El 8 de abril de 1982 un investigador israelí llamado Dan Shechtman miraba por un microscopio electrónico una aleación de aluminio y manganeso que él mismo había enfriado a toda prisa. Lo que vio no debía existir: el patrón de difracción, la huella que dejan los átomos ordenados cuando se les dispara un haz de electrones, tenía una simetría de orden diez: giraba sobre sí mismo diez veces en una vuelta completa y encajaba consigo mismo cada vez. Para cualquier cristalógrafo de la época, aquello era como fotografiar un triángulo de cuatro lados. En su cuaderno, Shechtman anotó tres palabras que resumen un siglo de certeza tambaleándose: «diez veces», y tres signos de interrogación.

Hay que entender por qué era imposible. La cristalografía se había construido sobre una ley aparentemente inquebrantable: la materia cristalina es la que ordena sus átomos de forma periódica, repitiendo el mismo motivo una y otra vez, como un papel pintado o un suelo de baldosas. Y la geometría demuestra que, si quieres rellenar el espacio repitiendo un motivo sin dejar huecos, solo puedes hacerlo con ciertas simetrías: de orden dos, tres, cuatro o seis. Nunca de orden cinco, nunca de orden diez. Igual que no puedes embaldosar un suelo solo con pentágonos sin que queden huecos. La simetría que Shechtman estaba viendo era, por definición, incompatible con ser un cristal. Pasó horas comprobando si se trataba de un engaño, dos cristales pegados que imitaran esa simetría. No lo era.

El hallazgo no produjo indiferencia sino la defensa activa de una definición. El jefe de su grupo le llevó un manual de cristalografía y le sugirió que lo leyera, para que entendiera que lo que decía haber visto no podía ser. Al cabo, le pidió que abandonara el grupo. Años más tarde, cuando le preguntaron abiertamente si lo habían expulsado del laboratorio, Shechtman respondió, sin dramatismo, que sí. No lo echaron por equivocarse sino por insistir en un dato que contradecía lo que todos sabían que era cierto.

Shechtman no estuvo solo. John Cahn, un químico eminente, empezó despachándolo: «vete, Danny, son dos cristales pegados y no tiene interés», pero poco después cambió y le lanzó un reto que resultó decisivo: «este material está intentando decirnos algo, y te desafío a averiguar qué es». Ilan Blech construyó el modelo que convirtió la observación en algo publicable. Otros firmaron con él el artículo que por fin salió, en 1984, dos años y medio después de aquella mañana. No fue uno contra todos: fue una evidencia incómoda abriéndose paso, con aliados, contra una comunidad mayoritariamente hostil.

El adversario más ilustre llegó después y era enorme: Linus Pauling, dos veces premio Nobel, la mayor autoridad viva en enlaces químicos. Pauling se negó a aceptar los cuasicristales hasta el final, y sostuvo en artículos que lo que Shechtman veía eran, otra vez, cristales pegados de forma complicada. Se le atribuye una frase demoledora: «no hay cuasicristales, solo cuasicientíficos», que circula por todas partes, aunque no he encontrado la fuente primaria que la certifique, así que la dejo como lo que es, una frase atribuida. Lo que sí está documentado es su oposición firmada y tenaz. La autoridad más alta del campo puso todo su peso en negar el dato.

Y sin embargo. En 2011, casi treinta años después de aquella mañana, Shechtman recibió el Nobel de Química por descubrir los cuasicristales. La comunidad que lo había expulsado tuvo que hacer algo más difícil que admitir un error puntual: tuvo que cambiar su propia definición de qué es un cristal. La Unión Internacional de Cristalografía la reescribió para incluir formas de orden que no son periódicas. Lo que había parecido una violación de las leyes resultó ser una ampliación de lo que esas leyes describían.

De aquí no saco una moraleja contra la ciencia sino sobre cómo funciona. Shechtman no demostró que la cristalografía estuviera equivocada; demostró que su definición de cristal era más estrecha que la materia real, que había ordenamientos posibles que la definición no contemplaba y por eso declaraba imposibles. El problema nunca estuvo en los átomos: estuvo en la frase con la que habíamos decidido qué contaba como cristal. Cuando un dato bien comprobado choca frontalmente con una definición hay dos salidas, negar el dato o ampliar la definición y, durante años, el campo eligió la primera. La ciencia acabó eligiendo la segunda, que es la buena, pero tardó casi tres décadas y le costó a un hombre su sitio en el laboratorio. Las definiciones nos sirven para pensar, hasta el día en que la realidad trae algo que no cabe en ellas. Ese día, la valentía no consiste en defender la definición: consiste en creerle a lo que se ve.

Sobre la conversación abierta

Este texto cuenta un episodio verificado de la historia de la ciencia, el descubrimiento de los cuasicristales por Dan Shechtman en 1982 y su largo rechazo hasta el Nobel de 2011, para pensar qué ocurre cuando un dato comprobado no cabe en la definición vigente de un campo. Distingo el hecho (la observación, el rechazo documentado, el cambio de definición) de la leyenda (el genio solitario, que no lo fue: tuvo aliados tempranos) y marco como atribuida, no como cita firme, la célebre frase de Pauling. Si alguien quiere intervenir desde la física, la historia de la ciencia o la epistemología, este cuaderno sigue abierto.

Fuentes

NIST, «The Nobel Moment: Dan Shechtman» (2016): la observación del 8 de abril de 1982, la anotación «10 fold ???» y el reto de John Cahn.

Fundación Nobel: Premio Nobel de Química 2011 «for the discovery of quasicrystals»; entrevista a Shechtman (2011) confirmando su expulsión del grupo.

Shechtman, Blech, Gratias y Cahn, «Metallic Phase with Long-Range Orientational Order and No Translational Symmetry», Physical Review Letters (12 de noviembre de 1984).

Linus Pauling, «So-called icosahedral and decagonal quasicrystals are twins of an 820-atom cubic crystal», Physical Review Letters (26 de enero de 1987). La frase «there are no quasicrystals, only quasi-scientists» se le atribuye ampliamente, sin fuente primaria localizada.

International Union of Crystallography: ampliación de la definición de cristal (informe de 1991, publicado en 1992).