Física

Probablemente, lo que más preocupa de un reactor nuclear de fisión  no es el manejo de los residuos que genera sino la posibilidad de que funcione fuera de control. Curiosamente eso es exactamente lo que sucedió en la localidad africana de Oklo.  Pero lo mas curioso es que sucedió hace casi dos mil millones de años.

No es fácil sustituir a los motores de combustión actuales. Y, por eso, ahora mismo hay muchas alternativas en estudio. Desde modificar un motor para que utilice hidrogeno , como ha conseguido un grupo de mi antigua universidad, a los numerosos diseños eléctricos que empiezan a aparecer en las ferias del automóvil. En el camino, ha quedado olvidada una interesante tecnología, los motores de nitrógeno líquido.

Podemos separar cargas eléctricas en positivas y negativas. Pero no podemos hacer lo mismo con los campos magnéticos. Por mucho que lo intentemos no hay forma de separar el polo positivo del negativo en un imán. Ni podemos crear un monopolo en un laboratorio. Aunque quizás eso este a punto de cambiar.

Casi desde su creación los telescopios tendieron a hacerse más y más grandes para aumentar su sensibilidad a las señales mas débiles. Pero cuando se trata de detectar partículas tan esquivas como los neutrinos  es necesario buscar algo más que tamaño. ¿Una posible solución? Convertir un kilometro cúbico de hielo en un gigantesco telescopio.

¿Buscando algo inestable para tu detector de partículas casero? ¿Qué tal un liquido a punto de entrar en ebullición?
Con ese principio básico, Donald Glaser desarrollo a mediados del siglo XX la cámara de burbujas. En esencia era un cilindro que contenía un líquido transparente a una temperatura justo por debajo de su punto de ebullición. Pero esa temperatura depende de la presión. Moviendo un pistón descendía la presión y comenzaban a formarse burbujas mientras el líquido entraba rápidamente en ebullición.

Una estela es suficiente para localizar un pequeño barco desde el aire. Hasta puede decirnos algo de sus dimensiones y velocidad. Y un rastro de burbujas puede permitirnos visualizar el movimiento de las invisibles partículas subatómicas.
¿Como ver algo tan diminuto que escapa a cualquier microscópico óptico o electrónico? ¿Como conocer la trayectoria de partículas que pueden desplazarse cerca la velocidad de la luz? Este era el problema que tenían los físicos a mediados del siglo XX. Lo cierto es que no era un problema nuevo, pero sus instrumentos estaban limitados para todo lo que querían descubrir. Su mejor herramienta por aquel entonces era la cámara de niebla. La idea básica era sencilla, si buscas detectar algo diminuto utiliza un sistema inestable que pueda cambiar de estado con una cantidad de energía diminuta.

Dicen que a toda causa le corresponde un efecto y a cada efecto una causa. Si fuese tan sencillo. En realidad la naturaleza puede ser mucho mas complicada. En ocasiones el efecto tiene poco que ver con las causas.
Tomemos unos simples granos de arena. Si los dejamos caer uno a uno van formando una pequeña montaña. Y la montaña es estable pero solo durante un tiempo. Llega un momento en que un simple grano de arena es capaz de provocar una avalancha, un efecto totalmente desproporcionado. Los físicos lo llaman una respuesta no-lineal, un concepto tremendamente interesante que habrá que explicar otro día.

Dependemos de la luz que generamos de mil maneras diferentes. Sin embargo, todas ellas se reducen a un principio básico, mover los electrones dentro de un átomo.
Dentro de las radiaciones electromagnéticas solo una pequeña franja de longitudes de onda (entre 380 y 780 nanómetros) forman el espectro visible, lo que conocemos como luz. Entender el mecanismo para generarla nos obliga a descender hasta el nivel de los átomos. Dentro de ellos nos encontramos a los electrones que forma parte de su estructura. Su posición no es fija y varia en función de la energía de poseen, pero su tendencia natural es reducir su nivel de energía al mínimo y para ello deben desprenderse de cualquier exceso. ¿Su método? Exacto. Emitir radiaciones.
Para lograr que un material emita radiación, algo debe proporcionar a los electrones energía suficiente para llegar a órbitas superiores de forma que, al decaer de forma natural, la emitan como radiación. A lo largo de la historia la humanidad ha probado todo tipo de métodos pero podemos resumirlos en solo cinco.