martes, 26 de octubre de 2010

¿Porqué África SIEMPRE empieza en los Pirineos?

Aquí estoy, recién licenciado en físicas, y en paro, como casi todo el mundo. Y como uno tiene tiempo de pensar, mientras está en la cola del paro, o del pan, o de la tienda de videojuegos (que tengo mucho tiempo para hacer cola), pues piensa cosas.

Y pienso porqué España está en esta situación tan problemática, cuando algunos países de Europa empiezan a ver brotes verdes (pero los de verdad) y nosotros no. También comparo con los E.E.U.U., cultura que, como dije, estoy conociendo más a fondo gracias a leer la Newsweek de manera habitual. No soy, ni pretendo ser, un entendido de la economía y la política, pero sí que me quedo con cosas que entiendo, e intento ver porqué funcionan.

Uno de los principales problemas en este país es, sin duda, la visión a corto plazo de las políticas que se realizan. Básicamente se mira a cuatro años vista para obtener réditos antes de las elecciones. Todo lo demás da igual. Pensando en ello, me di cuenta (¡Oh, iluminado!) que lo que necesita este país es una nueva clase política. Es más, lo que necesita este país es que desaparezca la maldita clase política. ¿Otro panfleto radical que aboga por matar a los políticos? No. Me refiero a lo siguiente: existe una clase política, y ese es el problema. Un político lo es, no es su profesión, sino su forma de vida. Gente que empieza en los partidos políticos a los 18 añitos, siguiendo las consignas de su líder sin pensar si tiene razón o no (según me cuentan, las asambleas de los partidos, son todo menos democráticas). Y así van medrando, por el camino del caracol (panza al suelo, arrastrándose tras su líder y dejando reguerillo de babas), hasta conseguir alguna diputación, o puesto menor. De cara a seguir peloteando, para ascender más aún.

Conclusión: la gente que está en política, no tiene contacto con la realidad, hace las cosas de cara a las elecciones, o de cara a obtener un ascenso. No hay políticos (por lo menos no abundan) que de verdad se preocupen por que el país vaya bien. No hay sentido de Estado (y que nadie me hable de patriotismo, esto es pura supervivencia).

Haría falta alguien con la sangre fría y la sensatez de hacer cosas impopulares, pero que son necesarias. Ejemplo espinoso, el de los mineros de Asturias. Los políticos procuran hacerle la pelota al sector, prometiendo ayudas y reformas que luego Europa se encarga de tirar por tierra. Pero qué habría que hacer... Reconvertir el sector. Sí, es duro, y más para la gente que se dedica a ello, es fácil decirlo desde mi posición, etc. Pero amigos, el carbón es una industria obsoleta. Está prohibido instalar nuevas calderas de carbón, las fábricas de nuevo cuño no funcionan a carbón, es contaminante; implica un trabajo muy muy arriesgado, que no estaría bien pagado, salvo que se pusieran precios prohibitivos. Y China proporciona carbón a un precio muy inferior (aunque la calidad pueda ser también inferior, la rentabilidad es lo que manda).

Así que no hablo de abandonar a su suerte a los mineros y sus familias, pero tampoco dotar de ayudas a un sector obsoleto, y recibir penalizaciones económicas de Europa por utilizar y promover una energía muy sucia, y poco rentable. Sería un paso atrás. Así que parece que lo mejor para todos sería una reconversión. Los mineros tendrían otra forma de ganarse la vida y no se les abandonaría a su suerte, y los españoles no cargaríamos con multas y pérdidas económicas por mantener esa industria.

Pero no existe un político capaz de tomar esa difícil decisión. Prefieren dorar la píldora a todo aquél que pueda dar votos, aunque luego les dejen vendidos (como parece que ha ocurrido). Peor aún, prefieren vender la moto de que ayudan a los obreros y trabajadores, aunque luego paguemos sanciones por ello.


Y ese puede ser el problema. Que los ciudadanos tenemos la mente un poco cuadrada. Hay dos ideas básicas que están bien metidas en la cabeza del ciudadano de a pie, a saber: defender a muerte al trabajador (aunque sean medidas que ralenticen la productividad, o dificulten el dinamismo del mercado laboral), y que el empresario siempre es igual, un ogro que quiere lo peor para sus empleados.

Con este bagaje de ideas en la cabeza, resulta que uno encuentra propuestas de reforma laboral del tipo de "prohibamos el despido", los más radicales; o "encarezcamos el despido" y "aumentemos las indemnizaciones". Pero resulta que todo eso son sandeces, porque la economía necesita de empresarios, porque en este país por ejemplo, la mayor parte de empresarios son PYMES, es decir, empresas familiares de gente que decidió no trabajar para nadie, o que tenía una idea y se arriesgó a ponerla en práctica. Y si hacemos todas esas medidas restrictivas, no sólo no mejoraremos las tasas de contratos en este momento de crisis, sino que las empeoraremos. ¿Cómo va a contratar una empresa a nadie, si luego va a resultar imposible, o carísimo despedir a esa persona si no resulta la adecuada? 

Vayamos a lo ideal. Resulta que un empresario puede ser una persona normal, que ha tenido el valor de arriesgar dinero y esfuerzo en una idea. Por esa idea y ese riesgo, pretende conseguir beneficios y no perder dinero. Pero la percepción general es: un empresario se aprovecha del trabajo de otros, y despide a gente si le dejan. Bien, un empresario proporciona trabajo: no es que se aproveche, es que se juega la pasta para conseguir más, y por el camino, contrata a gente. Por otro lado, si despide a alguien puede ser porque no puede mantener la empresa y pagar al personal (en tiempos de crisis sobre todo), así que para no arruinarse, despide.

Ahora dejemos lo ideal: un empresario pretende enriquecerse, como todos, pero siempre hay algunos que pretenden hacerlo de forma ilícita (pagando poco, explotando a sus empleados, contratos basura o ilegales...). También puede ser una empresa grande, gestionada por una junta de accionistas que apenas perciben al trabajador individual, dentro de la masa que conforma esas empresas grandes. Bien, esto ocurre muy a menudo. Pero no olvidemos que un trabajador, y más en este país, también puede ser un vago, escaqueador profesional, o incluso (perdonen la blasfemia que voy a soltar) ser un incompetente. Así que resulta que no podemos permitir que un empresario haga lo que quiera con los trabajadores, ni los despida arbitrariamente (porque le caen mal, porque le discuten, no hacen horas extra gratis, lo que sea), pero tampoco podemos permitir que un empresario cargue con auténticos inútiles, que pasan de trabajar o de hacerlo bien.



¿Abaratamos el despido entonces? Tampoco propongo eso. Pero aunque no soy economista (de momento...), me parece que endurecer la ley contra el despido, no va a ayudar. Y hacer caso a la CEOE, me temo que tampoco. Lo que parece mejor es que despedir por problemas económicos, o por ser un mal trabajador (demostración mediante) sea fácil y no muy caro para un empresario. Pero despedir sin motivos (sin pruebas que demuestren mal resultado del trabajador o que muestren mala situación económica de la empresa) sea caro, y difícil.

Creo que cambiando las cosas para que sea fácil despedir a los vagos, o los incompetentes, facilitará a las empresas contratar más gente; a la gente le facilitará montar más empresas. Y todo esto junto, podría promover una mejora de la economía, mejora de las innovaciones empresariales, y mejora del nivel de este país.

Pero para ello necesitaríamos políticos que realmente se preocupasen de hacer que este país funcionase, valientes como para acometer medidas poco populares, pero necesarias; políticos que lo sean de forma circunstancial, que fuesen trabajadores en otros tiempos pero que pretenden mejorar las cosas. Sin embargo, mientras la política sea una forma de vida, una profesión, nunca tendremos eso.

Y mientras los ciudadanos no espabilemos y dejemos de ver la relación empresario-trabajador como una relación explotador-explotado, no podremos avanzar, ni crear nuevos modelos de negocio que mejoren nuestra situación.

viernes, 1 de octubre de 2010

Efecto Túnel o Cómo la Cuántica se Ríe de Tí

Entrada publicada originalmente en La Ciencia y sus Demonios.

El mundo cuántico está repleto de comportamientos y sucesos que escapan, no ya a la intuición, sino en gran medida a la comprensión de los mismos. Einstein renegó de ese mundo complejo y extraño, y dedicó muchos esfuerzos a intentar derrocar la teoría que él mismo contribuyó a crear (gracias al efecto fotoeléctrico). La paradoja EPR probablemente fuese uno de sus intentos más conocidos y casi exitosos para ello.

Pero lo cierto es que no lo consiguió. La mecánica cuántica se ha mantenido imbatible ante los ataques que ha sufrido, simplemente porque explica lo que ocurre en la realidad. El problema es interpretar esos resultados, entender qué significan realmente esos experimentos. En esta entrada hablaremos de uno de los efectos cuánticos más extraños, más útiles y peor explicados (a nivel divulgativo) de la física cuántica. El efecto túnel.

En pocas palabras, el efecto túnel permite que un electrón (o partícula cuántica) penetre en y atraviese una zona que, en principio, estaría prohibida. ¿Y a qué nos referimos con esto? Cuando decimos que la zona está prohibida para el electrón, nos referimos a que el electrón no tiene suficiente energía cinética (la que tiene debido a su velocidad, por hacer un análogo clásico) para atravesar esa zona, porque hay un potencial eléctrico, por ejemplo, que debería impedir su paso por ahí. Por poner un ejemplo más visual: supongamos que tenemos un cable conectado a una pila y una bombilla, formando un circuito, todo en el vacío, sin aire.
Imaginemos que la bombilla es una bombilla especial, de super-mega-bajo consumo, de tal manera que con que un solo electrón atraviese el filamento, ya se iluminaría. Entonces cortamos un trocito de cable, de forma que la bombilla se apaga. Si pusiésemos los dos trozos de cable muy cerca, pero sin tocarse, la física clásica nos diría que no pasarían electrones a través del vacío, de forma que la bombilla no se encendería.
Sin embargo, según las leyes de la mecánica cuántica, el electrón podría pasar a través del vacío, saltando de uno a otro y pasando por esa "zona prohibida" en la que no hay material conductor por el que moverse. Ese es precisamente el efecto túnel.¿Y podríamos ver que se enciende la bombilla? Bueno, pues realmente no por varios motivos. El primero es que el efecto túnel no se produce siempre: como en todos los efectos cuánticos, estamos trabajando con probabilidades, por lo tanto, podremos calcular la probabilidad de que el electrón atraviese el vacío, pero no ocurrirá con todos los electrones que pasen por el cable, así que no se llegaría a encender la bombilla de forma continua. 
Por otro lado, este efecto depende de manera crítica de la distancia que tiene que atravesar el electrón, del ancho de esa distancia prohibida. La dependencia es exponencial decreciente con la distancia, esto es, que en cuanto aumenta la distancia la probabilidad de que ocurra disminuye exponencialmente. 
Matemáticamente (y que nadie se asuste con la fórmula) se puede poner como e-2ks donde k esta relacionado con el momento del electrón (algo así como su velocidad) y S es la distancia que tiene que atravesar, es decir, el tamaño del espacio "prohibido" que debe superar. Este comportamiento exponencial hace que observar este efecto sea realmente difícil. 
Ahora uno se pregunta: ¿cuándo se produce, cómo se descubrió, cómo podemos observarlo?
Pues bien, se produce a nivel microscópico, lo que significa que no podemos observarlo de forma directa (el ejemplo anterior era una idealización, y no existen bombillas tan sensibles al paso de los electrones, ni siquiera en Ikea). De hecho, para observarlo (más exactamente, medirlo) experimentalmente, hubo que esperar al microscopio de efecto túnel en 1981.
En cuanto a cómo se descubrió, puedo decir que es una consecuencia de la ecuación de Schrödinger, y el primero que lo predijo fue Richard Feynman. Esta ecuación es la más básica que uno puede encontrar para predecir el comportamiento de un electrón, y su solución nos proporciona una fórmula para determinar la probabilidad de que una partícula se encuentre en un lugar determinado. Cuando uno la resuelve para el caso en el que hay una barrera de potencial, o zona prohibida para el electrón, entre dos zonas permitidas (el ejemplo del cable cortado), obtenemos una probabilidad distinta de cero de que atraviese de uno a otro. Es decir, el efecto túnel. No voy a entrar en detalles matemáticos, porque creo que sólo van a confundir más que ayudar, y aquél que quiera profundizar puede consultar la bibliografía.

Ahora bien, creo que puede ser difícil imaginar un ejemplo de una barrera de potencial. De hecho, este es uno de los motivos por los que creo que este efecto está mal explicado a nivel divulgativo. Generalmente, lo que suelen hacer los divulgadores (lo que yo he leído), es compararlo con el caso de una pelota y una colina. Veamos: suponen que lanzamos una pelota colina arriba. Si no le damos suficiente impulso, la pelota no tendrá energía para subir a lo alto de la misma, y luego bajar debido a la gravedad, así que nunca llegará al otro lado. Ahora bien, dicen, cuando tratamos el mundo cuántico, hay una probabilidad no nula de que la pelota pase "a través de la colina" y aparezca en el otro lado, aunque no tuviese energía suficiente.

El problema que le veo a esta explicación, es que conduce a un error que he visto que comete mucha gente, y que yo mismo cometí antes de estudiar la carrera. A saber: uno cree que la cuántica permite que la materia se atraviese, de tal forma que si pudiésemos producir ese efecto a nivel macroscópico, podríamos atravesar paredes y cosas así. ERROR.
En realidad la cuántica no dice que la materia pueda atravesarse. El símil no me parece correcto, porque una barrera de potencial no tiene masa. Sería más correcto decir que es un campo de fuerza que impediría que la partícula pasase por allí. Estoy seguro que el que propuso ese ejemplo (que no recuerdo en qué libro lo leí, lo siento), estaba pensando en el potencial gravitatorio que existe entre la parte baja y la alta de una colina, pero la gente que no está entrenada, fácilmente puede confundir la colina en sí y su materia o masa, con el potencial, que es lo único que nos interesaría en la explicación.

Pensándolo bien, podría hacerse un ejemplo con los Jedis. Podríamos imaginar que Han Solo, que no es Jedi, tiene la habilidad de sufrir efecto tunel en todo su cuerpo al mismo tiempo. Si un Jedi generase un campo de fuerza a su alrededor para "encarcelarle" (un Jedi del Lado Oscuro, claro), Han Solo, cuál electrón de 85 kg, podría atravesar el campo y salir, libre, al otro lado, gracias al efecto túnel. Eso es esencialmente lo que hacen los electrones en los microscopios de efecto túnel, y eso es lo que nos dice que deben hacer, la ecuación de Schrödinger.

Después de todo este rollo, alguien se puede preguntar que para que sirve esto, además de lo puramente académico. Como ya he ido comentando, existe un aparato que se llama Microscopio de Efecto Túnel, cuya invención les supuso el Nobel a Gerd Binning y Heini Rohrer. ¿Cómo funciona? Consiste en una punta metálica extremadamente pequeña, que se acerca al material que queremos observar hasta algo menos de 5 amstrongs. Entre la punta y el material, que debe ser conductor o semiconductor, se crea una pequeña diferencia de potencial (la barrera propiamente dicha) y se mide la microcorriente que se genera. Entonces, como sabemos de qué manera depende el efecto túnel de la distancia, podemos calcular esa distancia entre el último átomo de la punta, y la muestra. Así, haciendo que la punta se mueva por la superficie barriendola, obtenemos un mapa en relieve de la misma. Las imágenes tienen resoluciones atómicas. Además, la mayoría de STM permiten, cambiando la diferencia de potencial y haciéndola suficientemente fuerte, manipular átomos a nivel individual, tal y como hicieron en IBM. Pero en esto último, no interviene el efecto túnel.
     Primera imagen generada y obtenida con un microscopio de efecto túnel
     por los laboratorios de IBM.


Dejo algunos enlaces a otros blogs y páginas que hablan también de este sorprendente efecto, y que seguro que explican más cosas que yo no he hecho. Así que no os quedéis con la curiosidad sin satisfacer:

Microscopio de efecto túnel:

Efecto Túnel:
Aquí no queda más que poner algo de bibliografía más formal, por si alguien quiere consultarla:

Varios: