Projecte tancat a partir de 2014. Tanmateix tots els continguts dels de 1994 fins a 2013 inclòs continuen consultables. Les eines (cercador, comptador de notícies,...) continuen en funcionament.

Article

Any 1998

Imprimir    Recomanar article
Els guanyadors del premi Nobel de química: John Pople i Walter Kohn

Fes-ho còrrer Fes-ho còrrer
  • twitter
  • facebook
Paraules clau Paraules clau
Científics, innovadors, investigadors (120)
Química i Física (54)
Personatges Personatges
John Pople (3)
Walter Kohn (3)
Entitats Entitats
Reial Acadèmia de les Ciències de Suècia (32)
49 lectures d'aquest article
6 impressions d'aquest article
Els processos de les molècules
Premis Nobel
El 14 d’octubre de 1998 el professor britànic John Pople de la Universitat nord-americana de Northwestern, Illinois, i el nord-americà d’origen austríac Walter Kohn, professor emèrit de la de Califòrnia, a Santa Bàrbara, van ser guardonats per la Reial Acadèmia Sueca de Ciències amb el premi Nobel de Química en reconeixement a les seves “contribucions fonamentals al desenvolupament de mètodes aplicables a estudis teòrics de les propietats i els processos químics en què estan involucrades les molècules.”

Tots dos havien aconseguit de superar el repte que va plantejar el 1929 el físic Paul Dirac, quan va dir: “Les lleis fonamentals necessàries pel tractament matemàtic de grans àrees de la física i de tota la química són completament conegudes i la dificultat només està en el fet que són massa complexes per a ser resoltes.” Gràcies als programes d’ordinador desenvolupats a partir dels models creats per Pople i Kohn, l’afirmació de Dirac ja no era certa i la complexitat matemàtica havia deixat de ser un obstacle pel progrés de la investigació química.

El procés seguit en la superació dels complexos càlculs matemàtics que acompanyaven les observacions físico-químiques havia començat a principis del segle XX amb l’intent d’entendre la naturalesa de l’àtom i les raons de la seva estabilitat. A aquestes qüestions s’hi va afegir l’estudi de la formació de les molècules i de la comprensió del fenòmen de la llum i de la seva interacció amb la matèria. La física quàntica va plantejar aquests processos com una interació constant d’àtoms i molècules i la química quàntica es va ocupar d’estudiar els fenòmens d’absorció o emissió de llum que els acompanyava.

En aquest punt, la probabilística matemàtica va ser l’eina primera de la qual disposaven físics i químics per afrontar l’estudi de la matèria en els nivells més baixos -partícules i subpartícules- l’existència de les quals, en moltes ocasions, era indetectable i s’havia d’inferir a través de càlculs matemàtics o de les que només se’n tenia un coneixement ocasional, associat a determinats fenòmens lumínics. Per la seva banda, la química quàntica es va desenvolupar associada a l’anàlisi dels espectres de ressonància magnètica, imprescindibles per entendre la matèria interestelar o la combinatòria bioquímica de la vida.

Concretament, la feina de tipus teòric de Walter Kohn va permetre simplificar i universalitzar el conjunt de fórmules matemàtiques que donaven compte dels enllaços moleculars dels àtoms, fent possible una informatització dels càlculs necessaris per analitzar en detall l’estructura i propietats de la matèria. El mètode de Kohn, conegut com a teoria de la densitat funcional, partia d’un model de còmput que despreciava la consideració individual del moviment de cada electró a l’hora d’obtenir les propietats d’una molècula i es fixava en la quantitat mitjana d’electrons situats en qualsevol punt de l’espai en un moment donat, sempre partint del pressupòsit que l’energia total d’un sistema pot determinar-se a partir del càlcul de la densitat electrònica mitjana detectada.

John Pople, per la seva banda, va desenvolupar també mètodes de càlcul que facilitaven l’estudi teòric de les molècules i el seu comportament en les reaccions químiques. Pople va partir de les lleis fonamentals de la mecànica quàntica, i el 1970 va crear un programa informàtic de càlcul algorítmic, el Gaussian, que el 1998 ja s’havia convertit en un instrument habitual de treball en el sector de la química quàntica i del que ja se n’havien fet diverses versions millorades.

La suma de la feina desenvolupada per tots dos va permetre, en definitva, afrontar amb noves possibilitats l’estudi concret de les reaccions enzimàtiques, a més d’aportar criteris aplicables a d’altres qüestions científiques com ara l’anàlisi de l’equilibri de la capa d’ozó o el plantejament matemàtic de la corporeitat de la matèria interestelar. Aquesta mena de modelació matemàtica també tenia aplicacions directes en l’àmbit de la producció de fàrmacs creats a partir de molècules extremadament complexes. Més concretament, havia fet possible calcular estructures tan complexes com les de les proteïnes, o predir l’activitat d’un fàrmac abans de sintetitzar-lo.