Peter Higgs¿Qué es el bosón de Higgs? ¿Por qué dicen que es la última pieza del puzzle? ¿A qué tanto revuelo con el Gran acelerador de hadrones del CERN? Y ya puestos… ¿Qué es un acelerador de partículas?

A principios de los 70 se desarrolló el Modelo Estándar de física de partículas sobre la base de numerosas teorías anteriores. Este modelo es una teoría cuántica de campos, que combina la Mecánica cuántica con la Teoría especial de la relatividad de Einstein. Es una teoría compleja que establece una serie de ecuaciones matemáticas que predicen la existencia de un gran número de partículas subatómicas con distintas características y que describen las interacciones entre ellas. Describe muy bien el Universo que nos rodea con una excepción: no incluye la gravedad. Así que es, conscientemente, una teoría parcial y cualquier descubrimiento que permitiera confirmarla o refutarla sería bien recibido por la comunidad científica, pues ello comportaría seguir avanzando en el conocimiento de la materia y la energía.

Todas las partículas que se mueven a la velocidad de la luz carecen de masa. Comoquiera que no todas alcanzan esa velocidad en sus desplazamientos, es de suponer que ese freno provenga de su masas. Una partícula virtual —deducida a partir del modelo pero que no se ha podido constatar su existencia— es el bosón de Higgs, al que le correspondería explicar la existencia de la masa.

Según la mecánica cuántica, no existe distinción entre ondas y partículas: toda onda es partícula y toda partícula es onda. Por ello al bosón de Higgs también le corresponde una onda de Higgs, que vibra u oscila en una dirección o de una manera determinada que le es propia. Y al igual que hablamos de campo electro-magnético podemos hablar de campo de Higgs.

Y este campo formado por las partículas cuyas ondas oscilan en la misma dirección es el responsable —en teoría— de que los cuerpos tengan masa. ¿Y cómo?

Imaginemos una autopista de una longitud infinita y con un número de carriles infinitos, completamente llena de automóviles que se desplazan en la misma dirección moviéndose conjuntamente en un monumental atasco. Y no solo eso, imaginemos también que sobre esta autopista, sin mediar espacio, hay otra igual y otra más y tanto por encima como por debajo en un número infinito. ¿Hecho? Ahora desechemos el asfalto y quedémonos con los automóviles, que serán las partículas-onda que conforman este campo. Cualquier automóvil que desee circular en la misma dirección que el resto formará parte de dicho campo y no encontrará resistencia por parte de los otros automóviles. Ahora bien, si un automóvil quiere circular en una dirección que se desvíe de la fijada, no tendrá más remedio que ir chocando con otros automóviles, abriéndose paso colisión tras colisión. Este campo de automóviles supondrá un mayor freno al avance cuanto más se separen las direcciones, es decir, chocará más si su dirección de circulación en perpendicular a la del campo.

Entonces, las partículas cuyas ondas asociadas oscilan en la misma dirección que el campo de Higgs no encuentran resistencia y se mueven a la velocidad de la luz, la máxima velocidad posible y que tan solo pueden alcanzar las partículas sin masa. Entonces el fotón —que no tiene masa y se mueve a la velocidad de la luz— oscila en la misma dirección del campo de Higgs y por ello no interacciona con él, podemos decir que no lo nota. Por el contrario, las demás partículas tendrán más o menos masa dependiendo de grado de interacción con el campo de Higgs.

LHC

Ahora bien, esto es sobre el papel porque no se ha visto ningún bosón de Higgs. Y eso es lo que pretenden hacer, entre otras cosas, los científicos del CERN. En el Gran acelerador de hadrones acelerarán haces de partículas cargadas eléctricamente hasta velocidades cercanas a la de la luz, por medio de campos electromagnéticos. Y harán chocar frontalmente estos haces para poder analizar sus componentes más básicos cuando estos haces se hagan pedazos. Por supuesto que la colisión dura un instante y que las partículas obtenidas tienen una vida también muy efímera, pero los sensores que recubren el interior de acelerador son capaces de recoger una ingente cantidad de información de ese instante. Información que posteriormente será estudiada a la búsqueda de las trazas del bosón de Higgs y a la confirmación de la teoría.

 

 

Nota sabionda: Las observaciones realizadas a lo largo del Universo, han puesto de manifiesto que ciertas órbitas planetarias y galácticas no pueden ser explicadas por los campos gravitatorios de la materia observable. Hay pues una materia que interacciona con el resto de la materia pero que no podemos o sabemos detectar y que se cifra en un 85% del total. Como se mantiene oculta a nuestros ojos, los astrofísicos la llaman materia oscura. Y también esperan obtener respuestras en el acelerador de qué y cómo buscar esta materia.

Nota sabionda: También intentarán conocer cuántas y cuáles son las partículas elementales que componen los átomos. Y buscarán también el “gravitón”, partícula virtual no contemplada en el Modelo Estándar cuya existencia daría un fuerte empujón a la Teoría de las Supercuerdas como teoría unificadora de la Mecánica Cuántica y la Teoría General de la Relatividad.

Nota sabionda: En realidad el átomo no tiene una disposición de “sistema solar” con el núcleo en el centro y los electrones dispuestos en órbitas elípticas, ni los quarks “giran” (spin), ni las pártículas “oscilan” en una dirección determinada, todo ello son simplificaciones para comprender mejor unos conceptos abstractos.

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Bomba atómica lanzada sobre Nagasaki el 9 de agosto de 1945. Instantánea tomada desde un B-29 a 18 Km de altura.La explosión de una bomba atómica o nuclear toma la forma de un hongo nuboso. Le champignon atomique, que dicen los franceses. Pero… ¿por qué toma esa curiosa forma y no otra?

Esta especie de nube en forma de hongo se forma cuando una explosión genera una burbuja de gas muy caliente —en el caso de la detonación nuclear por una elevada emisión de rayos X que ionizan y calientan el aire circundante— que recibe el nombre de bola de fuego.

El aire caliente pesa menos al estar más excitadas —con más energía— y separadas sus moléculas y por ello sube y se expande. Al ser un cambio muy repentino y muy extremo, el aire muy caliente sube con mucha velocidad creando una corriente ascendente muy intensa y arrastrando más aire y materiales con él, formando el pie del hongo nuboso.

En la parte dentral de la bola de fuego se concentran las temperaturas más altas, lo que causa un movimiento circular de convección al interaccionar con el aire frío de la parte exterior, arremolinando material hacia afuera y hacienco crecer el diámetro del bulbo o cabeza del hongo.

De todas las bombas atómicas, las que forman un ”sombrero” más plano y enorme son las bombas termonucleares o bombas de hidrógeno, cuya bola de fuego sube tan arriba que golpea la tropopausa, que es la frontera entre la troposfera y la estratosfera.

En esta capa atmosférica existe una signifivativa diferencia de temperatura con las dos capas limítrofes ya mencionadas, que impide que éstas se mezclen demasiado. Y así, cuando la bola de fuego llega hasta la tropopausa no cuenta con suficiente calor como para atravesarla, de modo que se aplasta y se expande en horizontal de forma exagerada en lugar de hacerlo en vertical.

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Termosfera hasta los 500 km y Exosfera hasta los 2000 kmBueno, si no lo fuera no estaríamos aquí haciéndonos esa pregunta. O, si estuviéramos, nuestra biología sería muy diferente y a saber de nuestros procesos mentales.

Quizá la pregunta debería ser formulada de otra manera: ¿Por qué podemos respirar nuestra atmósfera y no otras? Tampoco. La podemos respirar porque hemos evolucionado de acuerdo a ella y no a la de los otros planetas.

Y qué tal… ¿Por qué la atmósfera tiene una proporción importante de oxígeno y no un predominio de amoniaco, metano, dióxido de carbono y otros gases, como en otros planetas del Sistema Solar?

Para responder a esto, nada mejor que empezar por el principio.

Según los astrónomos, los planetas tuvieron su origen en torbellinos de gas y polvo interestelar constituidos por los diversos elementos presentes en el cosmos. La composición de estas nubes —al igual que la del cosmos— era de un 90% de hidrógeno, un 9% de helio y el restante 1% incluía todos los demás elementos: principalmente neón, oxígeno, carbono, nitrógeno, carbón, azufre, silicio, magnesio, hierro y aluminio.

Las fuertes presiones gravitatorias amalgamaron aquellos elementos dando lugar a los globos sólidos. Así la Tierra surgió, principalmente, de una mezcla rocosa de silicatos y sulfuros de magnesio, hierro y aluminio, cuyas moléculas se mantenían firmemente unidas por fuerzas químicas. Claro que, durante este proceso, una serie de gases quedaron atrapados mediante uniones químicas débiles.

A medida que aumentaba la presión se hizo más violenta la acción volcánica y muchos gases fueron expulsados. Aunque el hidrógeno combinado con otros elementos —con oxígeno para formar agua, con nitrógeno para formar amoníaco o con carbono para formar metano— permaneció, las moléculas de hidrógeno y los átomos de helio y neón, al ser demasiado ligeros para ser retenidos, escaparon rápidamente. La mayor parte del vapor de agua se condensó y formó un océano y la atmósfera de la Tierra quedó constituida entonces por: vapor de agua, amoníaco, metano y algo de argón.

La atmósfera de los planetas interiores comenzó a evolucionar químicamente gracias a los rayos ultravioletas del cercano Sol, que rompieron las moléculas de vapor de agua en hidrógeno y oxígeno. Aunque el hidrógeno escapó, el oxígeno fue acumulándose y combinándose con amoníaco y metano. Con el primero formó nitrógeno y agua y, con el segundo, anhídrido carbónico y agua. Poco a poco, la atmósfera de los planetas interiores pasó de ser una mezcla de amoníaco y metano a una mezcla de nitrógeno y anhídrido carbónico.

La posterior acción de los rayos ultravioleta sobre el vapor de agua hace que se vaya acumulando oxígeno libre que posteriormente se transforma en ozono. Este ozono actúa de barrera al absorber la mayor parte de la radiación ultravioleta. Aquella que logra atravesar la capa de ozono en la alta atmósfera y romper las moléculas de agua más abajo es muy escasa, con lo cual se detiene la evolución química de la atmósfera y se convierte en estable.

Pero en la Tierra apareció un hecho nuevo que rompió la estabilidad: el desarrollo de un grupo de formas de vida capaces de utilizar la luz visible para romper las moléculas de agua. Como la capa de ozono no intercepta la luz visible, el proceso de la fotosíntesis podía proseguir indefinidamente, consumiendo anhídrido carbónico y liberando oxígeno.

Así, pues, hace 500 millones de años, la atmósfera empezó a convertirse en una mezcla de nitrógeno y oxígeno, que es la que existe hoy, y es la que respiramos.

 

 

Nota sabionda: Las atmósferas de los planetas exteriores, alejados de la luz solar, están formadas de vapor de agua, amoníaco, metano y algo de argón. Además de hidrógeno , helio y neón, que no escaparon porque estos planetas tienen la masa suficiente como para retenerlos.

Nota sabionda: Marte y Venus tienen hoy día atmósferas compuestas por nitrógeno y anhídrido carbónico, mientras que la Tierra debió de tener una parecida hace miles de millones de años, cuando empezó a surgir la vida.

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Hombre de AtapuercaEl método de datación por radiocarbono es la técnica más fiable para conocer la edad de muestras orgánicas de menos de 60.000 años y está basado en la ley de decaimiento exponencial de los isótopos radiactivos.

Veamos en qué se basa el método:

El carbono es un elemento químico que se encuentra en diferentes variedades —llamadas isótopos— que tan sólo se diferencian en el número de neutrones que hay en el núcleo.

El isótopo más corriente es el carbono 12 (C12) que presenta 6 protones y 6 neutrones. El resto son inestables (radiactivos) y entre ellos destaca el C14 que presenta 6 protones y 8 neutrones.

Pero… ¿de dónde sale el C14?

Recordemos que la atmósfera terrestre está formada fundamentalmente por nitrógeno (78%) y oxígeno (21%). Este nitrógeno estable y más abundante es el nitrógeno 14 (N14) y en su núcleo tiene 7 neutrones y 7 protones. 

A las capas altas de la atmósfera llegan partículas altamente energéticas procedentes del universo conocidas como rayos cósmicos. Estos neutrones altamente acelerados de los rayos cósmicos chocan en ocasiones con los núcleos del N14, desplazando, también en ocasiones, un protón del núcleo y ocupando su lugar.

Cuando esto sucede el núcleo queda formado por 8 neutrones y 6 protones, cambia el número atómico de 7 a 6 y con él las propiedades del elemento, que pasa a comportarse como el carbono. Este C14 se comporta químicamente igual que el C12 y por lo tanto puede formar parte del CO2 que respiran los seres vivos y que las plantas utilizan para realizar la fotosíntesis, pero presenta la particularidad de que es radiactivo.

Que un elemento sea radiactivo significa que se desintegra por sí solo a una velocidad constante. Y el C14 al desintegrarse produce N14 y tiene una vida media de 5730 años, lo que quiere decir que tras ese tiempo la cantidad de C14 presente se ha reducido a la mitad.

Mientras el ser vivo respira, recibe una mezcla de C12 y C14, pero al morir y dejar de respirar el C14 empieza a desintegrarse. Conociendo la velocidad media de desintegración y la cantidad de C14 presente en la muestra, podemos saber el tiempo transcurrido desde que el ser vivo falleció usando una simple fórmula logarítmica. 

 

 

Nota sabionda: El C14 fue descubierto el 27 de febrero de 1940 por Martin Kamen y Sam Ruben. Fue Willard Libby quien determinó un valor para el periodo de semidesintegracion: 5568 años. Determinaciones posteriores en Cambridge arrojaron un valor más exacto de 5730 años. Debido a su presencia en todos los materiales orgánicos, el carbono 14 se emplea en la datación de especímenes orgánicos.

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La entropía

14Ago07

El universo

El término entropía lo introdujo el físico alemán Rudolf J. E. Clausius en 1850 para representar el grado de uniformidad con el que está distribuida la energía, sea de la clase que sea. Cuanto más uniforme es la distribución, mayor es la entropía.

Cualquier diferencia de energía en un sistema tiende a igualarse por sí sola. Pensemos en un objeto caliente (con mayor energía calórica) que entra en contacto con uno más frío, el primero se va enfriando a medida que el segundo se calienta, hasta que ambos alcanzan la misma temperatura; o en dos depósitos de agua comunicados entre sí, uno con el nivel más alto que el otro (mayor energía potencial o gravitatoria), el agua pasará de un depósito al otro hasta que los niveles se igualen. Es decir, la naturaleza se encarga de igualar las diferentes concentraciones de energía con el paso del tiempo, o lo que es lo mismo, que la entropía aumenta con el tiempo.

Algo parecido ocurre con nuestro universo, en el que la energía que mana de las estrellas se va distribuyendo por el vacío interestelar en un proceso conocido por degradación, en el que la energía de todos los puntos del universo tienden a la igualación, a la vez que su entropía aumenta.

El estudio de estos flujos de energía se realizó sobre la energía térmica, por lo que recibió el nombre de termodinámica (movimiento de calor). Tan importante es el concepto de que la entropía aumenta con el tiempo que se le conoce como segundo principio de la termodinámica.

La entropía es también un indicador de desorden. Cuando la energía tiende a igualarse, los átomos están más libres, menos condensados, con lo que el desorden es mayor debido a sus movimientos aleatorios. En cualquier situación es fácil observar el aumento del desorden y como para restaurar el orden en un sistema es necesario realizar un esfuerzo especial, un trabajo fruto de una nueva energía introducida en el sistema.

 

 

Nota sabionda: El primer principio de la termodinámica es el que dice que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

Nota sabionda: El aumento de entropía puede ser utilizado para realizar un trabajo. Por ejemplo calentar una habitación con un radiador o mover las ruedas de un molino con un salto de agua. Cuando la entropía de un sistema es máxima es imposible que se pueda realizar ningún trabajo.

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El teflón

07Jul07

Sartenes con teflónEn la foto se muestra un juego de dos sartenes y un grill de superficie antiadherente de teflón.

El teflón es una marca registrada de DuPont para el politetrafluoretileno o fluón.

Se trata de un material prácticamente inerte que no reacciona con otras sustancias químicas excepto en situaciones muy especiales. Su toxicidad es prácticamente nula, es impermeable y un gran aislante eléctrico. Pero su cualidad más conocida es la antiadherencia.

Y su secreto para ello estriba en los átomos de flúor que envuelven sus moléculas, repeliendo así a casi cualquier otro material.

Entonces la pregunta es obvia… Si nada se pega al teflón, ¿Cómo lo pegaron a la sartén? Y tan obvia es que suele aparecer en listas como ésta de preguntas curiosas y humorísticas que corren por la Red.

Aquí y ahora vamos a dar la respuesta, amigos curiosos. Existen dos métodos para fijar el teflón a superficies de sartenes y demás:

  • la sintetización, consistente en calentar el teflón a temperaturas muy elevadas e imprimirlo con fuerza a la superficie.
  • la modificación química, consistente en bombardear con iones en un campo eléctrico el lado del teflón a pegar. Realizando la operación con un elevado grado de vacío se logra arrancar muchos átomos de flúor y sustituirlos por átomos de oxígeno, que se adhieran con fuerza.
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    Nota sabionda: Además de las características antes mencionadas, es el material con el coeficiente de rozamiento más bajo conocido, sumamente flexible y con una gran tolerancia térmica (desde -270ºC hasta 300ºC) lo que le hace ideal para el revestimientos de aviones, cohetes y naves espaciales.

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    Gato de SchrödingerEl famoso gato del “aquí hay gato encerrado”.

    Bien, en realidad no se trata del gato de la locución mencionada, pero sin duda se trata de un gato famoso.

    Con él se pretende ilustrar uno de los muchos fenómenos de la mecánica cuántica que parecen ir en contra del sentido común: los estados intermedios.

    Así es, en el mundo subatómico es un hecho bastante común hablar de un estado intermedio entre dos o más estados hasta el momento de efectuar una medida. Para ilustrar las diferencias entre interacción y medida en el campo de la mecánica cuántica, a Erwin Schrödinger se le ocurrió el siguiente experimento imaginario:

    Supongamos un sistema formado por una caja cerrada y opaca que contiene un gato, una botella de gas venenoso, una partícula radiactiva con un 50% de probabilidades de desintegrarse y un dispositivo tal que, si la partícula se desintegra, se rompe la botella y el gato muere. Al depender todo el sistema del estado final de un único átomo que actúa según la mecánica cuántica, tanto la partícula como el gato forman parte de un sistema sometido a las leyes de la mecánica cuántica.

    Al cabo de un tiempo no sabemos si el gato está vivo o muerto. Lo más que podemos hacer es aventurar probabilidades (cuanto más tiempo pase más posibilidades de estar muerto), pero mientras no abramos la caja, el gato está en un estado tal que está vivo y muerto a la vez.

    En el momento en que abramos la caja, la sola acción de observar al gato modifica su estado, haciendo que pase a estar solamente vivo, o solamente muerto. Esto se debe a una propiedad física llamada superposición cuántica.

    Viene a decirnos Schrödinger que la realidad en el mundo cuántico, es en último término producto de la observación.

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    Jabón¿Cómo hace para saber qué es suciedad y qué no lo es? Y siendo una sustancia grasa… ¿por qué limpia en lugar de ensuciar?

    Si la suciedad se ha quedado atrapada en una fisura del tejido o se ha fijado por medio de la humedad, será suficiente con sumergirla en agua para que se disuelva. Pero si esa partícula de suciedad presenta un recubrimiento de grasa o bien se adhiere a la grasa presente en la superficie ensuciada, el agua no será suficiente, porque ya sabemos qué mal se llevan el agua y el aceite: simplemente se deslizará sobre el aceite dejando la mancha tal como estaba.

    Haría falta entonces un disolvente para la grasa como el alcohol o la gasolina, pero esa sería una mala manera de tratar la ropa o nuestra piel, si es eso lo que queremos limpiar.

    El jabón viene en nuestro auxilio. No es que disuelva el aceite, lo que hace en realidad es atraer la sustancia oleaginosa hacia el agua, de tal manera que luego pueda todo enjuagarse en agua. Hace, digamos, de intermediario.

    Y eso es debido a la particular composición química del jabón. Las moléculas de jabón son largas y fibrosas y en casi toda su extensión (cola) son idénticas a las moléculas del aceite, por lo que presentan afinidad con las moléculas oleaginosas. Pero en uno de sus extremos (cabeza) presentan una pareja de átomos con carga eléctrica, siempre dispuestos a asociarse con las moléculas del agua. Así, es este extremo de la molécula la que arrastra a toda la molécula de jabón hacia el agua, en donde se disuelve. Entonces, las colas se engancharán a la grasa mientras la cabeza se mantendrá firmemente sujeta al agua.

    Finalmente, el aceite y la partícula de suciedad cautiva serán arrastrados al agua, donde se separarán y la suciedad podrá enjuagarse, dejando el material al que estaba adherido completamente limpio.

     

     

    Nota sabionda: La limpieza en seco (llamada así porque no interviene el agua) consiste en introducir la prenda en un disolvente líquido como el percloruro de etileno, muy eficaz para disolver aceite.

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    Superman

    Pues… como diría una actriz frente a una escena de destape: porque lo exige el guión.

    Así es, Jerry Siegel y Joe Shuster, sus creadores, establecieron que podía ver a través de cualquier cosa, excepto del plomo. Quizás les era útil para ocultar a un enemigo a los ojos del héroe o para establecer cortapisas a un ser prácticamente omnipotente. O quizás creyeron que, efectivamente los rayos X no podían atravesar el plomo.

    Quizás se lo preguntaron ellos, y si no nos lo preguntamos nosotros, los curiosos recalcitrantes: ¿por qué se protegen los operadores de rayos X tras una pared de plomo cuando hacen una radiografía? ¿por qué abandona la habitación el dentista cuando hace una radiografía de un diente? ¿por qué usan delantales de plomo los operarios de rayos X? Y al paciente ¿por qué lo dejan desprotegido? ¿traspasa o no traspasa? ¿se puede atravesar el plomo?

    Los rayos X son sólo una clase de radiación electromagnética, con una frecuencia de vibración más elevada que la luz visible, pero menor que los rayos gamma emitidos por sustancias radioactivas. Dado su alto nivel energético atraviesan la carne como si nada, pero los huesos bloquean su paso lo suficiente como para aparecer como una sombra tenue en la placa fotográfica. Y eso porque se utiliza un haz reducido a un nivel relativamente inofensivo. Si el haz fuese más amplio atravesaría el plomo. De hecho ningún material de ningún grosor podría detener completamente los rayos X. Superman podría ver a través de cualquier material. Claro que, para eso, debería ser un personaje real.

    Lo dañino de los rayos X y los gamma es que son radiaciones ionizantes, es decir, que al pasar a través de los átomos de carne y hueso arrancan electrones y, por ello dejan iones a su paso. Esto podría alterar la química de nuestro cuerpo de forma desfavorable e impredecible. Por ello hay que protegerse de las radiaciones. En el caso de los rayos X no importa mucho si nos hacemos una radiografía parcial cada nosecuantos años, pero sí es importante si trabajamos con ellos y realizamos multitud de radiografías a diario. Por ello se protegen los operarios y no los pacientes.

     Y para protegerse usan el plomo como podrían usar cualquier material que tuviera un elevado número de electrones por átomo, pues cada vez que un haz de rayos desplaza un electrón pierde energía en el proceso. Entonces cuanto más electrones situemos frente al haz antes se detendrá.

    El oro (79 electrones por átomo) y el platino (78 electrones por átomo) irían bien, pero son muy caros. En cambio el plomo (82 electones por átomo) es mucho más asequible. De ahí su utilización .

     

     

    Nota sabionda: Estos rayos fueron descubiertos en 1895 por Wilhelm Conrad Roetgen y los llamó X al no poder explicar la naturaleza de su radiación. Y el planeta de Superman se llama Kryptón del griego cripto, ‘enigmático, desconocido’.

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    Termómetros

    Se pone en la axila, se calienta y marca la temperatura. Fácil.

    Pero ¿y si profundizamos un poco más?

    Todos los átomos y moléculas de cualquier pedazo de materia están en movimiento, oscilando en todas las direcciones posibles y neutralizándose en el proceso. Así, ese cuerpo no se moverá en virtud de ese movimiento interno, pero toda esa energía llamada cinética —por el griego kinema que significa ‘movimiento’— se manifestará en forma de calor.

    Cuando se añade energía térmica a un determinado cuerpo, sus partículas se moverán a una velocidad promedio más rápida, es decir, aumentará su energía cinética. Si por el contrario, sustraemos calor, la velocidad promedio disminuirá y su energía cinética será menor.

    Cuando ponemos el termómetro en contacto con nuestra piel, nuestros átomos colisionan con él, lo que hace que los átomos del vidrio choquen contra los átomos del mercurio alojado en su interior. Éstos se moverán ahora más rápido que antes y por ello necesitarán de más espacio, lo que provoca la expansión del mercurio dentro del tubo, en un proceso llamado dilatación.

    Cuanta más energía térmica reciba, tanto más lejos llegará en su dilatación.

    Aunque ahora surge una duda que a buen seguro habrá intrigado a los curiosos: cuando nos quitamos el termómetro y éste recupera la temperatura inicial ¿cómo es que queda fijada la última temperatura tomada?

    Si se observa con atención se puede distinguir un diminuto estrechamiento en el tubo capilar por el que se mueve el mercurio. Cuando se está expandiendo, la presión que ejerce es suficiente para superar el estrechamiento y ascender por el tubo, pero al contraerse lo hará en el receptáculo, porque el tirón hacia abajo no es lo suficientemente fuerte y la columna de mercurio acabará por romerse en el estrechamiento. Esto es así porque las fuerzas de atracción que actúan entre los átomos del mercurio son demasiado débiles para resistir la contracción.

    Si estas fuerzas de cohesión fuesen más fuertes, el mercurio sería sólido y no líquido, y no se dilataría con tanta rapidez. Razonamiento que nos sirve para explicar la elección del mercurio frente a otros materiales.

    Si queremos volver a utilizarlo no queda más opción que agitarlo para que la fuerza centrífuga nos ayude a devolverlo a su posición inicial.

     

     

    Nota sabionda: El termómetro fue inventado por Gabriel Fahrenheit.

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