Superconductivity: A very short introduction

La ciència, tal i com jo l’entenc, no és res més que curiositat il·limitada sobre els fenòmens naturals. Els científics del segle XIX (i alguns dels del segle XX), centraven els seus interessos en el que avui són disciplines molt diferents i deixaven que la curiositat fos la que guiés la seva recerca. La recerca ha avançat tant en molts camps que els científics actuals som necessàriament ben diferents; la inmensa majoria de nosaltres treballem en un camp de recerca molt específic i el nostre coneixement de tot el que s’escapa d’aquest camp no és massa superior del que té una persona de fora de l’àmbit científic. No obstant, hi ha un tret comú dels científics que, a vegades, ens ajuda a compensar lleugerament aquest ignorància: la nostra curiositat innata. Per això, sospito que la majoria de gent subscrita a revistes científiques de divulgació com pot ser Scientific American (la versió espanyola es diu Investigación & Ciencia) som científics que volem saber què es cou en altres camps de recerca.

En les breus vacances que he fet aquest estiu he aprofitat per posar-me una mica al dia, i m’he trobat llegint sobre superconductivitat. És un camp que està a mig camí entre la física d’estat sòlid, la ciència dels materials i la química. La superconductivitat és un fenòmen curiós que bàsicament consisteix en la capacitat que tenen alguns materials de conduir l’electricitat sense que hi hagi cap resistència (i, per tant, cap pèrdua energètica). És a dir, si muntem un circuit elèctric amb aquestes substàncies, un cop engegat, no s’atura. El gran problema pràctic d’aquests materials és que el caràcter superconductor el presenten a temperatures molt baixes (properes al zero absolut, o temperatura mínima possible) i, per això, desde fa molts anys hi ha una cursa científica per trobar el superconductor amb una temperatura crítica més alta (actualment és de 139K —uns -134ºC— per bé que el LaH10 a pressions altes presenta una Tc de -23ºC). El que m’ha resultat més sorprenent és que la superconductivitat encara no s’entén completament bé. Hi ha teories (la més famosa la de Bardeen-Cooper-Schrieffer) que poden explicar els primers superconductors però, avui per avui, no n’hi ha cap que pugui descriure bé tots els materials superconductors que s’han trobat. La mecànica quàntica ens explica alguns dels fenòmens que es donen en els superconductors però no permet identificar-los com tal. S’especula que la superconductivitat és una propietat emergent, és a dir, una propietat que no és inherent a les parts constituents (els àtoms, en el cas que ens ocupa) sinó que es dóna com a resultat de la presència d’un col·lectiu. És per això que és fa tan difícil trobar nous superconductors i arribar a sintetitzar un material que sigui superconductor a temperatura ambient. 

Doncs bé, fascinat per aquestes coses, he volgut aprendre una mica més sobre aquest fenomen i m’he llegit aquest excel·lent llibre de Stephen Blundell. Es tracta d’un llibre de divulgació (si bé no venen malament nocions bàsiques de física per no perdre’s detall) que explica de forma magistral la història de la superconductivitat i tots els seus actors principals. És una d’aquelles històries científiques que ho té tot: herois i malvats, genialitat i serendipitat, perseverança i frau, història i física, molta física. M’ho he passat teta llegint aquest llibre i m’he quedat amb ganes de més. Així que m’he comprat un llibre de física sobre la teoria de la superconductivitat que espero poder anar llegint a estones lliures.

Per acabar, només comentar-vos que aquest llibre és part de la sèrie de llibres ‘A very short introduction’ (Oxford University Press) que —a jutjar per la cura amb que està escrit aquest treball i la puntuació que tenen a amazon i goodreads altres llibres de la sèrie— crec que val molt la pena. Hi podeu trobar tot tipus de llibres: ciències, història, art, filosofia, biografies, etc. 

Actualització (14/10/2020): Han descobert el primer superconductor a temperatura ambient (uns 15ºC)! Això sí: s'ha d'aplicar una mica de pressió: 267 gigapascals (com a referència, és unes 3000 vegades més alta que la pressió atmosfèrica).

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2801-z

El Bosque Oscuro i El fin de la Muerte

Fa massa temps que hagués hagut de fer aquesta ressenya doncs la segona part de la ‘Triología de los tres Cuerpos’ la vaig acabar quan a penes ens havien acabat de confinar, i la tercera a mitjans d’abril. He estat apunt de no fer ressenya, com en altres casos on he deixat passar massa temps des del final de la lectura. No obstant, encara tinc algunes coses del llibre clares i em convenço —potser ingènuament— que aquest lapse de temps haurà polit els meus records de l’obra deixant-ne només els detalls realment importants. 

Puc dir, sense cap mena de dubte, que és la millor obra de ciència ficció que he llegit mai. No és que això tingui molt de valor en sí, doncs no n’he llegit massa, però la trilogia de Cixin Liu serà el trampolí que em llençarà a llegir més llibres de ciència ficció. Sobretot si són llibres com aquest, on hi ha un respecte màxim per la ciència, i es fa ficció al límit del coneixement científic actual. Hi ha llicències narratives que són perfectament acceptables i demostra que l’autor està al dia de física (o s’ha assessorat amb algú que ho està). I no és una tasca senzilla, per una persona sense una educació formal en física, escriure un llibre com aquest. No obstant, l’obra de Cixin va més enllà i ens ofereix la seva visió de com pot evolucionar la humanitat amb un frescor que —jutjada des dels nostres dies— demostra que l’autor té una inventiva i imaginació francament admirables. I aquest és el valor afegit més important: et convida a pensar i reflexionar. Quan et posen davant un futur plausible el primer que t’adones és quines són les diferències amb el present, posant de manifest que per molt rellevant que ens semblin alguns trets actuals, no ho són realment; simplement és una moda passatgera, quelcom de només uns centenars d’anys. Per altra banda, t’adones que les (noves) característiques d’una societat venen dictades per factors molt diversos, factors que no són anticipables per molt que a posteriori caiguem en la falàcia narrativa. He de reconèixer que aquí ajudava a la reflexió estar llegint simultàniament ‘Homo Deus’... 

El que trobo que fa la trilogia de Cixin Liu una obra excel·lent, al llindar d’obra mestra, és que apart de ser educativa, raonablement realista —amb el coneixement actual—, i convidar a la reflexió, és molt entretinguda i, a voltes, trepidant. Passes pàgines i pàgines a una velocitat vertiginosa, intentant esbrinar com es desenvolupa la trama, com evolucionen els protagonistes i a on està portant a la humanitat. Especialment lloable és la idea del que el llibre anomena ‘Proyecto Vallado’ i apareix a ‘El Bosque Oscuro’ (el mateix concepte de bosc fosc és també molt bo, però aquí crec que veu d’altres fonts, almenys jo he llegit idees relativament semblants). ‘Proyecto Vallado’ és una idea tan boja com genial, però sobretot original, donant-li un toc psicològic a la trama que com a lector em va captivar. El tercer llibre, ‘El fin de la muerte’ és on la ciència ficció cobra més protagonisme i Liu desplega el seu arsenal imaginatiu per presentar-nos un món heterotòpic, plegat de sorpreses i girs argumentals no anticipables. Finalment, val la pena recordar que el primer llibre també ens ofereix una pinzellada d’història xinesa usant el gran salt endavant com a punt de partida de la història.

En resum, estem davant d’una obra genial, excel·lent, captivadora i, sobretot, original. Independentment de la vostra predilecció per la ciència ficció, és una lectura que us recomano.

Isaac Newton (James Gleick)

Avui toca fer la ressenya d’un llibre sobre la biografia d’Isaac Newton (1642-1727), un dels científics més importants de la història de la humanitat. Vaig triar aquest llibre per la temàtica, fiant-me de les puntuacions que tenia a amazon, i després de descartar llegir les quasi 1000 pàgines que té la que probablement sigui la biografia més extensa que s’ha escrit de Newton (‘Never at rest’, de Westfall). El llibre de Gleick, que ha escrit també una biografia del gran Richard Feynmann, és un llibre relativament curt (200 pàgines + anotacions) on l’autor recorre la vida de Newton a través dels descobriments del pare de la mecànica clàssica. El llibre està plegat de referències i mostra la gran feina de recerca i documentació que va fer Gleick per escriure aquesta novel·la. No obstant, és una novel·la que es pot fer feixuga de llegir a estones, especialment per lectors que no tinguin l’anglès com a llengua mare i busquin un llibre fàcil de llegir que narri la vida de Newton. Gleick, tot i que procura donar contigut, posa més ènfasi en l’estètica i acaba aconseguint un llibre quasi més poètic que divulgador, ple de referències del propi Newton i els seus primers biòfrags; referències que no adapta a l’anglès del segle XXI. Com a curiositat diré que he après de les aficions herètiques de Newton que va coquetejar amb la màgia negra, l’oscultisme i l’astrologia. No sabia que Newton havia estat un bon químic o, millor dit, un bon alquimista, si bé que no va publicar mai gaire res al respecte... De fet, va tardar moltíssim en publicar les seves altres investigacions doncs era molt gelós del coneixement que adquiria i tenia por al plagi. Així neix la coneguda la rivilitat entre Leibniz i Newton, que es van disputar ser els pares del càlcul infinitessimal. Newton ho va descrobrir abans que Leibniz (i li va donar un enfoc més geomètric) però ho va publicar molts anys més tard. Per altra banda, desconeixia completament la rivalitat de Newton i Hooke (conegut entre d’altres coses, per la llei que porta el seu nom i explica la compressibilitat d’una molla), així com la importància de Newton en la Royal Society of Chemistry i la revista que de la RSC, ‘Philosophical Transactions’, una de les primeres revistes científiques de la història que, encara avui, publica articles científics. Una de les coses que més m’han agradat del llibre és l’esforç que posa Gleick en mostrar alguns punts forts i dèbils de la troballes de Newton que, com tots els científics, genis o no, errava de tant en tant. Fins i tot insinua, a través de frases ben triades dels diaris i publicacions de Newton, que el propi Newton era conscient de la naturalesa efímera dels seus descobriments, insinuant de manera anticipada alguns dels límits de la mecànica clàssica que ell va formular i no serien qüestionats fins 300 anys més tard.

El llibre ha complert el propòsit que jo tenia en ment, informar-me sobre la vida de Newton, però no seria el llibre que hagués triat per a aquest fi, si hagués sapigut el que em trobaria. És el que té comprar llibres per internet... no els pots fullejar a plaer abans de comprar-los. Li poso una nota de correcte.