Escalas de ciencia e tecnoloxía
2002/12/01 Garcia Robles, Francisco Javier Iturria: Elhuyar aldizkaria
Con todo, a mecánica cuántica pon subtipos á máis pequena e ao momento máis curto imaxinable; estes límites son os establecidos pola escala de Planck, é dicir, paira todo fenómeno da física observable é necesario que o obxecto a estudar ilumínese dalgunha maneira coa radiación electromagnética. A lonxitude de onda desta radiación debe ser igual ao tamaño do obxecto a estudar. Así, a medida que se mergulla no mundo microscópico, a lonxitude da onda de radiación será menor e o cuántico de enerxía que transporta será maior.
Isto ten limitacións, xa que a partir de certa cantidade de enerxía prodúcese o colapso do cuántico, coma se fose un buraco negro. A partir das medidas de lonxitude de Planck, é dicir, a partir dos 10-35 m, estrutúraa espazo-tempo resultante da Teoría Xeral da Relatividad non ten sentido. Do mesmo xeito, os intervalos de tempo inferiores ao que tarda a luz en percorrer a lonxitude de Planck, menores de 10 -43”, non teñen utilidade en física. Non polo menos ata que se resolvan as contradicións existentes entre a Relatividad Xeneral e a Mecánica Cuántica.
Por tanto, paira a escala de Planck dos primeiros momentos das grandes enerxías e do Big Bang, a Física actual aínda non ten una teoría satisfactoria. Con todo, os físicos teóricos que buscan a “Teoría de todo” avanzaron moito nas últimas décadas e creen que poden triunfar coa teoría “M” de supercuerdas.
A ciencia experimental está a empezar a conxugar resultados e teoría, a escala de teraelectronvolt (TeV), a enerxía que pronto obterán os hadrones que circulan no acelerador LHC de CERN “Large Hadron Collider”, ou o que é o mesmo, entre 10 e 15 m (tamaño de protones e neutróns). Curiosamente, a tecnoloxía está a desenvolverse a este nivel, xa que existen dispositivos artificiais que obteñen pulsos de varios femtosegundos (10 -15”), por exemplo os pulsos láser utilizados no micromecanizado de precisión.
A partir destas medidas, en realidade uns niveis superiores, a ciencia e a tecnoloxía mestúranse, aliméntanse mutuamente e compleméntanse no progreso. De feito, a tecnoloxía é xa una realidade a escala atómica, a escala de amstrong (10 -10 m) e máis concretamente a escala de nanómetros e nanotecnoloxía. Paira iso están os instrumentos de efecto túnel e forza atómica, coa capacidade de ver e mover os átomos uno a un. Existen dispositivos electromagnéticos e mecánicos paira situar estes aparellos cunha precisión incrible, aínda que esta escala, a mesoescala, aínda sorprende no mundo das leis cuánticas.
A nanotecnoloxía revolucionará a industria. Xa son a área máis importante dos programas de investigación das institucións estadounidenses e europeas, e son a orixe de ideas próximas á ficción. Pero ao mesmo tempo ofrecen cousas reais, como o primeiro rotor molecular. Esta ferramenta foi presentada recentemente por James Gimzewski da Universidade da UCLA. Saltando en niveis de tamaño podemos chegar á escala da célula, as micras (10-6 m). A microtecnología é una realidade consolidada. Se a sociedade da información e do coñecemento é una realidade, débese á capacidade de producir elementos e semiconductores de tamaño microscópico e ultimamente máis pequenos. Actualmente as microtecnologías están a superar a área limitada das aplicacións electrónicas e teñen aberta a vía de dispositivos electromecánicos, ópticos e optoelectrónicos de alto valor engadido. Os elementos de medida e control de última xeración son una mostra diso.
A escala de 10 -3 m, aparentemente máis común, aínda pode dar moitas sorpresas e opcións tecnolóxico-industriais, xa que se produce a miniaturización de moitos produtos de consumo maiores xa existentes. Por exemplo, no centro tecnolóxico Tekniker púxose en marcha un taller de microfabricación. A utilización de técnicas convencionais de microfresado, torneado de precisión e electroerosión permite obter novas solucións paira automoción, cirurxía médica, electrónica de consumo, etc.
Deixemos por un momento a escala humana e vaiamos até os límites do universo coñecido. A maior extensión que utiliza a ciencia é o megaparsec. Parseca sería o paralaje dun segundo, é dicir: Distancia a unha estrela cun ángulo dun segundo co Sol e a Terra (aproximadamente 3 anos luz). Tamén aí, aínda que pareza difícil, a ciencia e a tecnoloxía van da man.
Paira coñecer o que ocorreu fai mil millóns de anos a miles de millóns de anos luz (porque as viaxes espaciais son viaxes obrigadas ao pasado), empezouse a utilizar un conxunto de telescopios de nova xeración situados na Terra. Estes telescopios, grazas aos seus dispositivos mecánicos ultraprecisión, empezaron a superar os inconvenientes que durante anos ocasionaron as perturbacións atmosféricas. Entre estes dispositivos atópase o Gran Telescopio de Canarias en construción (Grantecan), cun espello de 10 metros de diámetro. Neste proxecto, un centro de investigación do País Vasco ha desenvolvido dispositivos Nasmyth que moven o telescopio.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
