¿Por qué?

sec_fe3+_6h2o

Bueno pues ahí me lanzo! Vamos a abrir un nuevo Blog. El título hace referencia como algunos podéis suponer a la mítica Función de Onda Cuántica, y al mote con el que me conoce la gente de confianza: Jota. Para aquellos de vosotros que no sabéis lo qué es eso,  la función de onda es el instrumento matemático básico que nos da toda la información  para describir cualquier sistema físico microscópico, es decir, pequeñito, pequeñito. Esa función, ese instrumento matemático es el “santo grial” de la química, bueno, para los teóricos. Si lo encontramos…ta chan! sabemos todo sobre cualquier molécula … absolutamente todo?…bueno… todo lo que se puede saber… que en Cuántica esto tiene también su misterio.

Precisamente la Cuántica nos describe un universo muy diferente al que estamos “acostumbrados”. Y es ahí donde reside para mí la maravilla de la Química Cuántica, ya que une por un lado la Física Cuántica con sus funciones de onda, operadores matemáticos y otros monstruos algebraicos, con la Química, y esto no es poca cosa. Podemos ver las moléculas como las palabras que utiliza la naturaleza para escribirse a sí misma. Una célula la podríamos interpretar como un libro lleno de palabras, las letras serían los átomos. Pues bien la Química Cuántica, a través de unas formulas matemáticas, nos permite acercarnos a la gramática y a la sintaxis de ese idioma. No es poco no?. Y este blog va de eso o lo intentará, porque esa gramática está llena de reglas “raras”. Una aclaración para el lector no-químico (por si hay alguno). Física Cuántica o Mecánica Cuántica hace referencia a un formalismo que describe el mundo de lo muy pequeño. La Química Cuántica es el resultado de la aplicación de ese formalismo a la descripción de la Química, es decir, átomos, moléculas y su reactividad.

Aclarado lo de la Función de Onda, aclaremos quién es Jota. Digamos que hace muchos muchos años, empecé a estudiar Químicas, que poco a poco descubrí lo que ya sabía antes de entrar en la carrera… que a mí me gustaban las matemáticas!  y así decidí irme a Madrid a hacer la especialidad de Química Cuántica. Luego vino la tesis en Donostia, 5 años de estancias postdoctorales en Francia, Inglaterra y Estados Unidos, y allá por el 2000, tuve la suerte de encontrar mi sitio en la Facultad de Químicas de Donostia, donde hoy en día imparto asignaturas que tienen que ver con la Química-Física.

Para aquellos de vosotros que no sois químicos, digamos que la Química Cuántica dentro de la Química es una área un tanto rara. Para aquellos de vosotros, que estais en esto, no hace falta que os lo explique. Más de una vez he tenido que escuchar de algun Químico frases del tipo…”pues para ser Cuántico, eres bastante normal”. Y  la verdad …lo entiendo. La Cuántica  es algo abstracto y matemático que la primera vez que la ves: a) no se entiende nada, b) te parece una tomadura de pelo, o una mezcla de ambas. Normalmente el alumno de Químicas intenta aprobar la asignatura pero no acaba de entenderla, y claro, cuando conoce a alguien que encima le gusta, pues piensa que probablemente tenga algún tipo de perversión sadomasoquista en su interior. Ya lo decía uno de los fundadores de la Cuántica, Bohr, “Aquellos que no quedaron disgustados, la vez que se iniciaron con la mecánica cuántica, seguramente no la entendieron”. Si además el papá de la Función de onda, Schrödinger, llegó a renegar  de ella y decía “No me gusta y me disgusta haber tenido que ver con ella.”, pues … algo querrá decir. Y de hecho, me acuerdo que  para estudiar mi primer examen de Química Cuántica, yo y un amigo tuvimos que recurrir a chupitos de licor manzana… y no es broma.  Sin embargo, la Química Cuántica ejerció también en mí una atracción (y no por los chupitos!). Sentía que ahí radicaba una comprensión profunda de la naturaleza, que merecía la pena entenderlo… y sobre todo… que era una comprensión de la naturaleza en forma matemática, más cercana al lenguaje que yo puedo entender. Y así me fuí a Madrid, a hacer la especialidad de Química Cuántica. Dos años, llenos de Matemática y Física, que transformaron mi manera de ver la Química Cuántica. Se puede resumir con un chiste que me contaron allí:

“Va un tio en un globo y se pierde. Y  entonces ve a una persona allá abajo y grita

– Oye tu , eh tú! ¿me puedes decir donde estoy?

El chico mira arriba, mira abajo, mira a un lado , mira al otro, se toma su tiempo, pasan los minutos, una hora, dos… y al cabo de 5 horas le dice

-Usted está en un globo!

A lo que la persona del globo responde

-Usted es Químico Cuántico verdad?

-Como lo sabe?

-Muy facil, por 3 razones: 1) Ha tardado mucho en contestar mi pregunta, 2) lo que me ha dicho es cierto y 3) lo que me ha dicho no sirve para nada”

Y es que hay que reconocerlo, el chiste tenía bastante de verdad. La Física Cuántica es capaz a traves de una ecuación (la ecuación de Schrödinger, aquel que luego renegaría de ella) de describir toda, absolutamente toda, la Química. No hay átomo o molécula que se le resista. Genial! … Sólo hay un problema… sólo se puede resolver de manera exacta para sistemas de un electrón. Es decir, el 99.99999999% de las moléculas quedarían fuera de esta “pequeña” restricción. Vaya! Pues ¿para eso dos años de especialidad? Bueno, para el resto de moléculas tenemos aproximaciones que se pueden programar y calcular en  ordenadores. En la época que acabé la carrera, los sistemas que podíamos tratar con la Química Cuántica eran más bien limitados, pocos átomos, en fase gas sin entorno, y claro no era fácil hacerse oir y respetar por las otras ramas de la Química. Sin embargo, la revolución informática ha permitido que hoy podamos aplicar nuestras ecuaciones aproximadas a sistemas cada vez más realistas, con lo que la información que suministramos sí es útil, aunque tardemos algo en darla. Y poco a poco esto ha hecho que nos ganemos un respeto entre los Químicos. De todas maneras, como la mayoría de los Químicos siguen sin entender los entresijos de la Mecánica Cuántica, para ellos nuestras predicciones siguen teniendo un carácter … como lo diría…

crystalball

Sí, así nos ven. Sin embargo, hay otra cuestión que no ha cambiado y es el de la filosofía inherente a la Cuántica y su aplicación en Química. La “realidad” cuántica es muy diferente a lo que estamos acostumbrados…ni siquiera estamos de acuerdo en qué es la realidad en cuántica, o si existe una realidad cuántica. En el día a día no hace falta enfrentarse a esas disquisiciones filosóficas, hemos aprendido a recoger de la Cuántica aquello que nos puede dar, y eso es suficiente para muchas, muchísimas cosas. Podemos predecir compuestos nuevos, estimar sus propiedades, explicar experimentos ya realizados, etc. Sin embargo, sigue habiendo muchas dudas sobre la interpretación de la cuántica a un nivel fundamental, y cómo aplicar esos conceptos a la Química. Por ello, de la Cuántica se ha dicho que es un formalismo matemático perfectamente establecido (hasta donde podemos decir experimentalmente), pero que carece todavía de una interpretación aceptada universalmente.  Los que nos dedicamos a ello, aplicamos el formalismo en nuestros cálculos y con la interpretación pues a veces adoptamos una postura…

under-the-carpet

Esas “filosofadas”  sobre la interpretación cuántica siempre han ejercido un interés en mí, aunque sigo teniendo más preguntas que respuestas. Me gusta compartir y discutir, me gusta escuchar a otros, reposar lo que me dicen, y replicar. Hace poco a mi amigo Txoni Matxain se le ocurrió abrir un blog para explicar Química Cuántica sin formulas, y me metió la idea de que quizás un blog sería el medio adecuado de compartir estos pensamientos.  Por cierto si quereis aprender sobre Química Cuántica os recomiendo ese blog.

Me gustaría además coger el tiempo para tratar temas que tienen una presencia difusa en mi cabeza, digerirlos, concretarlos en un texto,  y por supuesto madurar mis ideas en torno a ellos a través de vuestros feed-back. Compartir referencias a libros interesantes, charlas o cualquier cosa que se os ocurra.  Por otro lado, muchas veces en clase no tratamos estos aspectos más filosóficos de la Química Cuántica y siempre hay algún alumno interesado, que le puede venir bien leer estos posts. Además, este blog puede ayudarme con mi problema entrópico de desorden de textos que escribo, y que pierdo continuamente. Tambien hablaré de otras cosas, divagaciones varias, y pensamientos diversos sobre otros temas que me gustan, pero para los que como siempre me ocurre “sólo sé que no sé nada”. Espero compartir mis ignorancias con vosotros 😉

Anuncios
  1. #1 por Giusseppe el diciembre 31, 2012 - 6:03 pm

    Te seguiré diariamente.
    Un abrazo enorme!!!!!

    • #2 por xabierjota el enero 1, 2013 - 12:25 am

      Gracias Amigo, estoy seguro que tus contribuciones serán muy interesantes

  2. #3 por Fernando el enero 3, 2013 - 2:17 pm

    Muy bueno el blog, Xabi!! A ver si entre Txoni y tú conseguís divulgar la cuántica por el mundo y le pegáis una patada a Punset, que no tiene ni idea de lo que habla! jajajaj.

    • #4 por xabierjota el enero 3, 2013 - 2:20 pm

      Gracias…aunque eso de divulgar la cuántica por el mundo son palabras mayores, me conformo con hacer pensar a algún alumno, a los que nos dedicamos a ésto, y a mí mismo.

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s

Buscando el optimismo

Tienes TV, periódicos y radios para el pesimismo...

Más que Ciencia

Investigación, desarrollo, innovación y estilos de vida a tu alcance

Experientia docet

Química Cuántica y Filosofadas varias

CatQuímica.cat

Bloc creat amb motiu de l'Any Internacional de la Química (AIQ2011)

Lejos

Este es un diario para ser leído después, cuando estemos juntas y ya no nos duela la distancia.

Los Mundos de Brana

«I love physics with all my heart... It is a kind of personal love, as one has for a person to whom one is grateful for many things». Lise Meitner

Roskiencia

Blog personal de Ismael Díaz para divulgar la Ciencia.

La Naturaleza Humana

Gracias a la ciencia conocemos cada vez mejor la condición humana, los cómos y los porqués de nuestra especie. Ciencia y Humanismo están así entrelazados

Francis (th)E mule Science's News

La Ciencia de la Mula Francis. Relatos breves sobre Ciencia, Tecnología y sobre la Vida Misma

Naukas

Ciencia, escepticismo y humor

Ese punto azul pálido (Pale Blue Dot)

Química Cuántica y Filosofadas varias

El Tamiz

Si no eres parte de la solución, eres parte del precipitado.

Cuentos Cuánticos

Un sitio donde los cuentos de ciencia están contados y no contados al mismo tiempo

EL BLOG DEL BÚHO

Química Cuántica y Filosofadas varias

Nola ikasi Kimika Kuantikoa izutu gabe

Química Cuántica y Filosofadas varias

A %d blogueros les gusta esto: