Ya he dicho muchas veces en mis escritos que, en un art\u00edculo de ocho p\u00e1ginas que Max Planck escribi\u00f3 en 1.900, qued\u00f3 sembrada la semilla para la teor\u00eda cu\u00e1ntica, all\u00ed naci\u00f3 el cuanto de acci\u00f3n de Planck que denominamos h. Sin embargo, no ser\u00eda justo dar todo el m\u00e9rito a Planck, otros tambi\u00e9n pusieron su empe\u00f1o y su genio en llegar a conclusiones valiosas en ese universo de lo microsc\u00f3pico en lo m\u00e1s profundo de la materia.<\/p>\n
Uno de los pioneros del apogeo cu\u00e1ntico (de 1900 a 1930) fue Wolfgang Pauli. Pauli no intentaba resolver el misterio de la Tabla Peri\u00f3dica; simplemente trataba de comprender el \u00e1tomo. Este personaje era famoso por su cruel sentido del humor. Nadie se libraba. Cuando el famoso f\u00edsico Victor Weisskopf, que entonces era ayudante de Pauli, le present\u00f3 los resultados de sus esfuerzos por desarrollar cierta teor\u00eda, Pauli dijo: “\u00a1Bah!, esto ni siquiera es err\u00f3neo”. Pauli tambi\u00e9n envi\u00f3 una carta a Albert Einstein<\/a>, dec\u00eda Pauli, “este estudiante es bueno, pero no entiende claramente la diferencia entre las matem\u00e1ticas y la f\u00edsica. Por otra parte, usted, querido maestro, hace tiempo que perdi\u00f3 la noci\u00f3n de estas diferencias.”<\/p>\n Aparte de que era un aut\u00e9ntico imb\u00e9cil, tambi\u00e9n era un aut\u00e9ntico gran f\u00edsico, y, en 1924, Pauli anunci\u00f3 el principio de exclusi\u00f3n<\/a>: no hay dos electrones<\/a> que puedan ocupar el mismo estado cu\u00e1ntico. Este principio explicaba el orden de los elementos de la Tabla de Mendeleiev y, adem\u00e1s, por qu\u00e9 podemos utilizarla para predecir que elementos pueden combinarse con cu\u00e1les y c\u00f3mo. No entrar\u00e9 aqu\u00ed en detalle de lo que es un estado cu\u00e1ntico. Baste decir que el principio de exclusi\u00f3n<\/a> de Pauli limita el n\u00famero de electrones<\/a> en lo que actualmente llamamos las “capas” [o niveles de energ\u00eda] de cada \u00e1tomo: dos electrones<\/a> en el primer nivel, ocho en el segundo, dieciocho en el tercero, y as\u00ed sucesivamente. El \u00e1tomo de hidr\u00f3geno, por ejemplo, no tiene m\u00e1s que un prot\u00f3n<\/a> en su n\u00facleo. Para equilibrar esta carga positiva \u00fanica necesitamos un electr\u00f3n<\/a> (carga negativa), que ocupa en su \u00f3rbita el nivel m\u00e1s bajo de energ\u00eda. El siguiente en la Tabla es el helio. Su n\u00facleo tiene dos cargas positivas, por lo que necesitamos dos electrones<\/a>, que, seg\u00fan el principio de Pauli, encajan ambos en el primer nivel.<\/p>\n Cuando llegamos al Litio, con sus tres cargas positivas en el n\u00facleo, necesitamos tres electrones<\/a>. Dos est\u00e1n en el primer nivel, pero el tercero debe ponerse en el segundo nivel. Este nivel tiene un radio mucho m\u00e1s largo que el primero y, por el hecho de que s\u00f3lo est\u00e1 ocupado uno de los ocho huecos que exist\u00edan para los electrones<\/a>, podemos entender por qu\u00e9 el litio es un metal activo que se combina f\u00e1cilmente con otros \u00e1tomos. Cuando se llenan las capas m\u00e1s exteriores, es imposible a\u00f1adir un electr\u00f3n<\/a>. La resistencia electromagn\u00e9tica es enorme. Pero cuando hay huecos vac\u00edos, es el momento de hacer negocio.<\/p>\n El dirigible Hindenburg es un ejemplo formidable de este principio. Su tr\u00e1gica explosi\u00f3n sobre Lakehurst, Nueva Jersey, en 1937, ilustra el principio de Pauli. Estados Unidos se hab\u00eda negado a exportar helio a Alemania, por lo que los dirigibles alemanes se llenaban con hidr\u00f3geno. El helio es m\u00e1s seguro porque sus dos electrones<\/a> llenan su nivel de energ\u00eda, convirti\u00e9ndolo en un gas inerte (“noble”). El Hidr\u00f3geno s\u00f3lo tiene un electr\u00f3n<\/a>, lo que le hace ser un gas activo, hecho que se hizo evidente cuando el Hindenburg estall\u00f3 en llamas.<\/p>\n El hidr\u00f3geno y el helio son muy diferentes, a pesar de que sus n\u00fameros at\u00f3micos difieran en s\u00f3lo una unidad. Por otra parte, las columnas verticales de la Tabla Peri\u00f3dica contienen elementos cuyas capas m\u00e1s externas poseen el mismo n\u00famero de electrones<\/a>, por lo que estos elementos tienen propiedades qu\u00edmicas similares.<\/p>\n Gracias a Lavoisier, Mendeleiev, Pauli y muchos otros, los estudiantes de bachillerato pueden hacer y comprender experimentos que les habr\u00edan parecido m\u00e1gicos a los qu\u00edmicos que trabajaban hace s\u00f3lo unos pocos siglos. En los \u00faltimos tres cuartos de siglo, gracias a Pauli, hemos entendido porque las sustancias qu\u00edmicas se mezclan y reaccionan como lo hacen. Vemos claramente por qu\u00e9 el sodio y el cloro pueden combinarse para formar sal, o el hidr\u00f3geno y el ox\u00edgeno para dar agua. Estoy hablando bajo un punto de vista te\u00f3rico. No todo el mundo entiende estos conocimientos tan valiosos.<\/p>\n Claro que, si o\u00edmos la palabra Alquimia, muchos piensan r\u00e1pidamente y la asocian con la pseudociencia y las culturas primitivas que quer\u00edan convertir el plomo en oro y tambi\u00e9n encontrar el elixir de la eterna juventud. En realidad, la alquimia, es una forma primitiva de la qu\u00edmica.<\/p>\n Aquella vieja ambici\u00f3n de convertir el plomo en oro no es tan disparatada. Como ya hemos visto, el n\u00famero at\u00f3mico es la clave de la alquimia, y el n\u00famero at\u00f3mico del plomo es muy parecido al del oro, estando ambos elementos en posiciones cercanas dentro de la Tabla Peri\u00f3dica (sus n\u00fameros at\u00f3micos son 82 y 79, respectivamente), aunque, por supuesto, los antiguos no dispon\u00edan de una tabla peri\u00f3dica.<\/p>\n Uno de los primeros premios Nobel\u00a0 de qu\u00edmica fue concedido en 1908 a Ernest Rutherford, quien descubri\u00f3 que a causa de la radiactividad<\/a> algunos elementos se transforman en otros. Los elementos son alterables. Escuchemos la famosa conversaci\u00f3n de Rutherford con su colaborador Frederick Soddy:<\/p>\n Soddy: “Rutherford esto es transmutaci\u00f3n.”<\/p>\n Rutherford: “Por Dios, Soddy, no lo llames transmutaci\u00f3n. Nos cortar\u00edan la cabeza por alquimistas.”<\/p>\n<\/blockquote>\n Rutherford sigui\u00f3 transmutando elementos de otra manera: bombarde\u00e1ndolos con part\u00edculas para extraer de ellos protones<\/a>, “rompiendo a golpes los \u00e1tomos” para convertirlos en elementos m\u00e1s ligeros.<\/p>\n En 1938, el f\u00edsico italiano Enrico Fermi<\/a> gan\u00f3 el premio Nobel, en parte por haber descubierto, supuestamente, nuevos elementos radiactivos m\u00e1s pesados que el uranio. Fermi<\/a> hab\u00eda bombardeado uranio, cuyo n\u00famero at\u00f3mico es 92 en la tabla peri\u00f3dica, neutrones<\/a> lentos y hab\u00eda logrado producir dos sustancias misteriosas, que en el discurso de aceptaci\u00f3n del Nobel llam\u00f3 “ausonium” y “hesperium”, que ser\u00edan los elementos del n\u00famero at\u00f3mico 93 y 94, respectivamente. En realidad, Fermi<\/a> hab\u00eda escindido el \u00e1tomo de uranio en elementos m\u00e1s ligeros, no hab\u00eda a\u00f1adido neutrones<\/a> para conseguir elementos m\u00e1s pesados.<\/p>\n Sin saberlo, Fermi<\/a>, hab\u00eda realizado la fisi\u00f3n del \u00e1tomo. En 1939, Otto Hahn y Fritz Strassman, con cierta ayuda de Lise Meitner y Otto Frisch en la interpretaci\u00f3n de los resultados, escindieron el \u00e1tomo de uranio y constataron que hab\u00edan logrado la fisi\u00f3n nuclear. (El premio a Fermi<\/a> estuvo bien merecido, \u00e9l fue un gran f\u00edsico, uno de los grandes que, adem\u00e1s, alcanz\u00f3 otros muchos logros de la altura del Nobel. En 1940, Edwin McMillan y Glenn Seaborg llegaron a las metas que la obra de Fermi<\/a> hab\u00eda se\u00f1alado. Crearon mediante bombardeo de elementos transur\u00e1nicos neptunio y plutonio y ganaron el Nobel de qu\u00edmica de 1951.<\/p>\n As\u00ed amigos, tenemos que defender aqu\u00ed a aquellos antiguos Alquimistas precursores de lo que hoy es, y, en privado y en el consentimiento de la confianza y la amistad, tanto Rutherford, como Fermi<\/a>, McMillan o Seaborg, los han defendido en cuanto se les presentaba la oportunidad.<\/p>\n No debemos olvidar nunca que, el camino de la ciencia es un reguero de datos y descubrimientos que va guiando, como a esos ni\u00f1os del cuento con las migas de pan, el camino a seguir para lograr llegar a casa. Pero eso s\u00ed, de vez en cuando parecen pajarillos que se comen las migas y hacen el regreso m\u00e1s dif\u00edcil.<\/p>\n emilio silvera<\/em><\/p>\n\n
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