Doctor y posdoctor en Mecánica Cuántica, este comprovinciano radicado hace 40 años en Brasilia regresa a su provincia a visitar a su familia tras haber desarrollado una extensa carrera en la docencia y la investigación. Aún jubilado, se entusiasma con los avances científicos que su generación desarrolló y que hoy se aplican en la vida cotidiana.
Hace menos de cien años, el conocimiento científico de las ciencias duras estaba “en pañales” en cuanto a la comprensión de infinidad de fenómenos que hoy son explicados gracias a la Mecánica Cuántica. Fue primero el alemán Max Planck quien se atrevió a “romper” el delicado cristal de la Física clásica “galileica” con su teoría cuántica, que abrió las puertas a la electrónica, el láser y la estructura íntima de la materia. Pero fue recién en 1925 cuando casi simultáneamente Werner Heisenberg y Max Born desarrollaron la mecánica matricial a partir del planteamiento de otro precursor: Broglie, y el físico no relativista austríaco Erwin Scrödinger inventó la mecánica de ondas inmortalizando su famosa ecuación diferencial. De tal manera, esta ciencia aún bastante joven –comparándola con otrascomenzó a desarrollarse.
Desde entonces, algunos de los científicos del siglo pasado –y del actual- que fueron discípulos o se relacionaron, estudiaron y debatieron con los “padres” de estas disciplinas, han compartido aulas y laboratorios con un investigador nacido y criado en Catamarca: Hugo Nicolás Nazareno, el mayor de los hijos varones de la familia de inmigrantes que se radicaron en el Valle de Catamarca, don Wallih Nazareno.
“Las ideas cuánticas son revolucionarias. Así como Einstein introdujo el espacio-tiempo de cuatro dimensiones, el tiempo como una coordenada más, además del X, Y y Z. La Mecánica Cuántica tiene algo que se llama “dualidad onda-corpúsculo”. O sea: un ente físico puede manifestar condición de onda como de partícula. Schödinger desarrolló la ecuación que explica todo esto, de la misma manera que Newton hizo las leyes que sirvieron como ecuación maestra y le daba estatus de teoría a la mecánica clásica”, se entusiasma el investigador en su charla con RE, haciendo un esfuerzo por simplificar lo abstracto de estos conceptos, pero al mismo tiempo sin poder ocultar la pasión que le nace al hablar de ellos.
La explicación del microcosmos en experimentos de laboratorio ha llevado a la Ciencia a explicar fenómenos que ocurren fuera de laboratorio, en la Naturaleza misma a partir de sus comprobaciones. Y ha desarrollado exponencialmente el conocimiento y la tecnología a niveles que a veces cuesta comprender. CEREBRO ARGENTINO El doctor Hugo Nazareno nació en 1935. Nació y creció en la ciudad de Catamarca, donde asistió a la Escuela Belgrano (“era la Escuela N°1, hoy le cambiaron de nombre, de número, y además permiten que estén todos esos kioscos en la entrada”, analiza con el dolor que trae la nostalgia cuando el tiempo pasado fue mejor). Hizo la Secundaria en el Colegio Nacional, jugó al básquet en el club Montmartre y partió a Córdoba en busca de un título de Ingeniería Civil.
“En realidad, lo que quería era Matemáticas, pero todavía no existía la Facultad de Matemáticas, Astronomía y Física, sino que había un Instituto”, recuerda.
Se recibió como Físico del IMAF con medalla de oro e hizo el doctorado de la U.N.C. en 1970, ejerció la docencia hasta 1976. Sus inquietudes por estudiar la física de los estados sólidos, fue investigador en el Centro Atómico de Bariloche (ya era Balseiro) aunque con la llegada de los militares al gobierno nacional, emigró del país. Viajó entonces a la Universidad de Uppsala, Suecia, donde hizo estudios aún superiores, siendo además parte del Quantum ChemistryGroup. También se graduó como licenciado en la Universidad Nacional de Concepción, Chile, y ejerce como profesor de Física de la Universidad de Brasilia desde 1977.
“Tengo 82 años y estoy jubilado, ya no doy clases, no tengo necesidad de ir todos los días a la facultad, sin necesidad ni obligación, pero igual voy. Porque hay una cosa, la llama interior que lo prende a uno y lo lleva a aprender cosas nuevas todos los días. Para mí es muy excitante estar viviendo en este mundo de tantas innovaciones tecnológicas que es consecuencia del desenvolvimiento de la Mecánica Cuántica”.
Nazareno también fue profesor Asociado visitante del Departamento de Física de la Universidad de California en Santa Bárbara (UCSB) entre marzo de 1987 y agosto de 1988, donde se licenció en Tópicos Avanzados en Materia Condensada. Fue investigador visitante de la Escuela Politécnica de la Universidad de Montreal, Canadá, en 1996. En este contexto, conoció a notables figuras de la Ciencia, algunas de las cuales fueron discípulos de los “padres de la Mecánica Cuántica” y otras disciplinas de las denominadas “ciencias duras”.
VALIOSAS PUBLICACIONES
Nazareno publicó dos libros: “Mecánica Estadística y funciones de Green”, editado al menos dos veces en portugués por la Universidad de Brasilia y “Dinámica de los electrones en sistemas de bajas dimensiones”, publicado en idioma Inglés en colaboración con Paulo Eduardo De Brito. El primero de ellos (“Mecánica…) condensa dos temas de gran relevancia como son la Mecánica Estadística y las Funciones de Green. Su enfoque permite el acceso a un tratamiento adecuado del tema sin necesidad de acceder a recorrer una extensa bibliografía y contribuye a aproximarse a la formación de profesionales interesados en diversas problemáticas de Física de Estados Sólidos.
El primero de ellos (“Mecánica…) condensa dos temas de gran relevancia como son la Mecánica Estadística y las Funciones de Green. Su enfoque permite el acceso a un tratamiento adecuado del tema sin necesidad de acceder a recorrer una extensa bibliografía y contribuye a aproximarse a la formación de profesionales interesados en diversas problemáticas de Física de Estados Sólidos.
La primera parte trata de la técnica de la matriz densidad del operador estadístico, útil para la resolución de diferentes problemas de Mecánica Estadística. Explica la técnica de ensambles y sus aplicaciones, culminando con el sistema de partículas idénticas y la condensación de Bose-Einstein. En la segunda parte, presenta las Funciones de Green de doble tiempo en determinados tópicos de Materia Condensada, como el método de la segunda cuantificación aplicado a las disímiles estadísticas de Bose-Einstein y de Fermi-Dirac. “Son muy diferentes una de la otra”, aclara Nazareno. También aborda la definición y propiedades de las mismas Funciones de Green (retardada, avanzada y causal) en la conductividad eléctrica y mediante el uso de la función de Green retardada demuestra la conexión entre densidad de estados y estas funciones, y el ferromagnetismo de Heisenberg. Temas sin dudas de gran abstracción que, sin embargo, resultan de aplicación práctica en determinados procesos.
Su segundo libro (“Dinámica de los electrones…”) también es utilizado frecuentemente en estudios universitarios. Investigadores y graduados en Física de la Materia Condensada, Ciencia de los Materiales e Ingeniería Electrónica. Describe, entre otros fenómenos, las oscilaciones de Bloch, las distintas clases de estructuras desordenadas (analizadas con el modelo de Aubry-Andre)las latrices de Fibonacci y Thue-Morse, el modelo dímero aleatorio, el mapa logístico y el sistema caótico. Explica cómo, en dos latrices dimensionales bajo magnetismo y campos electrónicos, se demuestra el efecto remarcable de la formación de vórtices. Y aborda la dinámica de electrones en grafenos, que los autores denominan “efecto zitterbewegun”.
En diálogo con Revista Express, el notable científico catamarqueño reivindica el cúmulo de conocimiento alcanzado por la Humanidad a lo largo de los siglos, y especialmente toma en cuenta las contribuciones de la Mecánica Cuántica en el avance de la explicación de los distintos fenómenos que ocurren en el Universo: “Todo el desenvolvimiento de la Física o de la Ciencia en general puede ser aplicado para el bien o para el mal” por eso recalca la importancia de que sean las personas idóneas las que expliquen ciertas cosas. “Se habla mucho de la Mecánica Cuántica por parte de personas que no tienen ni la mínima noción de lo que es, de cómo se llega a las cosas; personas que nunca vieron una ecuación de Schrödinger”.
Esas “cosas” a las que se refiere el científico son nada menos que los principios que explican el funcionamiento de los mecanismos y procesos que cualquier aparato tecnológico que nos rodea tiene, la nano-tecnología, la energía nuclear y sus aplicaciones en la Salud, el desarrollo de las energías limpias que “de acuerdo con las estimaciones entre el 2025 y el 2030 estarán siendo aplicadas en la vida cotidiana” dando una esperanza de vida al planeta; las teorías que permiten seguir indagando acerca del origen y funcionamiento del universo y una secuencia casi infinita de temas a los que el común de los mortales solo acceden gracias a estas mentes brillantes que ponen su inteligencia al servicio de la Ciencia.
LA DUALIDAD ONDA-CORPÚSCULO
Este concepto “es revolucionario” y básico en la Física Moderna. “Se ve en un simple experimento, el de la Doble Ranura: si tiramos luz y hay dos rendijas acá; y recojo lo que sale, eso es un espectro de interferencia consecuencia de que las dos ondas interfirieron. Si tiro electrones y los recojo en un contador, tengo un espectro muy parecido. Las formas de los impactos son como las ondas que vinieron ahí. Entonces estoy diciendo ¡es cierto! los electrones, que son partículas, tienen un comportamiento ondulatorio. Es una confirmación experimental. El “Efecto Compton” también lleva a esta confirmación. Tengo un electrón; le tiro rayos X altamente energéticos; después sale ese haz de luz de una forma y el electrón de otra forma. Pero como si fueran dos partículas chocando, hay una dispersión. Ahí tengo la luz, que es un efecto clásicamente ondulatorio y que se comporta como partícula. Así como la luz interfiere, las partículas también lo hacen de una cierta manera, como si fueran ondas”, aclara Nazareno sobre los clásicos experimentos.
Textos: Carlos Gallo Fotos: Ariel Pacheco