Las trampas at¨®micas y la energ¨ªa celular obtienen los Nobel de F¨ªsica y de Qu¨ªmica

La utilizaci¨®n de luz l¨¢ser para enfriar y atrapar at¨®mos, (que es lo mismo que frenarlos) -un m¨¦todo que empieza a tener importantes aplicaciones pr¨¢cticas-, ha merecido el Nobel de F¨ªsica. El de Qu¨ªmica se ha dedicado a veteranos descubridores y estudiosos de dos importantes enzimas (prote¨ªna con actividad catalizadora). De los premiados, tres son estadounidenses, uno franc¨¦s, uno brit¨¢nico y el ¨²ltimo dan¨¦s. Cada premio est¨¢ dotado con casi un mill¨®n de d¨®lares (150 millones de pesetas). Un a?o m¨¢s, Estados Unidos, con siete premiados en total, es el pa¨ªs ganador.

El premio Nobel de F¨ªsica ha ido a parar a los estadounidenses Steven Chu y William D. Phillips y al franc¨¦s Claude Cohen-Tannoudji. A temperatura ambiente, los ¨¢tomos y mol¨¦culas de aire se mueven en todas direcciones a una velocidad aproximada de 4.000 kil¨®metros por hora, lo que hace muy dif¨ªcil su observaci¨®n. Se puede disminuir la velocidad mediante el descenso de la temperatura pero en los gases subsiste un problema: al enfriarse se condensan primero en forma l¨ªquida y luego s¨®lida.Chu desarroll¨® el m¨¦todo de enfriar (parar) los ¨¢tomos con seis rayos l¨¢ser en los laboratorios Bell, de la empresa ATT, en 1985; y en 1987 se construy¨® la primera trampa magneto-¨®ptica.

En paralelo se hab¨ªan producido avances te¨®ricos y pr¨¢cticos sobre el mismo tema a cargo de los otros dos premiados, que colaboraron entre s¨ª a finales de los ochenta. Chu ha conseguido posteriormente hacer una fuente de ¨¢tomos estacionarios que permite observar su estructura interna y que ha sido la t¨¦cnica utilizada para el descubrimiento del condensado de Bose Einstein en gases at¨®micos, merecedor seguramente de un pr¨®ximo premio Nobel.

Los cient¨ªficos laureados, con la ayuda de la luz l¨¢ser, han conseguido enfriar los gases hasta temperatura del rango de las millon¨¦simas de grado por encima del cero absoluto (273 grados bajo cero) y confinar los ¨¢tomos refrigerados o capturarlos en diferentes "trampas at¨®micas". La luz l¨¢ser act¨²a en este caso como un l¨ªquido viscoso, llamado melaza ¨®ptica, que frena los ¨¢tomos. Entonces es posible observarlos minuciosamente y determinar su estructura interna.

Nuevos m¨¦todos

Los nuevos m¨¦todos de an¨¢lisis elaborados por los :investigadores premiados contribuyeron a aumentar el conocimiento de las relaciones entre radiaci¨®n y materia as¨ª como sobre la evoluci¨®n cu¨¢ntica de los gases a bajas temperaturas. Entre las aplicaciones pr¨¢cticas de estos m¨¦todos destaca la construcci¨®n de relojes at¨®micos muy precisos que se utilizar¨¢n para la navegaci¨®n espacial y para la determinaci¨®n muy precisa de la posici¨®n. Tambi¨¦n se prev¨¦ la construcci¨®n de interfer¨®metros at¨®micos para la medici¨®n exacta de la fuerza de la gravedad, y los l¨¢ser at¨®micos para la fabricaci¨®n de componentes electr¨®nicos muy peque?os.El trifosfato de adenosina (ATP), la mol¨¦cula de la energ¨ªa en la mayor¨ªa de los organismos, ha sido la estrella del premio Nobel de Qu¨ªmica de este a?o, que ha correspondido a tres investigadores: el estadounidense Paul D. Boyer, de 79. a?os, el brit¨¢nico John E. Walker, de 56 a?os, y el dan¨¦s Jens C. Skou, tambi¨¦n de 79 a?os, "por sus trabajos innovadores en el dominio de las enzimas que participan en ¨¦l metabolismo de la mol¨¦cula energ¨¦tica, trisfosfato de adenosina (ATP)", seg¨²n la Academia de Ciencias. ?sta decidi¨® dividir el premio en dos partes iguales, una mitad a los dos primeros, Boyer y Walker, "por haber clarificado el mecanismo enzim¨¢tico para la s¨ªntesis del trifosfato de adenosina", y la otra a Skou "por el descubrimiento de la primera enzima transportadora de iones denominada ATPasa (ATP fosfohidrolasa)".

Este premio contin¨²a la l¨ªnea de reconocimiento a una serie de descubrimientos comenzados en 1929 por el qu¨ªmico alem¨¢n Karl Lohmann, que fue el descubridor del ATP, denominada tambi¨¦n la moneda energ¨¦tica de la c¨¦lula, continuados por el brit¨¢nico Alexander Todd que determin¨® su estructura y realiz¨® su s¨ªntesis y culminados con los trabajos de Fritz Lipmann, que mostr¨® su car¨¢cter de transportador de energ¨ªa qu¨ªmica en la c¨¦lula.

La ATP funciona como portadora de energ¨ªa en todos los organismos vivos, desde los m¨¢s simples como bacterias y hongos hasta las especies superiores de los reinos vegetal y animal incluidos los humanos. Esta mol¨¦cula capta la energ¨ªa de las materias nutritivas y la transforma en reacciones que consumen energ¨ªa. Tal es el caso de las contracciones musculares o la transmisi¨®n de se?ales nerviosas.

Las cantidades de ATP producidas y consumidas son considerables. Un adulto en reposo convierte cada d¨ªa una cantidad de ATP correspondiente a la mitad de su peso, que puede aumentar hasta una tonelada en esfuerzos f¨ªsicos intensos.