Niels Bohr

Gaur atal berri batekin hasteko garaia dela uste dut. Orain arte, kuantikaren oinarri batzuk ikusi ditugu, Teoria Fisiko bezala jaio zen arte. Teoria kuantikoaren garapenean jende askok parte hartu zuen, baina nire ustez, Pertsonaiak kategoria hasteko egokiena Niels Bohr danimarkarra da. Agian, kuantikaren munduaren kanpotik ez da Bohr beste batzuk bezain garrantzitsua ikusten, Schrödinger, Heisenberg ala Einstein bezala, baina Bohr-en eskutik zientzilari garrantzitsu asko hasi ziren bere bidea egiten. Honetaz gain, kuantikaren interpretazioan, eta filosofia positibistaren garapenean, fundamentala izan zen (interpretazioei buruzko hausnarketa xabierjotaren esku hemen). Gainera, aurten bere H modeloaren 100. urtebetetzea da!

Kuantikako bloga komikian

Gaur, nire alabak komiki bat egin nahi zuen blogerako. Ikastolan ikasitako aplikazio batekin, bion artean egin dugu. Horra aportazioa! Ikusi bezala, berak ere parte hartu nahi zuen. Eta, komikian esan bezala, besteoi blog-a irakurtzeko eta bertan parte hartzeko deia botatzen du. Alabarekin bat egiten dut nik. Komikia handian ikusi nahi izanez gero, sakatu beheko botoia, eta animatu! 

Kuantikaren jaiotza

XX. mendearen lehen hamarkadetan, mundu mikroskopiaren azterketan izandako sorpresak asko eta handiak izan ziren. Alde batetik, Planck-en kuantoa eta materiaren izaera kuantizatua ("kuantikoa" hitzaren jatorria), argiaren (Argiaren natura) eta elektroiaren uhin/partikula izaera (Elektroiaren sekretu izkutua), atomoaren egitura (Atomoaren egitura), etab. Garaiko fisikariek fenomeno hauek ezin zuten ezagutzen ziren teoriekin azaldu, eta, hau dela eta, fenomeno hauek azalduko zituen teoria orokorrago baten bila zeuden. Teoria berri hau Mekanika Kuantikoa izan zen, eta Schrödinger ekuazioa da honen paradigma. Baina Schrödinger bakarra izan zen teoria honen garapenean? Galdera honi gaurko sarreran erantzungo diogu.

Teoriaren praktikotasuna

Askotan, gertuko jendeak (lagunak, familia) galdetu izan dit zertan egiten dugun lan kimika kuantikoaren munduan. Zuek badakizue, azkeneko postean gure ikerketa laburbildu bainuen. Pertsona hauek, normalean, formazio zientifikorik ez dute, eta honen ondorioz, modu ulerkor eta laburrean erantzuten diet. Baina, erantzun hau eta gero, beti galdera berdina egiten didate: "Hori, zertarako?"

Gure Ikerketa

Donostiako Kimika Fakultatean lan egiten dudala komentatu dut noizbait blog-eko hainbat sarrera eta orrialdeetan. Baina konturatu naiz bertako lankideei buruz eta egiten dugun lanari buruz deus gutxi aipatu dudala orain arte. Bada garaia Kimika Teoriko taldeari buruz eta bertan egindako ikerketari buruz hitz egiteko. Taldea hamabi pertsonek osatzen dugu gaur egun, baina uztailetik aurrera hamairu izanen gara. Taldea osatu zuena, duela ia 30 urte, Jesus M. Ugalde katedraduna izan zen, eta berak egindako lana eta esfortzuari esker egiten dugu gaur egiten duguna. 

Fullerenoak eta kuantikaren potentziala

1985. urtean artikulu batek kimika eta materialen zientzia irauli zuen. Bost egilek Nature aldizkarian sinatzen zuten lanean, C₆₀ molekula aurkeztu zuten. Molekula hau esperimentalki aurkitu berri zuten bere laboratean egindako esperimentuan. Bere egitura kontutan hartuta, Buckminsterfullerene izena zioten molekula berriari, Buckminsterfuller arkitekto kanadiarraren ohorez. Nanoteknologiaren "jaiotza" bezala kontsideratu daitekeen aurkikuntza honi esker, Nobel saria jaso zuten urte batzuk pasa eta gero. Baina jende gutxik daki hamabost urte lehenago, kimikari konputazional japoniar batek molekula honen esistentzia eta propietate batzuk aurresan zituela...

Klaseak, hedabideak eta blog-a

Blog-a idazten hasi nintzenetik jada bi hilabete pasa dira. Hasiera batean, jendeak (ikasleak barne) kimika kuantikoari irudiko aurpegia jartzen diote. Beldurra emateko modukoa, alegia. Ikasleekin kurtsoa aurrera joan ahala, aurpegi hori aldatuz doa (ez beti!) eta iruditzen zait blog honekin antzeko gauza gertatzen ari dela. Gaur bi hilabete hauen balantze bat egin nahiko nuke, eta jendeak eta hedabideek blog-aren aurrean izandako jarrera azpimarratu nahiko nuke.

Zergatik hostoek kolorea aldatzen dute?

Aurreko sarrera batean, gure begiek argi ikuskorra nola antzematen duten ikusi genuen (Zergatik ikusten dugu?). Bestalde, espektru elektromagnetiko osoaren zati bat besterik ez dugula antzematen ere azaldu genuen (ikusi Argiaren natura). Bertan ikusitako kontzeptuak buruan ditugularik, gaurko sarreran hostoek zergatik aldatzen duten kolorez ikusiko dugu. Koloreen natura eta zergatik ikusten ditugun kolore hauek aztertuko dugu ere bai.

Gironako abenturak

Blogean normalean kimika kuantikoari buruzko dibulgazioan nabil. Baina interesgarria iruditzen zait ere bai ikerketa munduan ez dabiltzan pertsonei erakustea zein den gure eguneroko lan modua. Horregatik, astebeterako Gironara etorri naizelarik, bisitaldi hau aprobetxatu nahiko nuke blog-ean atal berri bat hasteko: Ikerlariaren abenturak.

Abentura hauek ez dira kimika kuantikoan bakarrik gertatzen, orohar, ikerlari guztiok antzeko bizipenak izaten ditugu eta. Denetarik egoten da, kongresuak, kolaborazio bidaiak, gure lana publikatzeko abenturak etab. Oraingoan, Gironako abentura kontatuko dizuet.

Elektroiaren sekretu izkutua I

Argiaren uhin/partikula izaera argitu eta gero (ikusi Argiaren natura), Planck-en "Kuantoa" kontutan izanik (ikusi "Kuantikoa" hitzaren jatorria) eta Bohr-en atomoaren modeloa (ikusi Egitura atomikoa), oraindik argitu gabeko fenomeno batzuk zeuden. Horietako bat, zergatik atomo baten elektroiek energia konkretuko egoerak izaten ahal zituzten? Gaurko sarreran galdera honi erantzungo diogu. Baina kontuz, elektroiek (eta beste partikula elementalek) oraindik sekretu gehiago gordetzen dituzte!

Zergatik ikusten dugu?

Gaur atal berri bat estreinatzen dugu. Izenburua: "Zergatik?" Atal honetan egunerokotasunean gertatzen diren hainbat fenomeno azalduko ditugu, kimika kuantikoaren ikuspuntutik. Esan beharra dago kimika kuantikoa ez dela deus kimika esperimentalik gabe, eta kimika esperimentalan behatutako hainbat fenomeno ezin direla azaldu kimika kuantikoa erabili gabe. Hortaz, gaur horrelako adibide bat ikusiko dugu. Bai, inoiz baino egokiagoa da "ikusi" aditza oraingoan. Alegia, zergatik ikusten dugun azalduko baitugu.

"Kuantikoa" hitzaren jatorria

Kimika Kuantikoa ala Mekanika Kuantikoa hitzak entzutean, arraroa egiten zaiguna "Kuantikoa" izenondoa da. Kimika edo Mekanika hitzen kontzeptua buruan daukagu, errezago egiten zaigu ulertzen. Baina "kuantikoa" da desorientatzen gaituena. Zergatik gertatzen da hau? Orokorrean ez dugulako ongi ulertzen Teoria Kuantikoak aurresaten dituen propietate misteriotsuak. Hala ere "Kuantikoa" hitzaren jatorria kontzeptu "sinple" batetik dator. Hala er, ideia proposatu zen garaian, oso iraultzailea izan zen. Gu, txanponak eta diru-zorroak buruan edukita, ulertzen saiatuko gara.

Argiaren natura

Azkeneko atalean atomoaren egitura ikusi genuen. Konkretuki, Bohr-ek Hidrogeno atomoarentzat eginiko modeloa, eta modu kualitatibo batean, atomoen osagaiak ikusi genituen. Elektroia, protoiak, neutroiak, etab. Dena esan genuen honen inguruan? Ez noski. Oraindik kontzeptu garrantzitsuak falta zaizkigu. Esaterako, elektroiek izan ditzaketen egoerak atomoetan. Eta hau ulertzeko, lehenik eta behin, argiaren natura zein den aztertu behar dugu.

Atomoaren egitura

Aurreko post-ean ikusi genuen bezala, XIX. mendearen bukaeran, fisikariek eta kimikariek mundu mikroskopikoaren naturaren izaeran zuten jarrita begia. Fisikariek hainbat misterio argitu nahi zuten, Thompsonek elektroia aurkitu eta gero, atomoa baino txikiagoa zen zerbait esistitzen zelako. Kimikariek, bestalde, bazekiten atomoek molekulak osatzen zituztela, eta molekulen natura, propietateak eta erreaktibitatea azaltzeko atomoen natura ulertu behar zutela antzematen zutelako.

Mundu Mikroskopikoa XIX. mendean

XIX mendearen bukaera aldean, munduko fisikariak oso pozik zeuden. Alde batetik, Newton-ek grabitatea azaltzeko Teoria XVII. mendean garatu zuen, eta bestalde, Maxwell-ek 1864. urtean elektromagnetismoa azaltzen zuen Teoria plazaratu zuen. Bazirudien bi Teoria hauek ezagutzen ziren bi indarrak deskribatzen zituztela. Zientzilariek pentsatzen zuten orduan edozein fenomeno fisiko bi teoria hauen bitartez azaltzen ahal zirela.