Charlando con Archie Howie
El profesor Howie, con la excusa del descubrimiento del electrón y la aportación de diversas precisiones al respecto, ha explicado la influencia del propio descubrimiento en la evolución de la física en las conferencias impartidas en Donostia y Bilbao. Para disfrutar de una palabra comprometida y sencilla, el auditorio del Parque Tecnológico de Miramón acogió a cerca de 60 personas, la mayoría de profesores, investigadores y estudiantes de la Facultad de Química. La sorpresa fue grande porque pudimos ver y escuchar un documento histórico: J.J. Thompson, E. Rutherford, A. Einstein y J. Vídeo de Cockcroft hablando sobre sus obras. Su cargo y responsabilidad no cargan la identidad de Archie Howie. Nos encontramos con una persona amable y acogedora. Es un visitante habitual en el País Vasco y tiene gran estima a sus compañeros vascos.
ZETIAZ-ELHUYAR: ¿Qué influencia ha tenido el descubrimiento del electrón en el desarrollo de la física?
A. Howie : La primera consecuencia fue la invención de herramientas de detección de ondas electromagnéticas, las válvulas termoiónicas. Luego vinieron el desarrollo de modelos atómicos y la mecánica cuántica, la física básica. Pero desde el punto de vista social del descubrimiento del electrón, los últimos cincuenta años han sido los más destacados. De hecho, la microelectrónica y todos los productos de consumo que conlleva se han desarrollado durante este periodo. Para gente que no está interesada en entender la esencia de la ciencia, el transistor ha sido la consecuencia más evidente del descubrimiento del electrón.
Por otro lado, el electrón es, de alguna manera, el nexo de unión de científicos que trabajan en diferentes campos, ya que necesitan un electrón en sus ordenadores, herramientas, etc.
N-D: A veces se oye que la física ha tocado su techo, que no necesita nuevas teorías, que sólo se necesitan técnicas para aplicar las teorías actuales. ¿Ha tocado realmente la Física?
A. Howie : Se puede argumentar que muchas ideas de la física han salido del campo de la física y se están aplicando ahora en otros ámbitos. Por ejemplo, la investigación del ADN la realizan los biólogos y la teoría cuántica de la unión la están utilizando los químicos para sus investigaciones. Sin embargo, en física hay campos que tienen mucho que hacer: trabajos sobre partículas elementales, astronomía, cosmología. Esta última se encuentra en pleno apogeo por los descubrimientos que se están realizando. En la física del estado sólido, que se ha dado por finalizado prácticamente, hay mucho trabajo por hacer, por ejemplo, en el caso de los superconductores a alta temperatura. Los fenómenos que se producen en el interior de los superconductores a alta temperatura todavía no se comprenden bien.
N-D: Tirado por el hilo de las partículas elementales, recientemente se ha puesto en duda si el electrón es una partícula básica.
A. Howie : La verdad es que no soy un experto en los últimos desarrollos en este campo, pero en tiempos el protón y el neutrón se consideraban partículas elementales y desde hace una veintena de años no se conocen ni están compuestos por quarks. Hace un mes o se cuestiona la esencia del electrón. No obstante, no se ha hecho una afirmación completa sino poner signo de interrogación.
N-D: ¿Cuáles son las áreas de la física que tienen problemas importantes pendientes de resolver?
A. Howie : He mencionado antes algunos, como el superconductor de alta temperatura, pero hay otros. Una de ellas es la teoría del caos. Algunas partes sencillas de la física no están muy bien explicadas, por ejemplo, un problema relacionado con el electrón. No está claro por qué aparece la electricidad estática que se genera cuando se frota la piel y una barrita de vidrio.
N-D: La microscopía electrónica es tu área de trabajo, ¿cuál es el estado actual de esta técnica?
A. Howie : La microscopía electrónica ha tardado mucho en desarrollar toda su capacidad y sólo en los últimos cinco años se ha conseguido la separación de átomos. En este momento la microscopía electrónica tiene una resolución de análisis de interfases, como es la interfase silícea/óxido de sílice, muy importante en microelectrónica. Se puede observar cómo la concentración de oxígeno está cambiando a escala atómica. Sin embargo, la máxima limitación de esta técnica es que la resolución es muy alta con estructuras muy sencillas, con capas muy finas. Además, no podemos obtener información precisa sobre el electrón y su obtención es muy importante en el caso de los superconductores a alta temperatura, por ejemplo, para ver qué partes de los hilos son superoale y cuáles no, y su relación con la composición del hilo y con los defectos estructurales. En la actualidad, la microscopía electrónica no tiene la sensibilidad suficiente para hacerlo.
N-D: Mejorar la resolución espacial ha sido un problema en la microscopía electrónica, ¿no?
A. Howie : Sí, así ha sido y en este campo siempre se está trabajando en mejorar la resolución espacial. Además, en la resolución de este problema se han obtenido resultados fascinantes en otros ámbitos. Un ejemplo es el trabajo de Gabor sobre 1947. En los esfuerzos por mejorar la resolución espacial y las lentes electrónicas de entonces no eran muy buenas, se le ocurrió el concepto de holografía y lo aplicó con los electrones. No tuvo mucho éxito en el campo de la microscopía, pero cuando diez años después vino el láser, la holografía tuvo una gran importancia en la óptica. Sin embargo, el trabajo de Gabor no ha sido baladí en nuestro campo, en los últimos años la holografía se está aplicando en diferentes campos de la microscopía.
N-D: ¿En qué está aplicando la holografía?
A. Howie : En mi opinión, la holografía tiene futuro en dos grandes áreas: Recuperando la idea de las gaborras, en la mejora de la resolución espacial, aunque ésta sea discutible, y por otro lado, está siendo muy utilizada en el estudio de efectos superficiales, especialmente en partículas magnéticas pequeñas.
N-D: Cuando se habla del laboratorio Canvendish se abre la vista al público. De alguna manera, el departamento que diriges es una senda para los premios Nobel. Qué es realmente el laboratorio Cavendish.
A. Howie : Es el departamento de física de la Universidad de Cambrigde y, al menos en gran parte, nosotros también tenemos que mantener esa carga histórica. Eso sí, no nos debe tragar.
N-D: ¿Cuáles son actualmente las principales líneas de investigación de Cavendish?
A. Howie : La principal es la astronomía. Existe un gran equipo dedicado a la radioastronomía, aunque no se descarta la astronomía óptica. Cambridge tiene una marca de resolución de astronomía óptica cuatro veces superior a la del telescopio Hubble. Estamos interesados en la física del estado sólido en el campo de los superconductores a alta temperatura.
N-D: ¿Qué peso tiene la biología ahora en Cavendish, teniendo en cuenta que además se encontró la doble hélice del ADN?
A. Howie : Desgraciadamente, muy pequeña. La verdad es que el equipo de biología molecular se hizo muy grande y exitoso, y esa dinámica impulsó a abandonar Cavendish hacia 1970 y tomar su camino. En cierta medida, para Cavendish ha sido perjudicial por la ruptura de los estrechos lazos que teníamos en este campo de investigación. Tenemos relaciones en microscopía electrónica, tenemos gente trabajando en el plegado de proteínas.
N-D: ¿Cuántas personas trabajan en Cavendish?
A. Howie : En este momento contamos con unos 70 profesores permanentes, 150 puestos postdoctorales, unos 240 doctorandos y unos 400 alumnos. Si a esto le sumas técnicos y demás, estamos trabajando en ella unas mil personas.
N-D: ¿Cuál es tu trabajo ahora? ¿Investigas?
A. Howie : Mi trabajo ahora es principalmente burocrático. Llevo ocho años como jefe de laboratorio y éste es el último. A partir de ahí tendré la oportunidad de retomar la investigación. De hecho, la política científica llevada a cabo por el partido conservador en los últimos años ha hecho aumentar considerablemente el trabajo burocrático de los jefes de departamento. Por otro lado, en mi opinión, el trabajo más importante del jefe de Cavendish es elegir a las personas más adecuadas cuando los puestos de investigación están libres, porque nuestro futuro está ahí.
N-D: En los últimos tres siglos el laboratorio Cavendish ha sido un centro de excelencia. ¿Cuál es la razón?
A. Howie : No creo que durante estos tres siglos siempre haya sido así. Puedes hablar de estrellas como Newton, pero si no, hubo decadencia en muchas épocas. Cavendish comenzó a mejorar con la incorporación de doctorandos externos a Cavendish. Nuestro éxito se basa en traer gente joven.
Por otro lado, la libertad de los jefes de departamento es una de las razones del éxito de nuestro laboratorio. Cuando Bragg toma la cabeza de Cavendish, en 1938, cambió totalmente el rumbo de la investigación. En aquella época nuestro laboratorio era reconocido por el trabajo de Rutherford y otros en física nuclear. Bragg casi desmanteló este grupo e impulsó otras líneas de investigación como la radioastronomía o la biología molecular.
N-D: En relación a esta última pregunta, usted ha estado en numerosas ocasiones en la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea y además colabora con algunos grupos locales. ¿Qué impresión tiene de la calidad de nuestra Universidad?
A. Howie : Bueno, no tengo toda la visión de la Universidad, porque mi relación es principalmente con el grupo de Pedro Etxenike. Están realizando un gran trabajo y están en primera línea en el mundo.
N-D: En revistas científicas británicas como New Scientist o Nature he podido leer algunas preocupaciones sobre la corrección del método de juzgar sobre la calidad de la investigación. Como jefe de un prestigioso centro de investigación, ¿cuál es su opinión al respecto?
A. Howie : Yo no diría que el método de resolución no es correcto. Es un proceso bastante complicado y largo, y yo creo que es correcto. El problema puede ser si el método es el más adecuado. Yo diría que, en caso de hacer una crítica, recompensa trabajos a corto plazo y que, quizás, tienen dificultades para sacar adelante perspectivas a largo plazo. Cabe mencionar el ejemplo de Perutz, que durante quince o veinte años trabajó en el trabajo de Cavendish buscando la estructura de la hemoglobina y que en la mayoría de los casos no llegaba a ningún sitio. Finalmente, por este trabajo obtuvo el Premio Nobel. A día de hoy, esto no se aceptaría, entre otras cosas, porque no habría dinero para financiar este trabajo, ya que quedaría atrás en el proceso de resolución.
El problema es que en un estado del tamaño de Gran Bretaña habría que elegir tres, cuatro o docenas de laboratorios o universidades y prestar una ayuda muy sólida. Entonces la gente diría que eso no es correcto. Recursos limitados.
N-D: Tenéis un nuevo gobierno en Gran Bretaña. La política científica de los conservadores ha sido objeto de numerosas críticas a lo largo de estos años. ¿Qué se puede esperar del gobierno de los laboristas en el campo de la ciencia?
A. Howie : Si tenemos que ser realistas no podemos esperar grandes cambios, al menos a corto plazo. Su problema fundamental es la escasez de dinero, como en la mayoría de los estados. No existen excedentes para su aplicación en investigación. La educación es una de sus prioridades, pero eso a nivel escolar. Y eso, en mi opinión, está bien hecho. En las escuelas hay una gran crisis, los alumnos que ahora llegan a la universidad no tienen el mismo nivel que los de antaño en matemáticas o en física. Por lo tanto, no creo que haya grandes cambios en la financiación de la investigación universitaria. No es posible.
N-D: ¿Por qué se ha producido ese jaiste de conocimiento?
A. Howie : Hay más de una razón y existe el riesgo de ser dogmático. Por un lado está la cualificación del profesor. Antiguamente en Gran Bretaña los profesores que impartían física en las escuelas secundarias estudiaron física en la universidad y ahora, por ejemplo, los biólogos imparten clases de física. Sin duda, no tienen el mismo conocimiento. Sin embargo, el verdadero problema está en las matemáticas. La física se puede aprender más tarde, pero creo que a partir de una edad de la vida se pierde la capacidad de aprender matemáticas. Por otro lado, la actitud de los propios estudiantes hacia la ciencia es escasa. Esta tendencia social es preocupante, por otra parte, porque quienes tienen una base científica deficiente pueden estar en el futuro en condiciones de tomar decisiones científicas.
El profesor Archibald Howie lidera el prestigioso Cavendinsh Laboratory de Cambridge. Este físico nació hace 63 años en Escocia (Kirkcaldy, Fife) y su actividad profesional ha estado relacionada principalmente con la Universidad de Cambridge. Estudió física en la Universidad de Edimburgo y desde muy joven demostró su talento para la física. De hecho, obtuvo el primer Premio de Honor al finalizar sus estudios. Cursó el máster en el Instituto Tecnológico de California entre 1956 y 57 años. Realizó el doctorado en el Laboratorio Cavendish, analizando los defectos de los cristales deformados por microscopio electrónico, P.B. Bajo la dirección de Hirsch. Empezó a trabajar en el Laboratorio de Cavendinsh en 1961, donde después de varias labores de investigación y dirección, llegó a ser Jefe de Laboratorio en 1989. Además es consultor de diversas instituciones y empresas: Unión Carbide Corp. Banco Mundial, A.A.T. (Bell) Laboratories y BP. |
THE CAVENDISH El laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge o, lo que es lo mismo, el Departamento de Física se creó en 1871. Desde entonces es una prestigiosa institución de estudios e investigación, sólo hay que fijarse en sus directores y profesores. Profesores de Cavendish : J. C. Maxwell (1871-79), Lord Rayleigh (1879-84), J. J. Thompson (1884-1919), Lord Rutherford (1919-37), W. L. Bragg (1937-53), N. Mott (1954-71), B. Pippard (1971-82), S. Edwards (1984-95) y R. H. Friend (1995) Principales hallazgos : electrón, J.J. Thompson en 1897, neutrón J. Chadwick en 1932 y doble hélice del ADN, F. Crick y Watson en 1953. Personal: 70 profesores fijos, 150 investigadores postdoctorales, 240 doctorandos y 400 estudiantes. Áreas de investigación : Física de la materia condensada (física de semiconductores, microelectrónica, fotografía de alta velocidad, física microestructural, etc. ), Física de Alta Energía y Radioastronomía. Más información: http://www.phy.cam.ac.uk/ |
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