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El revolucionario que se convirtió en el mayor cristalógrafo de Rusia

евграф федоров
© Общественное достояние

La historia de la fuga de prisión del teórico anarquista Pyotr Kropotkin era conocida por todo San Petersburgo. El joven Yevgraf Fiódorov, cuyos logros en cristalografía se han comparado con el sistema periódico de Mendeleev en términos de importancia mundial, participó en la organización de la aventura.

Fiódorov nació en 1853 en Orenburg en el seno de una familia de ingenieros militares. Un par de años después, sus padres se trasladaron a San Petersburgo, donde comenzaron a educar a sus hijos. A los cinco años, Fiódorov ya sabía leer, escribir y conocía la tabla de multiplicar. A los siete años, tropezó con el libro de texto de geometría de su hermano mayor y leyó todo el libro, literalmente sin parar, con avidez. Aunque el joven cambió más tarde varias veces de ocupación, fue su fascinación por las figuras geométricas lo que finalmente selló su destino.

Entre 1867 y 1877 estudió en un gimnasio militar (lo abandonó por no querer perder el tiempo en obtener un certificado), en la Escuela Militar de Ingeniería de San Petersburgo (se graduó con el grado de teniente), en la Academia Médico-Quirúrgica (fue expulsado por falta de un certificado de madurez), en el Instituto Tecnológico (lo abandonó tras dos cursos en el departamento de química).

La política se convirtió en su principal afición durante los siguientes años. El descontento con el régimen en el poder llevó al joven a unirse a la organización secreta Tierra y Voluntad. Sin embargo, no era extraño para la juventud estudiantil activa de la época. En 1877, a petición del partido, Fiódorov viajó a Europa para establecer contactos con organizaciones revolucionarias del extranjero. En Alemania, por ejemplo, conoció a destacadas figuras del movimiento obrero internacional: Wilhelm Liebknecht y Augustin Bebel. Tras su regreso a San Petersburgo, publicó el periódico ilegal Nachalo en su propio piso e incluso participó en la organización de la fuga del revolucionario Peter Kropotkin, famoso en toda Rusia.

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© Набросок побега (рисунок карандашом Петра Кропоткина)

Mientras estaba encarcelado en la fortaleza de Pedro y Pablo, el influyente Narodnik cayó gravemente enfermo. Fue trasladado a la sala de un hospital militar, donde se le permitió caminar por el patio bajo la supervisión de los oficiales. El resto fue como en las películas: una bella dama en un taxi abierto se acercó a la puerta, el guardia fue distraído por un transeúnte "casual" y un violín comenzó a tocar una animada mazurca como señal. Kropotkin se quitó la bata de hospital, bajo la cual llevaba el traje que le habían entregado, y corrió hacia la puerta. Un centinela y algunos soldados se precipitaron tras él, pero era demasiado tarde: el carruaje se alejaba a toda prisa por la calle... El plan requería una veintena de hombres leales que ayudaran al "padre de la anarquía rusa" a escapar al extranjero.

Todos los organizadores y participantes de la operación de "rescate" fueron declarados en busca y captura. Fiódorov escapó milagrosamente de la detención y posteriormente decidió poner fin a su carrera política: estaba categóricamente en contra del terror, del que sus compañeros de armas hablaban cada vez más.

Fiódorov llegó a la conclusión de que su futuro estaba únicamente en el trabajo científico. Eligió una universidad con el plan de estudios más exigente y en 1880 ingresó en el tercer año de la Universidad de Minería.

горный университет
© Общественное достояние

A la edad de 16 años, en 1869, Yevgraf Fiódorov comenzó a escribir su primera obra: "El comienzo del estudio de las figuras", que no se terminó hasta 1879 y se publicó en 1885. Mirando el índice, uno se pregunta por los conceptos que preocupaban al adolescente. Gonoedros, isogonos, isoedros típicos y otros nombres difíciles de entender. Lo más interesante es que el joven inventó algunas de ellas él mismo, imitando a los antiguos matemáticos griegos. En su obra, dio una clasificación de los poliedros, presentó una deducción de todo tipo de simetrías para las figuras finitas, describió los paraleloedros (poliedros convexos, cuya transposición paralela puede cubrir completamente el espacio, de modo que no encajen unos en otros y no dejen espacios vacíos entre ellos).

La última sección del libro estaba dedicada a los cristales. Lo completó ya a la edad de 27 años, mientras estudiaba en la Universidad de Minería en el Departamento de Mineralogía. Fue aquí donde Yevgraf Fiódorov decidió finalmente su camino científico. Su pasión era la cristalografía geométrica.

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© Форпост Северо-Запад

En 1883, Fiódorov se graduó en primer lugar en la lista de la escuela y, de acuerdo con la tradición escolar, su nombre fue inscrito en una placa de mármol. Sin embargo, a diferencia de sus compañeros, que obtuvieron buenos puestos, el director del curso se quedó fuera. Según una teoría, el decano se enteró del pasado revolucionario del licenciado. En aquella época, unos años después del asesinato de Alejandro II, esto podría haberle costado su carrera.

El primer puesto de este joven profesional fue el de humilde empleado del Comité Geológico. Pasó los meses de verano en una expedición a los Urales del Norte como mero geólogo, y luego, debido a las dificultades financieras, se trasladó por completo, obteniendo en 1894 un puesto como jefe de los trabajos de exploración en las minas de Turyinsky, en el distrito minero de Bogoslovsky.

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© Didier Descouens, Википедия

A este periodo pertenecen los trabajos más importantes de Fiódorov, que elevaron la cristalografía a un nivel fundamentalmente nuevo. Si antes la ciencia estaba dominada por la dirección descriptiva de las formas externas de los cristales, Fiódorov miró al interior de los materiales y presentó las leyes de su construcción.

Cualquier cristal está formado por grupos de átomos que se repiten en el espacio. En su obra "Simetría de los sistemas regulares de formas", estableció por primera vez en la historia de la ciencia 230 formas de disposición de las partículas elementales en los cristales y las denominó grupos espaciales (o grupos de Fedorovsky). El científico predijo todas las estructuras posibles de la materia, todas sus simetrías probables. En la actualidad, se han acumulado datos sobre la estructura de cientos de miles de sustancias cristalinas. Algunos de los grupos espaciales son muy comunes, otros son extremadamente raros y otros aún no se han encontrado en la naturaleza. Pero sea cual sea la estructura recién estudiada, se basa necesariamente en uno de los 230 grupos predichos por Fiódorov. Hasta 1982 no se descubrieron nuevos tipos de estructuras que no encajaban en la cristalografía clásica (cuasicristales y cristales modulados).

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© Форпост Северо-Запад

Dos dispositivos diseñados por el mineralogista también marcaron una época. En 1889 diseñó un goniómetro de doble círculo para medir los ángulos en los cristales, y en 1891 una platina "universal" colocada en un microscopio para el estudio óptico de secciones de minerales, que reducía diez veces el tiempo necesario para medirlas. Con estos dos descubrimientos, Fiódorov sentó las bases de un nuevo método, la teodolía, que amplió muchas veces el campo del examen microscópico de la materia cristalina.

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Una extensa serie de trabajos científicos escritos por Fiódorov durante sus expediciones en los Urales del Norte y durante la exploración geológica del distrito minero de Bogoslovsky fueron un éxito. Ya en 1895, el científico se convirtió en profesor de geología en el Instituto Agrícola de Moscú (actual Academia Timiryazev). Al mismo tiempo, daba clases en el Instituto de Minería, viajando dos veces por semana en tren a la capital.

En 1901 se convirtió en Doctor en mineralogía y geognosia.

En 1905, el Consejo Científico del Instituto de Minería de San Petersburgo pidió al cristalógrafo que fuera su director. Aceptó y se convirtió en el primer director elegido del instituto. Durante sus años como rector abrió un departamento de exploración y geología y fundó la revista Journal of Mining Institute, que hoy sigue siendo una de las publicaciones científicas rusas más respetadas en su campo.

A pesar de que Fiódorov fue elegido por unanimidad para un segundo mandato, el ministerio lo rechazó: Timashev, jefe del ministerio en aquel momento, consideraba a Fiódorov "poco fiable". La actividad revolucionaria de su juventud "rebotó" en el científico por segunda vez. Permaneció en el instituto hasta el final de sus días como profesor de cristalografía y petrografía, pero se concentró en su propio trabajo: se ocupó de cuestiones de análisis cristalográfico y de la "nueva" geometría, que toma como elemento básico círculos, esferas, vectores, planos y otras imágenes geométricas en lugar de puntos.

Hacia el final de la vida de Fiódorov, su predicción teórica de la existencia de 230 estructuras cristalográficas encontró confirmación práctica en los experimentos. En 1912, el científico alemán Max Laue demostró en la práctica la estructura reticular de los cristales. Fiódorov adquirió fama mundial, y sus obras y descubrimientos fueron ampliamente conocidos y reconocidos. Una tras otra, las Academias de Ciencias y las sociedades mineralógicas extranjeras le ofrecieron su adhesión. Sin embargo, no fue elegido miembro de pleno derecho de la Academia Rusa de Ciencias hasta 1919. Cinco meses más tarde murió de las consecuencias de una neumonía...

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© Форпост Северо-Запад

Las leyes de la simetría que subyacen en el mundo han sido concebidas por las más grandes mentes de la humanidad. Por ejemplo, Platón describió cinco poliedros regulares, Arquímedes descubrió trece poliedros semiregulares, Kepler y Poinsot consideraron cuatro poliedros regulares estrellados. Fiódorov estableció que solo hay cinco paralelóedros, haciendo que su nombre sea inmortal solo por este hecho en su biografía. Sus logros en cristalografía le sitúan entre los nombres de oro de la ciencia mundial.