Mecànica quàntica i enginyeria del s. XXI. Xerrada a Politècnica UdG

Aquest migdia, a l’escola Politècnica Superior de la Universitat de Girona, hem pogut gaudir de la conferència Mecànica quàntica i enginyeria del segle XXI amb el catedràtic de física teòrica de la Universitat Autònoma de Barcelona, Albert Bramon.

Bramon ha començat la xerrada amb la cita del físic britànic Michael Berry, qui ens situa al segle XXI, el segle de la mecànica quàntica.

In the nineteenth century, life was transformed by the conscious application of classical mechanics. in the form of Newton’s equations (and, later, thermodynamics) to the engines of the industrial revolution. In this century (20th century), a similar transformation has been brought by electromagnetism, in generating and distributing electric power and communicating words and pictures across the world at the speed of light, in what should be seen as the conscious application of Maxwell’s equations. It is easy to predict that in the twenty-first century it will be quantum mechanics that influences all our lives.

Sir Michel Berry (1997)

Seguidament hem entrat en matèria repassant un parell de conceptes propis de la mecànica quàntica, les indeterminacions de Heisenberg i l’entrellaçament, per passar a tractar, punt per punt, les diverses aplicacions quàntiques. En aquest paquet tenim la criptografia quàntica (absolutament segura), la generació de nombres aleatoris (garantits), la comunicació assistida per entrellaçament (teletransport) i la computació quàntica (l’ordinador quàntic del futur).

Ens hem aturat molta estona a l’anterior diapositiva que ens esquematitza l’experiment que es va dur a terme a 2007 on es mostra l’efecte d’un fotó, el qual pot passar per dos camins i es reflexa en uns miralls per tal d’orientar-se cap a un dels detectors. El quid de la qüestió és que aquest fotó (únic i indivisible) pot ésser al camí de dalt i al de baix alhora. [En mecànica quàntica una partícula pit ésser aquí i allà alhora].

Després d’entendre el que pot passar amb el fotó, el professor Bramon ens ha introduït al concepte de Qbit (bit quàntic). Un bit clàssic és a dalt o bé a baix i els bit quàntic pot ser a dalt, a baix (aquests 2 estats de posició determinada coincideixen amb el cas clàssic) i [a dalt i i a baix] a la vegada; un dels casos és el que veiem representat al mig, on la presència a dalt i a baix és proporcional al 50%.

Després de parlar de l’experiment clàssic (bé clàssic amb un dels sentits de la paraula, amb l’altre no ho és pas, és quàntic) de la doble escletxa, amb el qual hem repassat el concepte de la dualitat ona-corpuscle, i de l’experiment mental del gat d’Schrödinger (que es troba en una superposició d’estats, viu i mort a la vegada, fins que es fa l’observació i es trenca aquesta superposició), Bramon ens ha presentat el pop molecular, el cosí del gat d’Schrödinger (aquesta setmana, en Miquel Duran en parlava al seu bloc). En aquest punt, ha aparegut en pantalla la primera molècula, i precisament ha estat un derivat de la meva molècula preferida, el futbalè (Buckmister ful·lerè, C60).

Tot passant pel generador de nombres aleatoris (aleatoris de veritat) hem anat a parar a la criptografia quàntica, la única absolutament segura, en la qual la intervenció d’un espia serà descoberta pel receptor del missatge.

Hem acabat la xerrada amb els conceptes més complicats d’entendre, i també els més apassionants (que han despertat, tots ells, la imaginació dels guionistes de Hollywood), com són el teletransport (ja s’ha aconseguit, d’informació, això sí, de matèria no) o l’ordinador quàntic (al futur existirà?).

Dels pocs conceptes que he entès de veritat a la fantàstica conferència del doctor Bramon, vull destacar el mateix amb el que encapçalava l’entrada. La mecànica quàntica és la teoria científica del segle XXI i, tal i com ha començat a fer, transformarà les nostres vides, si més no la nostra percepció del que ens envolta.

Mecànica quàntica i enginyeria del s.XXI, amb el físic teòric de la UAB Albert Bramon. Escola Politècnica de la UdG, 14 d’abril de 2011.

IV Congrés de Docència en Química a Secundària i V [nano] Reacciona. Química UdG.

Aquesta tarda, a la Facultat de Ciències de la UdG ha tingut lloc la IV edició del Congrés de Docència en Química a Secundària i, posteriorment, la V edició del [nano] Reacciona!

Els professors de química a Secundària anaven arribant a la Facultat de Ciències de la UdG. A les 19 h començava el congrés.

El Congrés de Docència en Química a Secundària ha tingut lloc a l’Aula Magna de la Facultat de Ciències de la UdG i ha consistit en 3 ponències plenàries interessantíssimes, dutes a terme per professores de química a secundària.

Inici del congrés, Aula Magna de la Facultat de Ciències de la UdG. D’esquerra a dreta; la ponent Sara Rafel (professora de química a l’INS Vilablareix), Victòria Salvadó, degana de la Facultat de Ciències de la UdG, Josep Duran, organització de l’acte, la ponent Mireia Güell (professora de química a l’INS Montsoriu, Arbúcies) i la ponent Marta Segura (professora de química de l’Escola Pia Nostra Senyora de Barcelona).

  • En primer lloc la professora Sara Rafel ens ha ofert Digitalització de l’ensenyament de la química. Aquesta ha estat una ponència basada en l’experiència de la professora a l’INS de Vilablareix.

D’aquesta primera ponència destaco la visió revolucionària d’una professora de química que ha decidit aplicar les eines de les TIC a l’aula. Aparcant la pissarra i el guix, Sara Rafel utilitza la pissarra digital (PDI) per tal de proposar treballs en grups cooperatius als estudiants, així com per desenvolupar experiments de forma virtual (per tant, segura) a l’aula o mostrar els mecanismes de reaccions químiques. La professora de Vilablareix també ens ha parlat de l’interessant ús de les xarxes socials, com el Facebook, a l’aula de química.

Aquí tenim la seva presentació en PowerPoint:

  • En segon lloc la professora Mireia Güell (INS Montsoriu, Arbúcies) ens ha ofert Nous recursos i eines per a l’aprenentatge de la química a Secundària.

D’aquesta ponència voldria destacar el gran nombre de recursos interessants que la Mireia ha posat a la nostra disposició. Des d’eines per a la simulació i construcció de molècules, de les quals ens han cridat l’atenció les eines, de recent creació, que apliquen la Realitat Augmentada, fins a una llista d’interessants revistes electròniques del món de la divulgació, científica en general i química en particular. Tots ells els trobareu a la seva presentació en PowerPoint:

  • Per acabar, la professora de l’Escola Pia Nostra Senyora de Barcelona, Marta Segura, ens ha ofert La química de l’olor. Un recurs per l’aula de secundària.

D’aquesta darrera ponència m’agradaria destacar l’entusiasme amb el qual la professora Segura encomana la química, concretament amb l’activitat que ens ha presentat, mitjançant el sentit de l’olfacte. Mitjançant la química de les olors podem introduir el tema d’isomeria, per exemple, o podem portar a la pràctica tècniques de separació d’una forma més entretinguda, interessant i clara.

Aquí tenim la presentació de Marta Segura:

Després d’aquesta sessió a l’Aula Magna hem trobat un piscolabis al Hall de la Facultat de Ciències UdG. Tot picant ha tingut lloc la inauguració oficial de la V edició del [nano] Reacciona.

D’aquesta manera els 3 estudiants que han presentat un pòster resum del seu Treball de Recerca ens l’han pogut mostrar i respondre a les preguntes que els fèiem.

Sílvia Mena (participant al 3r Jove Campus de Recerca de la UdG, l’estiu passat), INS Roca Grossa de Lloret de Mar, amb el treball titulat La fàbrica sintètica a Nylstar. Origen  i desenvolupament actual.

David Roura (participant al 3r Jove Campus de Recerca de la UdG, l’estiu passat), del Bell-lloc del Pla, amb el treball titulat L’amanitina: importància del plegament en oligopèptids.

David González, del Bell-lloc del Pla, amb el treball titulat La Ciclosporina.

Per acabar, tot i que la participació ha estat baixa (tant pel que fa a professorat al congrés com d’estudiants al [nano]Reacciona), l’alta qualitat de les ponències com dels Treballs de Recerca presentats fan que acabi fent un balanç molt positiu de la jornada d’avui. Un pas més per apropar la Universitat a la Secundària; lligam que trobo imprescindible per a un sistema d’ensenyament sòlid i coherent.