegada menys mediàtics.

Els esclats ràpids de ràdio són un fenomen astrofísic d’alta energia d’origen desconegut que es manifesta com un pols transitori d’emissió en ràdio i que dura només uns pocs mil·lisegons. Per la seua curta durada només se n’han pogut registrar fins ara unes poques dotzenes. Tanmateix la posada en marxa enguany del Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), un revolucionari radiotelescopi permetrà observar-ne molts més i, potser, determinar quin tipus d’objecte els produeix.

Serà també en abril quan l’equip del telescopi Gaia presente el segon paquet de dades que ens donarà la posició o moviment de més de mil milions d’estrelles de la nostra Galàxia. Aquestes dades permetran fer estudis de l’estructura espiral de la Via Làctia, del moviment d’estrelles llunyanes i, potser, ajude a conéixer les germanes del Sol.

Segurament serà al llarg d’any any quan es donen a conéixer finalment les dades finals del gran experiment del Telescope Event Horizon, un projecte internacional d’observació conjunta de multitud de radiotelescopis arreu del món per observar el forat negre central de la nostra galàxia. Amb les dades conjuntes s’espera tindre la primera imatge real d’un forat negre.

Exploració espacial

Les agencies espacials treballaran de valent el 2018. Per ordre del president Donald Trump la Nasa ha de tornar a enviar astronautes a la Lluna, potser en una etapa prèvia per arribar a Mart, més enllà de 2030. Tanmateix son les agències asiàtiques les que si que hi arribaran enguany.

En els primers mesos del 2018 la nau Chandrayaan-2 tractarà, per primera vegada per a l’Índia, d’aterrar a la superfície lunar, mentre que el desembre Xina tractarà que dipositar el Chang’e-4 en la cara oculta de la Lluna.

En la resta del sistema solar també hi haurà moviment. En juliol, la sonda Hayabusa-2 de l’agència japonesa de l’espai (Jaxa) arribarà a l’asteroide Ryugu mentre que Osiris-Rex de la NASA explorarà l’asteroide Bennu a final d’any. Un dels objectius més importants d’aquestes missions serà el retorn de mostres d’aquests objectes celestes que arribaran a la Terra el 2020.

A l’estiu s’enviarà cap al Sol la sonda Parker Solar Probe (Solar Probe Plus), una sonda espacial de la NASA destinada a estudiat la corona exterior de la nostra estrella in-situ. S’hi acostarà a 8,5 radis solars (5,9 milions de quilòmetres) de la ‘superfície’ (fotosfera) del sol. Però aquesta serà només una petita sonda en nombre d’instruments en comparació a la sonda europea Solar Orbiter, en el disseny de la qual participa un grup d’investigadors de la Universitat de València. Aquest sonda es llançarà durant els primers mesos del 2019.

Redefinició unitats físiques

Les unitats de quatre unitats físiques seran redefinides a final d’any en la Conferència General de Pesos i Mesures a celebrar en Versailles en novembre.  Els delegats de 58 estats votaran per adoptar noves definicions de l’ampère, el kilogram, el kelvin i el mol. Ara s’hauran de basar en valors exactes de constants fonamentals i no en definicions arbitràries, com fins ara.

Google Lunar XPrize

L’empresa Google va dotar fa anys el premi Google Lunar XPrize amb uns 25 milions d’euros per a l’equip privat que, abans del 31 de desembre del 2017, primer aconseguirà fer aterrar a la Lluna una sonda amb un rover que es mogués almenys 500 m a la superfície i retransmetera a la Terra imatges d’alta definició. Com és obvi cap grup ho ha aconseguit, encara que cinc equips han pogut passar l’homologació per sortir a l’espai. Google ha decidit perllongar el termini fins el 31 de març pròxim. Veurem qui guanya aquesta peculiar cursa espacial.

Finalment seria bonic recordar durant 2018 els aniversaris redons dels científics i científiques més famosos. Enguany, per exemple, fa 150 anys del naixement d’Henrietta Swan Leavitt, 200 del de James Joule i 100 anys del teorema de Noether.

Bon any científic….

Figures.

1.- El CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) és un nou radiotelescopi canadenc dissenyat per contestar les preguntes més importants de l’astrofísica i cosmologia.
2.- Mitjanes anuals (línies primes) i mitjanes de cinc anys (línies gruixudes) per a les anomalies de temperatura promediades sobre la superfície terrestre de la Terra i sobre la superfície del mar (línia blava) en la part de l’oceà lliure de gel. Wikipedia Commons.
3.- Hayabusa-2 de l’agència japonesa de l’espai (Jaxa). Courtesia d’Akihiro Ikeshita.
4.- Una esfera gairebé perfecta del silici ultra-pur,  part del projecte Avogadro, un projecte de Coordinació Internacional Avogadro per determinar el número d’Avogadro. Wikipedia Commons.

La Setmana de la Ciència acaba. Una crònica personal

Després d’un any de treball, el dilluns 6 de novembre finalment arrancava la Primera Setmana de la Ciència de Gandia, organitzada pel CEIC Alfons el Vell, amb la UPV, Campus de Gandia i el Centre Internacional de Gandia, UV. Moltes reunions, molts mals de cap, renuncies i canvis d’activitats d’última hora, moltes dificultats que hem pogut superar amb esforç. No ha fallat pràcticament res i podem estar-ne ben contents. La programació completa es pot veure en aquest enllaç.

El matí del dilluns 6, la Setmana s’obria amb el Taller de Matemàtiques: Superfícies seccionades, impartit per Maria Garcia Monera del Departament de Didàctica de la Matemàtica, Universitat de València. D’una manera visual, pràctica i molt didàctica s’introduïa els estudiants en la geometria de les superfícies.

Per la vesprada, però, va ser quan es féu la presentació oficial de la Setmana. Enric Marco i Ximo Grau, membres del CEIC i coordinadors de la Setmana, juntament amb Josep Ángel Mas de la UPV, el Director del CEIC Lluís Miret i Emili Aura del CIG UV explicarem als assistents les intencions de la setmana que no és sinó tractar d’acostar la ciència que fan els nostres científics al públic en general, fer-los baixar de la torre d’ivori on es troben i que retornen a la societat allò que han rebut a través de les minses inversions de l’estat.

La sèrie de conferències per al públic en general s’obria amb la xarrada Mecánica cuántica, ¿realidad o verdad? a càrrec de Salvador Miret, investigador del CSIC a Madrid. Tractà d’introduir el món de la quàntica a través de nombrosos exemples. Ens relatà les dificultats d’entendre la física de les partícules elementals, intrínsecament indeterminista, a diferència de la física clàssica que és clarament determinista, en la que a cada causa li correspon un efecte. A més explica el concepte de mesura en física quàntica i les implicacions que aquest procés causa sobre l’objecte mesurat. En definitiva com deia Richard Feynman l’any 1965: “I think I can safely say that nobody understands quantum mechanics.”

Dimarts 7 començà amb el taller de geologia, Vols un fòssil, fes-lo tu mateix. en el qual els membres del Museu de Geologia de la Universitat de  València José Antonio Villena, Erica Boisset ensenyaren a construir amb motlles diversos fòssils. Una activitat manual, didàctica i amb el regal afegit d’endur-se l’obra a casa que féu gaudir els estudiants presents. La recreació de les estructures òssies o la cobertura dura, rígida i exterior que posseïen alguns animals del passat remot és una bona manera d’introduïr-se en el món de la paleontologia. I si a més a més es fa de la mà de l’equip del Museu de Geologia l’èxit estava assegurat.

 

La xarrada de la nit es dedicà a un dels grans problemes actuals que afronta la societat moderna com és el Canvi Climàtic. La temperatura del planeta creix sense parar des de principis del segle XIX i sabem que la causa és l’emissió de gasos d’efecte hivernacle. Andreu Escrivà, ambientòleg, membre de la Fundació del Canvi Climàtic ens presentà el seu llibre Encara no és tard. Claus per entendre i combatre el canvi climàtic, obra que rebé el  Premi Europeu de Divulgació Científica Estudi General 2016 (Unitat de Cultura Científica i de la Innovació Càtedra de Divulgació de la Ciència. Universitat de València). El debat posterior refermà la convicció que està en les nostres mans mitigar l’escalfament global d’origen antròpic amb una altra mobilitat, oblidant els combustibles fòssils, exigint de moltes maneres al governant l’aplicació del protocol de Paris.

Dimecres 8 la jornada es dedicà completament a la física des de diversos punt de vista. Si al matí el taller de física Posa les mans en la física realitzat per les professores Chantal Ferrer i Ana Cros, del Departament de Física Aplicada de la Universitat de València, féu gaudir de valent els estudiants de l’escola que s’hi aplegaren, amb diversos experiments que mostraven la simplicitat i alhora la bellesa de les lleis de la natura, amb experiències de levitació, magnetisme, òptica i d’altres, a la nit, Antonio Torres, enginyer aeronàutic i ex-entrenador d’astronautes de l’Agència Espacial  Europea, ens feu cinc cèntims en Viajes espaciales tripulados de l’activitat dels astronautes, de l’enginy dels enginyers per enlairar coets gegantescos per accedir a l’espai, i que s’hi fa i com es viu a l’únic lloc habitat actualment a l’espai, l’Estació Espacial Internacional. El col·loqui posterior versà sobre les dificultats per viatjar a Mart a causa de la radiació de l’espai, i dels problemes de salut de la vida a l’espai, com ara la pèrdua òssia d’1% mensual.

Dijous 9 l’activitat de la vesprada es traslladà al restaurant Visconti, al carrer Sant Francesc de Borja, 26. Allí amb el format de Bar de ciències Rocío Barragán, Dra. en Nutrigenètica i Nutrigenòmica. Investigadora del CiberObn en el grup EPIGEM de la Universitat de València conversà amb el públic assistent, sobre La dieta mediterrànea: l´alternativa més saludable tot moderat per la periodista Puri Naya de Ràdio Gandia. Una quarantena de persones participà activament en el debat i engegà un animat col·loqui amb la investigadora. Les nombroses preguntes anaren des del nombre d’ous òptims a la setmana, al problema de les al·lèrgies alimentàries, de la bondat de la llet en edat adulta, de la dieta dels vegans, etc… Una experiència al restaurant que caldrà repetir.

Finalment el divendres 10 la Setmana de la Ciència es tancà amb la xarrada del Catedràtic d’Estadística de la Universitat de València José Miguel Bernardo que abordà l’interessant problema de La presa de decisions amb informació insuficient. Al llarg de la vida tots hem hagut d’afrontar aquest problema, des de comprar un cotxe o una casa fins a trobar parella. El matemàtic ens sistematitza el problema i, d’una manera senzilla amb exemples quotidians, ens explicà les eines necessàries per prendre la decisió correcta en moments delicats.

En definitiva la Setmana de la Ciència ha transcorregut perfectament. Tots els tallers del matí s’han omplert mentre que la sala on s’han fet les xarrades de la vesprada ha estat plena tots els dies, amb una mitjana d’assistència d’unes 60 persones.

A partir d’ara ja pensem en la Setmana de la Ciència de Gandia 2018. Moltes gràcies als participants en l’organització i a tots els assistents als actes.

Nota: No he comentat les activitats del matí organitzats per la UPV Campus de Gandia ja que no he pogut assistir-hi i, per tant, no puc donar més informació. Tanmateix m’han dit que també ha funcionat perfectament. Enhorabona, doncs.

ÀLBUM DE LES CONFERÈNCIES DE LA SETMANA DE LA CIÈNCIA

ÀLBUM DE FOTOS DE LA SETMANA DE LA CIÈNCIA

La Setmana de la Ciència ja està ací. En parlem a TeleSafor

Setmana de la Ciència de Gandia

Més informació a:
Setmana de la Ciència de Gandia: programació