![\"\"](\"http:\/\/scientia1.files.wordpress.com\/2011\/05\/logo_espanol1.png?w=299&h=260\"){kind=logo}
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Estaba pensando escribir un poco sobre cuestiones generales de la F\u00edsica, y, de pronto, sin saber el por qu\u00e9, me vino a la memoria que, el deuter\u00f3n result\u00f3 ser una part\u00edcula muy valiosa para bombardear los n\u00facleos.\u00a0 En 1.934, el f\u00edsico australiano Marcus Lawrence Edwin Oliphant y el austriaco P.Harteck atacaron el deuterio<\/a> con deuterones y produjeron una tercera forma de hidr\u00f3geno, constitu\u00eddo por un prot\u00f3n<\/a> y 2 neutrones<\/a>. La reacci\u00f3n de plante\u00f3 as\u00ed:<\/p>\n Hidr\u00f3geno2 + Hidr\u00f3geno2 \u2192 Hidr\u00f3geno3 + Hidr\u00f3geno1<\/p>\n \n Este nuevo Hidr\u00f3geno superpesado se denomino “tritio<\/a>” (del griego tritos “terceros”); su ebullici\u00f3n a 25’0 \u00b0K y su fusi\u00f3n, 20’5 \u00b0K.<\/p>\n \n Como con cierta frecuencia me pasa, me desvi\u00f3 del tema en un principio elegido y, sin poderlo evitar, mi ideas (que parecen tener vida propia), cogen los caminos m\u00e1s diversos.\u00a0 Basta con que se cruce en el camino del trabajo que realizo, un fugaz recuerdo, lo sigo y me lleva a destinos distintos de los que me propuse al comenzar, as\u00ed, en este caso, me pas\u00e9 a la qu\u00edmica que, tambi\u00e9n me gusta mucho y est\u00e1 directamente relacionada con la f\u00edsica, de hecho son hermanas, la madre, las matem\u00e1ticas, la \u00fanica que, finalmente, lo podr\u00e1 explicar todo.<\/p>\n \n Estamos hablando de las part\u00edculas y no podemos dejar a un lado el tema del movimiento rotatorio de las mismas. Usualmente se ve c\u00f3mo la part\u00edcula gira sobre su eje, a semejanza de un trompo, o como la Tierra, o el Sol, o nuestra Galaxia o, si se me permite decirlo, como el propio Universo. En 1.925, los f\u00edsicos holandeses George Eugene Uhlenbeck y Samuel Abraham Goudsmit aludieron por primera vez a esa rotaci\u00f3n de las part\u00edculas.\u00a0 Estas, al girar, genera un min\u00fasculo campo magn\u00e9tico; tales campos han sido objeto de medidas y exploraciones, principalmente por parte del f\u00edsico alem\u00e1n Otto Stern y el f\u00edsico norteamericano Isaac Rabi, quienes recibieron los premios N\u00f3bel de F\u00edsica en 1.943 y 1.944, respectivamente, por sus trabajos sobre dicho fen\u00f3meno.<\/p>\n <\/p>\n Esas part\u00edculas (al igual que el prot\u00f3n<\/a>, el neutr\u00f3n<\/a> y el electr\u00f3n<\/a>), que poseen espines que pueden medirse en n\u00famero mitad, se consideran seg\u00fan un sistema de reglas elaboradas independientemente, en 1.926, por Ferm\u00edn y Dirac.\u00a0 Por ello, se las llama y conoce como Estad\u00edsticas Fermi-Dirac<\/span>.\u00a0 Las part\u00edculas que obedecen a las mismas se denominan fermiones<\/a>, por lo cual el prot\u00f3n<\/a>, el electr\u00f3n<\/a> y el neutr\u00f3n<\/a> son todos fermiones<\/a>.<\/p>\n \n Hay tambi\u00e9n part\u00edculas cuya rotaci\u00f3n, al duplicarse, resulta igual a un n\u00famero par.\u00a0 Para manipular sus energ\u00edas hay otra serie de reglas, ideadas por Einstein<\/a> y el f\u00edsico indio S.N.Bose. Las part\u00edculas que se adaptan a la “estad\u00edstica Bose-Einstein<\/a>” son “bosones<\/a>”.\u00a0 Por ejemplo, la part\u00edcula alfa<\/a>, es un bos\u00f3n<\/a>.<\/p>\n \n Las reglas de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica tienen que ser aplicadas si queremos describir estad\u00edsticamente un sistema de part\u00edculas que obedece a reglas de \u00e9sta teor\u00eda en vez de las de la mec\u00e1nica cl\u00e1sica.\u00a0 En estad\u00edstica cuantica, los estados de energ\u00eda se considera que est\u00e1n cuantizados.\u00a0 La estad\u00edstica de Bose-Einstein<\/a> se aplica si cualquier n\u00famero de part\u00edculas puede ocupar un estado cu\u00e1ntico dado. Dichas part\u00edculas (como dije antes) son los bosones<\/a> que, tienden a juntarse.<\/p>\n \n Los bosones<\/a> tienen un momento angular n h\/2p, donde n es cero o un entero y h es la constante de Planck<\/a>.\u00a0 Para bosones<\/a> id\u00e9nticos, la funci\u00f3n de ondas es siempre sim\u00e9trica.\u00a0 Si solo una part\u00edcula puede ocupar un estado cu\u00e1ntico, tenemos que aplicar la estad\u00edstica Fermi-Dirac y las part\u00edculas (como tambi\u00e9n antes dije) son los fermiones<\/a> que tienen momento angular (n+\u00bd) h\/2p y cualquier funci\u00f3n de ondas de fermiones<\/a> id\u00e9nticos es siempre antisim\u00e9trica.<\/p>\n \n La relaci\u00f3n entre el esp\u00edn<\/a> y la estad\u00edstica de las part\u00edculas est\u00e1 demostrada por el teorema esp\u00edn<\/a>-estad\u00edstica.<\/p>\n \n En un espacio de dos dimensiones es posible que haya part\u00edculas (o cuasipart\u00edculas) con estad\u00edstica intermedia entre bosones<\/a> y fermiones<\/a>.\u00a0 Estas part\u00edculas se conocen con el nombre de aiones; para aniones id\u00e9nticos la funci\u00f3n de ondas no es sim\u00e9trica (un cambio de fase de+1) o antisim\u00e9trica (un cambio de fase de -1), sino que interpola continuamente entre +1 y -1.\u00a0 Los aniones pueden ser importantes en el an\u00e1lisis del efecto Hall cu\u00e1ntico fraccional y han sido sugeridos como un mecanismo para la superconductividad de alta temperatura.<\/p>\n \n Debido al principio de exclusi\u00f3n<\/a> de Pauli es imposible que dos fermiones<\/a> ocupen el mismo estado cu\u00e1ntico (al contrario de lo que ocurre con los bosones<\/a>).<\/p>\n \n La condensaci\u00f3n de Bose-Einstein<\/a> es de importancia fundamental para explicar el fen\u00f3meno de la superfluidez. A temperaturas muy bajas (del orden de 2×10-7<\/sup>k) se puede formar un condensado de Bose-Einstein<\/a>, en el que varios miles de \u00e1tomos forman una \u00fanica entidad (un super\u00e1tomo). Este efecto ha sido observado con \u00e1tomos de rubidio y litio. Este efecto (condensaci\u00f3n Bose-Einstein<\/a>), como ya habr\u00e9is podido suponer, es llamado as\u00ed en honor al f\u00edsico Satyendra Naht Bose (1.894-1.974) y de Albert Einstein<\/a>.<\/p>\n \n As\u00ed que, el principio de exclusi\u00f3n<\/a> de Pauli tiene aplicaci\u00f3n no s\u00f3lo a los electrones<\/a>, sino tambi\u00e9n a los fermiones<\/a>; pero no a los bosones<\/a>.<\/p>\n \n Si nos fijamos en todo lo que estamos hablando aqu\u00ed, es f\u00e1cil comprender como forma un campo magn\u00e9tico la part\u00edcula cargada que gira, pero ya no resulta tan f\u00e1cil saber por qu\u00e9 ha de hacer lo mismo un neutr\u00f3n<\/a> descargado.\u00a0 Lo cierto es que ocurre as\u00ed. La prueba directa m\u00e1s evidente de ello es que cuando un rayo de neutrones<\/a> incide sobre un hierro magnetizado, no se comporta de la misma forma que lo har\u00eda si el hierro no estuviese magnetizado.\u00a0 El magnetismo del neutr\u00f3n<\/a> sigue siendo un misterio; los f\u00edsicos sospechan que contiene cargas positivas y negativas equivalentes a cero, aunque por alguna raz\u00f3n desconocida, lograr crear un campo magn\u00e9tico cuando gira la part\u00edcula.<\/p>\n \n Particularmente creo que, si el neutr\u00f3n<\/a> tiene masa, si la masa es energ\u00eda (E=mc2<\/sup>), y si la energ\u00eda es electricidad y magnetismo (seg\u00fan Maxwell), el magnetismo del neutr\u00f3n<\/a> no es tan extra\u00f1o, sino que es un aspecto de lo que en realidad es, \u00a1materia! La materia es la luz, la energ\u00eda, el magnetismo.\u00a0 En definitiva, la fuerza que reine en el Universo y que est\u00e9 presente, de una u otra forma en todas partes (aunque no podamos verla).<\/p>\n \n \u00a1Es Curioso!<\/p>\n \n Sea como fuere, la rotaci\u00f3n del neutr\u00f3n<\/a> nos de la respuesta a esas preguntas:<\/p>\n \n \u00bfQu\u00e9 es el antineutr\u00f3n<\/a>?\u00a0 Pues, simplemente, un neutr\u00f3n<\/a> cuyo movimiento rotatorio se ha invertido; su polo sur magn\u00e9tico, por decirlo as\u00ed, est\u00e1 arriba y no abajo.\u00a0 En realidad, el prot\u00f3n<\/a> y el antiprot\u00f3n<\/a>, el electr\u00f3n<\/a> y el positr\u00f3n, muestran exactamente el mismo fen\u00f3meno de los polos invertidos.<\/p>\n \n Es indudable que las antipart\u00edculas pueden combinarse para formar la “antimateria”, de la misma forma que las part\u00edculas corrientes forman la materia ordinaria.<\/p>\n \n La primera demostraci\u00f3n efectiva de antimateria se tuvo en Brookhaven en 1.965, donde fue bombardeado un blanco de berilio con 7 protones<\/a> BeV y se produjeron combinaciones de antiprotones y antineutrones, o sea, un “antideuter\u00f3n”. Desde entonces se ha producido el “antihielo 3”, y no cabe duda de que se pudiera crear otros antin\u00facleos m\u00e1s complicados aun si se abordara el problema con m\u00e1s inter\u00e9s.<\/p>\n \n Pero, \u00bfexiste en realidad la antimateria? \u00bfHay masas de antimateria en el Universo?<\/p>\n \n Si las hubiera, no revelar\u00edan su presencia a cierta distancia. Sus efectos gravitatorios y la luz que produjeran ser\u00edan id\u00e9nticos a los de la materia corriente.\u00a0 Sin embargo, cuando se encontrasen las masas de las distintas materias, deber\u00edan ser claramente perceptibles las reacciones masivas del aniquilamiento mutuo resultante del encuentro.\u00a0 As\u00ed, pues, los astr\u00f3nomos observan especulativamente las galaxias, para tratar de encontrar alguna actividad inusual que delate dichas interacciones materia-antimateria.<\/p>\n \n No parece que dichas observaciones fuesen un \u00e9xito.<\/p>\n \n \u00bfEs posible que el Universo este formado casi enteramente por materia, con muy poca o ninguna antimateria? Y si es as\u00ed, \u00bfpor qu\u00e9? Dado que la materia y la antimateria son equivalentes en todos los aspectos, excepto en su oposici\u00f3n electromagn\u00e9tica, cualquier fuerza que crease una originaria la otra, y el Universo deber\u00eda estar compuesta de iguales cantidades de la una y de la otra.<\/p>\n \n Este es el dilema.\u00a0 La teor\u00eda nos dice que deber\u00eda haber all\u00ed antimateria, pero las observaciones lo niegan, no lo respaldan. \u00bfEs la observaci\u00f3n la que falla? \u00bfY qu\u00e9 ocurre con los n\u00facleos de las galaxias activas, e incluso m\u00e1s a\u00fan, con los qu\u00e1sares? \u00bfDeber\u00edan ser estos fen\u00f3menos energ\u00e9ticos el resultado de una aniquilaci\u00f3n materia-antimateria? \u00a1No creo! Ni siquiera ese aniquilamiento parece ser suficiente, y los astr\u00f3nomos prefieren aceptar la noci\u00f3n de colapso gravitatorio y fen\u00f3menos de agujeros negros<\/a>, como el \u00fanico mecanismo conocido para producir la energ\u00eda requerida.<\/p>\n \n Con esto de la antimateria me ocurre igual que con el hecho, algunas veces planteado de su composici\u00f3n en lugares muy lejanos del Universo.<\/p>\n \n “Ha ca\u00eddo una nave extraterrestre y nuestros cient\u00edficos han comprobado que est\u00e1 hecha de un material desconocido, casi indestructible.”<\/p>\n \n El comentario de arriba se ha podido o\u00edr en alguna pel\u00edcula de ciencia ficci\u00f3n. Podr\u00eda ser verdad \u00a1un material desconocido! Sin embargo, no porque la nave est\u00e9 construida por una materia distinta, sino porque, la aleaci\u00f3n es distinta y m\u00e1s avanzada a partir de los materiales conocidos en el Universo.<\/p>\n \n En cualquier parte del Universo, por muy lejana que pueda estar, rigen los mismos principios y las mismas fuerzas: la materia y la energ\u00eda son las mismas en cualquier parte.<\/p>\n \n Lo \u00fanico que puede diferir, es la forma en que se utilice, el tratamiento que se le pueda dar, y, sobre todo el poseer el conocimiento y la tecnolog\u00eda necesarios para poder obtener, el m\u00e1ximo resultado de las propiedades que dicha materia encierra. Porque, en \u00faltima instancia \u00bfes en verdad inerte la materia?<\/p>\n \n Est\u00e1 claro que, dentro de lo que ya sabemos, lo \u00fanico que podemos asegurar es el hecho de que, a partir de la materia, lo podremos conseguir todo y, est\u00e1 claro que, a\u00fan encierra muchos secretos que no hemos podido desvelar.<\/p>\n emilio silvera<\/em><\/p>\n\r\n\t\t
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