Nobel de Física 2025: Clarke, Devoret y Martinis, los galardonados

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Por Javier Martínez

La Academia Real Sueca de Ciencias ha otorgado el Premio Nobel de Física 2025 a John Clarke (Universidad de California, Berkeley, EE. UU.), Michel H. Devoret (Universidad de Yale, New Haven, CT y Universidad de California, Santa Barbara, EE. UU.) y John M. Martinis (Universidad de California, Santa Barbara, EE. UU.) «por su descubrimiento del efecto túnel cuántico macroscópico y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico».

  • Premio Nobel de Fisiología y Medicina – Lunes 6 de octubre
  • Premio Nobel de Física – Martes 7 de octubre
  • Premio Nobel de Química – Miércoles 8 de octubre, a las 11:45
  • Premio Nobel de Literatura – Jueves 9 de octubre, a la 13:00
  • Premio Nobel de la Paz – Viernes 10 de octubre, a las 11:00
  • Premio Nobel de Ciencias Económicas – Lunes 13 de octubre, a las 11:45

Desde 1901 hasta los premios Nobel 2024

Estos premios, creados por el químico Alfred Nobel, llevan el nombre de su fundador y la fundación que lleva el nombre del científico sueco. Nobel, en su testamento, estableció que su fortuna se usaría para premiar a “aquellos que, durante el año anterior, hayan proporcionado el mayor beneficio a la humanidad.” Así, el premio Nobel recompensaría a aquellos que se hubieran destacado en las áreas de interés de Nobel durante su vida: física, química, fisiología o medicina, literatura y paz. Tras su muerte comenzó un extenso proceso para realizar su visión, y los primeros premios Nobel se entregaron en 1901. En 1969, se estableció un nuevo premio, el Premio del Banco de Suecia en ciencias económicas en memoria de Alfred Nobel, más conocido como el Nobel de Economía. Su inclusión fue una excepción para celebrar el tricentenario del banco central de Suecia. Cada premio es otorgado por una institución o academia a personas vivas que han logrado hitos significativos en el progreso del conocimiento en campos científicos y humanísticos. Los premios otorgados por la Fundación Nobel abarcan logros científicos en física, química y medicina, obras y teorías en literatura y economía, además de los esfuerzos de aquellos que han trabajado por la paz entre los pueblos.

Lunes, 7 de octubre – Fisiología o Medicina: Brunkow, Ramsdell y Sakaguchi

La Asamblea Nobel del Instituto Karolinska ha decidido otorgar el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2025 a Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell y Shimon Sakaguchi “por sus descubrimientos sobre la tolerancia inmunológica periférica”, que evita que el sistema inmunitario dañe el cuerpo.

Qué descubrieron los tres nuevos Nobel

Nuestro sistema inmunitario es una obra maestra evolutiva que nos protege diariamente de miles de microbios diferentes que intentan invadir nuestro cuerpo. Estos poseen diferentes formas y muchos han desarrollado similitudes con las células humanas como una forma de camuflaje. ¿Cómo determina el sistema inmunitario qué atacar y qué defender? Esto fue descubierto por Mary Brunkow, Fred Ramsdell y Shimon Sakaguchi, quienes identificaron las células guardianas del sistema inmunitario, las células T reguladoras, que previenen que las células inmunitarias ataquen nuestro cuerpo. “Sus descubrimientos han sido cruciales para entender cómo funciona el sistema inmunitario y por qué no todos desarrollamos enfermedades autoinmunes graves”, afirma Olle Kämpe, presidente del Comité del Nobel.

Sakaguchi, un investigador contracorriente

En 1995, Shimon Sakaguchi estaba yendo contracorriente cuando realizó su primer descubrimiento significativo. En ese momento, muchos investigadores creían que la tolerancia inmunológica solo se desarrollaba mediante la eliminación de células inmunitarias potencialmente dañinas en el timo, a través de un proceso llamado tolerancia central. Sakaguchi demostró que el sistema inmunitario es más complejo y descubrió una clase de células inmunitarias previamente desconocidas, que protegen el cuerpo de enfermedades autoinmunes.

El aporte de Brunkow y Ramsdell

Mary Brunkow y Fred Ramsdell hicieron el otro descubrimiento fundamental en 2001, cuando presentaron la explicación de por qué un específico tipo de ratón era particularmente vulnerable a enfermedades autoinmunes. Descubrieron que los ratones presentaban una mutación en un gen que llamaron Foxp3. También demostraron que las mutaciones en el equivalente humano de ese gen causan una grave enfermedad autoinmune llamada IPEX. Dos años después, Shimon Sakaguchi logró vincular estos descubrimientos. Demostró que el gen Foxp3 regula el desarrollo de las células que él había identificado en 1995.

Estas células, ahora conocidas como células T reguladoras, monitorean otras células inmunitarias y aseguran que nuestro sistema inmunitario tolere nuestros tejidos. Los descubrimientos de los galardonados han iniciado el campo de la tolerancia periférica, estimulando el desarrollo de tratamientos médicos para el cáncer y enfermedades autoinmunes. Esto también podría llevar a trasplantes más efectivos. Muchos de estos tratamientos están ahora en etapas de ensayos clínicos.

Martes, 7 de octubre – Física: Clarke, Devoret y Martinis

La Academia Real Sueca de Ciencias ha decidido otorgar el Premio Nobel de Física 2025 a John Clarke (Universidad de California, Berkeley, EE. UU.), Michel H. Devoret (Universidad de Yale, New Haven, CT y Universidad de California, Santa Barbara, EE. UU.) y John M. Martinis (Universidad de California, Santa Barbara, EE. UU.) “por el descubrimiento del efecto túnel cuántico macroscópico y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico”. Una de las principales cuestiones en física es el tamaño máximo de un sistema que puede mostrar efectos de mecánica cuántica. Los ganadores del Premio Nobel de este año llevaron a cabo experimentos con un circuito eléctrico en el que demostraron tanto el efecto túnel cuántico como los niveles de energía cuantizados en un sistema lo suficientemente grande como para ser sostenido en la mano.

La física cuántica en acción

En 1984 y 1985, John Clarke, Michel H. Devoret y John M. Martinis llevaron a cabo una serie de experimentos con un circuito electrónico compuesto por superconductores, componentes capaces de conducir corriente sin resistencia eléctrica. En el circuito, los componentes superconductores estaban separados por una delgada capa de material no conductor, una configuración conocida como unión Josephson. Al perfeccionar y medir todas las diversas propiedades de su circuito, pudieron controlar y explorar los fenómenos que ocurrían cuando se pasaba una corriente. Juntas, las partículas cargadas que se movían a través del superconductor formaban un sistema que se comportaba como si fueran una única partícula que llenaba todo el circuito. Este sistema macroscópico, similar a una partícula, se encuentra inicialmente en un estado en el que la corriente fluye sin ninguna tensión. El sistema está atrapado en este estado, como si estuviera detrás de una barrera que no puede cruzar. En el experimento, el sistema muestra su carácter cuántico al lograr escapar del estado de tensión cero mediante el efecto túnel. El cambio de estado del sistema se detecta por la aparición de una tensión. Los ganadores también pudieron demostrar que el sistema se comporta según lo previsto por la mecánica cuántica: está cuantizado, es decir, solo absorbe o emite cantidades específicas de energía.

“Es maravilloso poder celebrar cómo la mecánica cuántica, que tiene un siglo de antigüedad, sigue ofreciendo nuevas sorpresas. También es extremadamente útil, ya que la mecánica cuántica es la base de toda la tecnología digital”, afirma Olle Eriksson, presidente del Comité Nobel para la Física. Los transistores en los microchips de las computadoras son un ejemplo de la tecnología cuántica bien establecida que nos rodea. El Premio Nobel de Física de este año ha ofrecido oportunidades para el desarrollo de la próxima generación de tecnología cuántica, incluidos la criptografía cuántica, las computadoras cuánticas y los sensores cuánticos.

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