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1 de Junio de 2019
Historia de la ciencia

El estado sólido y el nuevo mapa de la física

El desarrollo de la física del estado sólido transformó la configuración interna de la disciplina tras la Segunda Guerra Mundial.

El mapa de la física de Bern Porter (1939) representa la física en términos de fenómenos naturales. [Colección Bern Porter, Colegio Colby, colecciones especiales, Biblioteca Miller, Waterville, Maine. Reproducido con permiso de Mark Melnicove, albacea literario de Bern Porter, mmelnicove@gmail.com.]

[Artículo adaptado del libro del mismo autor Solid state insurrection: How the science of substance made American physics matter (University of Pittsburgh Press, 2018).]

 

¿Qué es la física del estado sólido? La respuesta parece sencilla: el estudio de las propiedades de la materia sólida. Pero esta definición deja de lado aspectos esenciales. Para comprender la evolución de esta rama de la física a lo largo del siglo XX, debemos empezar por preguntarnos cómo llegó a convertirse en una especialidad de la disciplina.

La física del estado sólido no existía en 1939, cuando un estudiante de la Universidad Brown, Bernard «Bern» Porter, dibujó un mapa de la física. En apenas una década, sin embargo, contaba ya con una división propia en el seno de la Sociedad Americana de Física, y a finales del siglo XX era la mayor especialidad de la física, conocida para entonces con el nombre de física de la materia condensada. Este rápido crecimiento es tanto más sorprendente cuanto no está nada claro cómo la habría incluido Porter en su mapa, de haberlo revisado una década después. La física del estado sólido no era un conjunto coherente de conceptos y métodos que pudiera aparecer como una isla, un continente o cualquier otro elemento natural del paisaje, sino que estaba relacionada con casi todas las regiones del mapa. Era percibida como una categoría poco común. Al incorporar un capítulo dedicado a la física del estado sólido en la segunda edición del manual del Instituto Americano de Física, su editor observó que «añadir un capítulo con este título a las disciplinas convencionales de la mecánica, el calor, la acústica, etcétera, es como intentar clasificar a las personas entre mujeres, hombres, niñas, niños y citaristas».

Para comprender el auge de la categoría debemos atender a los cambios de actitud hacia la física en los Estados Unidos, en particular hacia la investigación industrial y aplicada. A principios del siglo XX, el término física se refería a los fenómenos naturales y un físico investigaba las leyes que los gobernaban, lo que excluía a los físicos aplicados o industriales. A mediados de siglo se empezó a cuestionar esta noción. En 1943, William Hansen, físico de la Universidad Stanford cuyas investigaciones habían llevado al desarrollo del klistrón (una válvula de vacío amplificadora de microondas), rebatió la afirmación de su colega David Webster, según la cual la física consistía en descubrir leyes naturales: «Este criterio es demasiado exigente. ¿Cuántos físicos conoces que hayan descubierto una ley de la naturaleza? Pocos de nosotros hemos tenido ese privilegio, pero eso no quita valor al trabajo del resto».

El resto se mostró de acuerdo. El estado sólido era una categoría lo suficientemente amplia como para incluir áreas muy diversas y evitar la marginalización de la física aplicada. La nueva subdisciplina cubría tanto el ámbito académico como el industrial, y unía áreas hasta entonces disociadas.

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