Entre la física y la industria existe una relación muy estrecha. De hecho, todas las formas de industria no son sino diversas secciones de la física o de la química aplicadas y explotadas a gran escala. Pero también es cierto que muchos de los conceptos de la física han sido descubiertos como resultado de la consideración de problemas técnicos. El contexto de la técnica es bastante agradecido para recordar el origen de los métodos empleados por los ingenieros, pero el científico puro olvida usualmente cómo se encontraba cualquier problema particular en los manuales elementales de física. Inicia la historia de cualquier problema en el momento en el que ya aparece formulado como un problema científico.
Todo el mundo sabe que la existencia de las dinamos y motores se debe al descubrimiento fundamental de la inducción de Faraday, que las ideas de Maxwell y los experimentos de Hertz con ondas electromagnéticas llevaron hasta la radio. Asimismo, es bien conocido que la obra de Lord Kelvin y R. Clausius sobre termodinámica sentó las bases para el desarrollo de la técnica térmica. Frecuentemente se hace referencia a las bases técnicas de la energía y del principio de la entropía formulados claramente por Carnot, y sin embargo el desarrollo de la termodinámica desde Kelvin se representa como si la técnica térmica, la metalúrgia y, especialmente, la fabricación de acero y aleaciones, no hubieran influido y fueran independientes de los conceptos termodinámicos.
Es ilustrativo ver cómo estimularon los generadores de chispa en la técnica radiofónica la investigación científica de la descarga de chispa, cómo influyeron las válvulas de radio en el desarrollo de nuestras ideas sobre emisión eléctrica, sobre la estructura de superficie, sobre la teoría de los átomos, su excitación e ionización, y llevaron finalmente a una nueva teoría de los enlaces metálicos. La creciente importancia de las técnicas de vacío y las diferentes aplicaciones de la fotoelectricidad abrieron un vasto campo de investigación que parece ser un camino prometedor muy importante para nuestras ideas sobre fuerzas moleculares y mecanismos de transmisión de cargas eléctricas.
También hacemos notar que el más fundamental de los problemas cae en el olvido cuando pierde su importancia técnica. La electrificación por fricción quedó marginada cuando se inventó la pila galvánica.
Una vez que la industria las hubo reemplazado por dinamos, no se inventó ningún nuevo tipo de pila, a pesar del hecho de que los principios de ambos, la fricción y las pilas galvánicas, no se comprendieron completamente.
Indudablemente, este tipo de estímulos mutuos beneficia tanto a la ciencia como a la industria. Sin embargo, los científicos en general ni lo admiten, ni siquiera lo desean. El número de casos que nosotros investigamos y sobre el que especulamos es realmente muy limitado. A partir de ahí, la física hace una selección de problemas dignos de estudio y seguidamente los introduce dentro de la órbita de una teoría general. Esta limitación ha tenido varios resultados desafortunados. No elegimos la teoría correcta aplicable a un gran campo de fenómenos heterogéneos, sino que elegimos los fenómenos desde la perspectiva proporcionada por nuestra actual teoría. Podríamos quizás evitar muchas dificultades y contratiempos en la teoría de la luz y la materia, en la mecánica estadística, en la concepción del éter, si adoptásemos ambos métodos para el progreso de la ciencia.
Los fenómenos físicos ofrecidos por la gran industria y la agricultura son especialmente indicados para la ampliación del campo de investigaciones científicas. El enorme beneficio que resulta de estas pequeñas mejoras, incluso por un nuevo método de presentación, por un lado, y las condiciones definidas con precisión y la gran escala de los procesos de producción por otro lado, favorecerían mucho la investigación científica. Millones de trabajadores, que están familiarizados con estos procesos, podrían ser empleados en tales investigaciones. Estas investigaciones podrían estar conectadas con la educación y controladas por los científicos de universidades e instituciones científicas. Nos enfrentamos a un problema que parece augurar un despliegue de nuevos caminos para el progreso de la ciencia, pero estos caminos no pueden ser transitados excepto en la tierra del Socialismo, tal como nosotros la estamos tratando de construir en la Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas.
Si se comprendiera con claridad la relación entre la ciencia y la industria, podríamos esperar que la ciencia llegara a establecer conscientemente una base para el desarrollo de la técnica. No hay sin embargo señales de que las investigaciones se estén orientando a la solución de las dificultades fundamentales de la técnica. Quisiera señalar concretamente algunos de los problemas olvidados por los físicos y que son, sin embargo, importantes para la técnica.
1. La oxidación reversible del carbón podría aumentar de tres a cuatro veces la energía utilizable para propósitos técnicos.
2. La fuente primaria de toda energía, el sol, está siendo explotada sólo a pequeña escala. Deberíamos desarrollar la fotoquímica y la fotoelectricidad mucho más de lo que lo ha sido hasta el presente. Deberíamos también [38] utilizar la energía de los rayos de sol tanto para la elevación de bajas temperaturas como para las altas temperaturas, concentrando la luz. La energía acumulada del suelo debería no solo estudiarse, sino controlarse también, utilizando la gran diferencia de longitud de onda entre los rayos del sol y la radiación reflejada por la tierra.
3. La física no puede justificar la falta de interés por el estudio de la termoelectricidad por su restricción a los metales únicamente. Como método directo de obtención de energía eléctrica a partir de fuentes térmicas, los fenómenos termoeléctricos deben ser estudiados de manera más precisa.
4. No se tienen en cuenta los nuevos métodos de calefacción. La idea de utilizar un tipo de refrigerador como sistema de calefacción propuesto por Lord Kelvin podría aplicarse de un modo más eficaz ahora que el rendimiento de nuestras centrales ha sido elevado desde el 15 al 30 por ciento o incluso más. Podrían ser consideradas y tener más aplicación las construcciones con pocos muros exteriores y con más habitaciones interiores sin ventanas.
5. El problema de la iluminación. Nuestras ventanas son ciertamente un desafortunado método de aprovechamiento de la luz procedente de más allá de la tierra. Principalmente utilizamos la luz difusa reflejada por la casa de enfrente, lo cual no resulta muy satisfactorio. Los brillantes reflectantes usados en los anuncios que son iluminados por luz que cae desde arriba, muestran con claridad lo que perdemos en nuestros salones. Todavía usamos lámparas eléctricas y cristales en nuestras ventanas que impiden el paso de los rayos ultravioleta, de extraordinaria importancia.
6. Los potentes rayos de electrones o protones de alta velocidad y las ondas electromagnéticas concentradas pueden encontrar considerable aplicación dentro de la industria química y eléctrica.
7. Se ha comprobado que las tensiones límite que un cuerpo físico puede resistir están muy por encima de los límites actualmente alcanzados. Por ejemplo, podemos afirmar que se puede prevenir un cortocircuito eléctrico a un campo de aproximadamente cien millones de voltios por centímetro, mientras que todavía estamos utilizando un campo de cuarenta mil voltios. Hemos incrementado también la resistencia mecánica de los cristales varios cientos de veces. Hemos tenido éxito en el descubrimiento de sustancias con una constante dieléctrica superior a 20.000, aunque no se usa más que diez. Todo un enorme campo de investigaciones está a la espera de ser explorado para hacer sus resultados disponibles para la técnica.
8. La sensibilidad de los métodos desarrollados por la física y la química es verdaderamente sorprendente. Podemos detectar un simple electrón y un protón, y menos de cien fotones de rayos ultravioleta y también de luz visible. Los análisis de rayos X y de los rayos de electrones ponen de manifiesto los más precisos detalles de la estructura. Las ondas de radio pueden ser detectadas después de haber atravesado cien mil millas.
¿Por qué no hemos adaptado estos métodos para su uso en la vida cotidiana?
Existen otros innumerables problemas. Estoy convencido de que los físicos se equivocan al no tenerlos en cuenta. Sus investigaciones no sólo tendrían un uso práctico, sino que podrían conducir al planteamiento de nuevos problemas, podrían dejar al descubierto nuevas características de los fenómenos conocidos sólo bajo un aspecto. Trabajando de este modo, nuestro interés podría llevar a una posterior teoría y de ahí a nuevos experimentos, todo mirado desde la perspectiva proporcionada por su origen. Se arrojaría nueva luz sobre los viejos problemas y podrían preverse nuevos puntos de vista como resultado de un proceso de investigación independiente.
Estamos satisfechos porque en nuestro propio país hemos borrado todos los obstáculos para un desarrollo ininterrumpido de la ciencia fielmente comprometida con la construcción de un nuevo futuro. Contamos con dos mil físicos aproximadamente. Esperamos la cooperación de millones de trabajadores entusiasmados por el progreso de su industria y por el estudio. No seguimos la política de ocultar la ciencia a la población proporcionándole alcohol, manteniendo un nivel de analfabetismo del 75%, y obligando a los obreros a trabajar hasta la extenuación, como ocurría en los días anteriores a la guerra. Cuantas más mejoras alcancemos en el nivel de vida, en la reducción de la jornada laboral, en el aumento del interés por la ciencia y el arte, más real llegará a ser la cooperación de millones de trabajadores con la ciencia y la técnica. Construyendo la industria de hoy, la ciencia estará trabajando simultáneamente en los grandes problemas del futuro. No tenemos por qué temer ninguna resistencia procedente de la interacción contradictoria del interés privado. Todos los medios que conducen a una cultura superior, a una mejor técnica, a un nuevo conocimiento, serán usados para crear una vida libre de todas las cargas de tristeza e injusticia soportadas hoy por la mayoría de la humanidad. La ciencia no podría tener una tarea más noble que la de cooperar en esta obra.
Para conocer ¿qué es la Nanotecnología?, empecemos por aclarar el significado del prefijo "nano": este hace referencia a la milmillonésima parte de un metro. Un átomo es la quinta parte de esa medida, es decir, cinco átomos puestos en línea suman un nanómetro.
