25.- El triunfo de los átomos en el siglo XIX

8/12/2019 25.- El triunfo de los átomos en el siglo XIX

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5 l triunfo de los átomos en el siglo XIX



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Un señor que confundíalos colores

Tal vez no haya que culparlo dema

siado a Lavoisier por no haberredon

deado de l todo su revolución; al fin

y al cabo, la Revolución Francesa se

encargó de cortarle la cabeza antes de

que pudiera intentarlo. Bastante hizo,

de, todos modos, pero lo cierto es que

la tarea quedó en manos de John Dal

ton (1766-1844), que le dio rango

constitucional y cuantitativo, a la vez

que un contenido empírico, a la.gran

intuición de Dernócrito sobre la es

tructura de la realidad.

Dalron nació en la pequeña localidad

inglesa de Eaglesfíeld, pero en 1793 se

trasladó a Manchesrer, donde habría de

vivir el resto de su vida y donde regular

mente presentó trabajos ante la Literary

E s decir, una especie de programa ne

gativo, que hablaba delo que nunca se

podría hacer. Siempre es peligroso. Y en

este caso, justamente, los. átomos quími

cos estaban a punto de entrar en escena.

Res pecto de s o s s im p l s e indivisib les

átomos de lo s c u ale s t od a la mate ria e stá

compue sta; es muy pro bable que nunca se

pamos nada sobre ell os.

Lo cual muestra que no se había

avanzado nada y los átomos seguían

siendo tan especulativos corno siempre.

Lavoisier, de hecho, escribió impruden

temente:

E n filos ofta sic), una p articula de

m ate ria ta n pequeña que no ad m ite di

vis ió n. Los át omos son la minima na tu

rae los cue rp os m ás pequeños) y re con

ci ben como los p rim er os principios de to

d a m ag nitu d fts ic a.

ba, si los átomos tenían volumen, por

chico que fuera éste ... ¿por qué no se

iban a poder dividir? Bastaría con tener

un instrumento suficientemente fino.

El argumento era razonable.

Pero el asunto es que como la contro

versia era imposible de resolver experi

mentalmente, ambas posiciones (o cre

encias) se mantuvieron en equilibrio a

lo largo de los siglos. A pesar de la enor

me autoridad de Aristóteles, un atomis

mo larvado empujaba a los alquimistas;

Galileo, Newron y los hombres de la

Revolución Científica -en Inglaterra es

pecialmente- en general fueron atomis

tas, y los físicos del siglo XVIII, que se

interesaron por los gases, tendían a pen

sarlos como conjuntos de partículas,

imaginando que la presión sobre las pa

redes de una caja se debía al golpeteo si

multáneo de grandes cantidades de áto

mos. Descartes y los cartesianos, por e l

contrario, sostuvieron la continuidad e

infinita indivisibilidad de la materia,

que identificaban con espacio mismo.

Así las cosas, cuando en año 1771

se publicó la primera edición de la En

ciclopedia Británica, la palabra á tomo

se describía casi con la misma defini

ción de Dernócriro:

bies, sin partes (eso es lo que significa

precisamente a-tomo en griego; a sin

y tomo , parte). Ya recordaran cómo

razonaba De rn ócri to : si un cuchillo pe

netra la materia es porque hay en ella

vados, intersticios naturales por donde

abre cuchillo su camino separando a

los átomos; si no existieran esos intersti

cios, el cuchillo jamás podría penetrar.

Así, concluía, cada sustancia no es más

que un conjunto de pequeñas partículas

macizas, indivisibles y específicas de esa

sustancia. Hay infinitos átomos que,

gracias a sus formas complementarias,

pueden combinarse dando todas las de

más. Aunque invisibles, los percibimos

por sus propiedades secundarias: por

ejemplo, aquellas sustancias con átomos

redondeados acarician la lengua (y tie

nen gusto agradable), mientras que las

que están formadas por átomos rugosos

resultan ácidas e irritantes.

Los átomos-de De rn ócri ro eran invisi

bles, pero para nada abstractos o teóri

cos, sino perfectamente reales. Y aun

que no pudiera haber evidencia empíri

ca sobre su existencia, para los atomistas

eran una realidad contundente.

La otra respuesta fue la de Aristóte

les, quien sé opuso al atomismo de la

escuela de Abdera y lo criticó ácida

mente al sostener que la materia podía

dividirse indefinidamente. Y era cohe

rente, porque Aristóteles, al negar radi

calmente la posibilidad del vacío, no

podía aceptar que entre átomo y átomo

no hubiera nada. Además, argumenca-

Los átomos

de Dernócrito.



Resumiendo: los átomos daltonianos

son sólidos, indivisibles, incompresibles

y completamente homogéneos -sin

huecos en su inrerior-: son indestructi

bles y preservan su identidad en todaslas reaccionesquímicas. Hay tantas cla

ses de átomos como de elementos quí

micos, a cada elemento químico corresponde un tipo de átomo definido, y di

fieren ligeramente en peso. Precisamente, la característica que define a un áto

mo es su peso peso atómico, para ser

más precisos), el encargado de darle en

tidad experimental y desacarlosdel

limbo especulativo.

Con estos supuestos, Dalron daba a

los átomos entidad cienrfficay experi

mental, ya que el peso atómico se podía

medir y de paso permitía cuantificar

completamente la química. Y ahí justa

mente ahí, estaba l asunto.

Porque lo que hizo nuestro amigo fuecalcular los pesos atómicos de los elementos definidos por Lavoisier coman

do como unidad e l peso del hidrógeno)

y sentar firmemente la nueva teoría, que

fue aceptada por la mayoría de los quí

micos, sorprendentemente, con relativa

mente poca oposición. Con Dalton, la

química se hizo atomista aunque las

discusiones subsistieron, especialmente

acercade si los átomos eran reales o

no, ya no habría marcha atrás: aunque

los átomos aún no se podían ver ahorapor lo menos se podían pesa r y pasaban

definitivamente, pues, del terreno de la

filosofíaal de la química.

9

• Toda la materia está compuestade

átomos sólidos, indivisiblesy completa

mente homogéneos, es decir, sin huecos

en su interior.

• Losátomos son indestructibles y pre

servan su identidad en todas las reaccio

nes químicas¡ no pueden descomponer

se para formar arras átomos. as reac

ciones químicas implican un cambio en

la distribución de esosátomos: las ceni

zas que quedan después de la combus

tión y los gasesque se liberan son de la

misma materia que había al comienzo,pero reorganizada.

• Hay tantas clases de átomos comoelementos químicos: a cada elemento

químico corresponde un tipo de átomo

definido y específico y, por supuesto,

no es posible transmutar un átomo en

otro distinto.

Hasta aquí, seguía los pasos de De

rn ócri to salvoen el hecho de que para

Demécrito había infinitas clasesde

átomos), pero e l cuarto supuesto iba

más lejos:• Cada átomo está asociadocon una

magnitud propia que lo caracteriza: elpeso atómico.

hacerlo con una parte de oxígeno, y da

monóxido -CO- o dos y da dióxido de

carbono COl

así fue como en 1808 dio a conocer

estasideas en su Nuevo Sis tema P i/o-

sofi a Q ufmica basándose en un nutrido

aporte de hechos experimentales y cua

tro supuestos.

and Philosophical Sociery,que presidió

a partir de 1817. El primero trataba de

la cegueraante los colores , enfermedad

que padecía y que desde entonces se lla

ma dalton ismo

Más o menos desde 1800, nuestro

amigo venia reflexionando sobre el he

cho -bien conocido por los químicos

de que si un compuesto contenía dos

elementos en la proporción de cuatro a

uno, siempre iba a mantener esaspro

porciones y nunca 9 a 1, o 4 a 2. Esto

es: no importaba qué cantidad de ese

compuesto se tuviera, las proporciones

siempre sedan fijas. lo curioso es

que, además, involucraban números

enteros. Louis-joseph Prousr 1754-

1826) pudo demostrarlo pesando los

compuestos cuidadosamente.

Dalton llegó entonces a la conclusión

de que este fenómeno era una buena

prueba de la existencia de los átomosde Dernécrito, dado que se entiende á -

cilmente si se supone que cada elernen

tOestá formado por partículas indivisi

bles: si la partícula de un elemento pesa

cuatro vecesmás que la partícula de

otro y el compuesto se forma al unir

una partícula de cada uno, las relacio

nes de peso serán justamente ésas 4:1)

ninguna otra. Para elaborar una teoría

científica de los átomos, Dalron usó es

ta ley de las proporciones simples y

también la ley de las proporciones múltiples, en las que un elemento se com

bina en do s proporciones definidas, co

mo por ejemplo el carbono, que puede

Dalton dibujaba

los átomos como

pequeñas bolitas.



asunto de la simplicidad se había plante

ado en astronomía: el sistema astronó

mico griego, elaborado por Tolomeo, era

extraordinariamente complejo, era infer

nalrnente complicado y Copérnico lo re

formó, entre otras cosas. por eso. Algo

por el estilo pensaría el físico inglés Wi

Uiam Prout en 1815. casi una década

después de la formulación de Dalron.

Prout observ6 un fenómeno muy interesante: los pesos atóm icos de casi ro

dos los elementos se aproximaban mu

cho a números enteros yeso, pensaba,

no podía ser porque sí por casualidad.

El hidrógeno es el más simple de los

elementos y su peso atómico es 1 Los

pesos son los pesos de los átomos, pero

medidos en relación con el peso de un

átomo de hidrógeno. Si se lo midiera en

gramos, sería 0,000 000 000 000 000

000 000 001 de gramo o poco menos

l menos23 gramos.El peso arómico del carbono es 12, es

decir, que pesa como doce átomos de

hidrógeno, yel peso atómico del nitró

geno es 14, es decir, equivalente a 14

átomos de hidrógeno. El oxígeno tiene

un peso atómico de 16, el sodio 23 y así

sucesivamente. Tenía que haber una ex

plicación para semejante fenómeno.

A Prour se le ocurrió que, de alguna

manera, todos los elementos eran con

glomerados de átomos de hidrógeno. El

peso atómico del carbono era 12 porque

el átomo de carbono estaba formado

por un paquete de 12 átomos de hidró

geno, y el peso atómico del oxígeno era

9

tos teóricos o tenían existencia -y consis

tencia- Bsica?La verdad es que nadie era

capaz de contestar esa pregunta.

Aun en 1860 los átomos eran toma

dos con mucha precaución por los quí

micos, y no había, por cierto. ninguna

prueba de su existencia real.

Pero además había otro asunto, un

reparo de tipo metafísico y si se quiere

hasta religioso. Dalton había supuestoque a cada uno de los elementos quí

micos -en esa época se conocían ya

unos cuantos-le correspondía un áto

mo distinto. lo cual implicaba que

mundo estaba construido por lo menos

con cincuenta bloques básicos elemen

tales. y esto ya resultaba increíble.

¿Cómo podía ser, argumentaban algu

nos, que Dios hubiera utilizado tantos

bloques distintos para construir el

mundo? Entre los detractores de la teo

ría estaba Humphry Davy, hombreque puso en el camino de la ciencia a

Faraday y que encima había encontra

do, él mismo, más bloques, como el

sodio. el potasio y el cloro. Era difícil

de creer. La vieja obsesión por la sim

plicidad, la firme y enraizada creencia

de que el fondo de la naturaleza es sen

cillo, la obsesiva convicción de que la

arquitectura del mundo es elegante y

simple reaparecía una vez más.

Es una creencia, por supuesto, porque

no hay ninguna razón para suponer que

el mundo en fondo es simple. Podría

perfectamente ser muy complicado, y

hasta se puede decir que lo es. Este

La hipótesis de ProutLos átomos de Dalron se impusieron,

pero las dudas respecto de su existencia

real se mantuvieron durante muchas dé

cadas. Todo el mundo estaba convencido

de que la teoría atómica era esencial y

conveniente para calcular proporciones y

compuestos, pero los átomos propia

mente dichos no se podían ver ni tocar y,

de hecho, se manejaban como entidades

puramente abstractas o matemáticas a l -

go así como los meridianos y los parale

los: aunque la geograBa no funciona sin

ellos, nadie espera tropezar con un meri

diano cuando viaja por la superficie de la

Tierra). ¿Se trataba entonces de elernen-

Las pequeñas bolitas de Dalron, ade

más, se combinaban en átomos com

puestos (en terminología actual, molé

culas), lo cual parecía resolver pro

blema de la estructura de la materia.

Eran como los de Dern écriro macizos,

y así habrían de perdurar; s610 hacia

comienzos del siglo XX cada uno de los

presupuestos de Dalton empezó a ser

demolido por nuevos y asombrososdescubrimientos.

Si bien Dalron era cuáquero y sus

principios no le perrnirían admitir nin

guna forma de gloria. el éxito de la teo

ría atómica daltoniana crecía y su fuma

también; empezaron a lloverle honores

de las sociedades científicas extranjeras

y su entierro, en 1844, estuvo muy lejos

de su deseada intimidad: se acercaron

allí más de 40.000 personas.

de Demócrito, macizos, y así habrían de

perdurar hasta comienzos del sigloXX

Las pequeñas bolitas de Dalton se

combinaban en átomos compuestos , lo

cual parecía resolver el problema de laestru tur de l materia. Eran corno los



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Mendeleiev resuelveel problema

Dimirr i lv an ovich Mendel eiev 1834

1907) nac ió en Tobolsk, Siberia, el s-

mo afio en que su padr e se qu edó ciego .

Fue el menor de los catorc e h ijo s que

tu vo M ar ia Dimitrie vn a K orn ilie va ,quien de bi ó hacerse ca rg o ella so la de la

familia porque su marido, que era direc

tor de la escuela lo c al, fu e e ch ado de su

La llamada ley de las octavas te nf a

su s p ro blemas, uno de los cua le s (a caso

el más importante) era que las pro pi e

dades de algunos el ementos, en especia l

de lo s de pes o a tómico m ás elevado , no

encajaban para nada. Cua nd o comuni

có su s h allazgos a la Chemical Society

de Londres, sus in teg rantes se limita ro n

a rid iculiza rlo. En medio del jolgorio

ge neral , un o lleg ó incl uso a.pre gunrar le

si h ab ía pensa do en organizar los el e

meneos por ord en alfabético . Rec ién en1887 su tr abajo fue reconocido y la Ro

y al S ociet y lo condeco ró con la Medalla

Davy en 1887.

Era el turn o de Mende leiev .

En otras pala bras e l o c ta vo elemento a

partir de uno dado es una especie de repe-

tición del primero c om o la p rim era octa-

va en una esca la musical

en línea s v erticales de siete, las pr opie

dades de los elementos correspondientes

a l as l ínea s horizontales e ra n n otable

menee similares:

9

pero pensó que podía tratarse de una

simple coin cid encia y no elaboró nin gu

na exp l icación u l ter io r .

Recién más de tre in ta a fios des pu és

hub o un nu ev o intento de encontrar un

patró n qu e ord enara todo. Alexandre

Em ile Bég uy er de Chanc ou rc ois id eó en

18 62 un ingenioso tornil lo telúrico ,

que, por más nombre de inve nto que

te nga, en re alidad no es ot ra cosa que

una conjetura que perm it ía o rg an iz ar

los el ementos que presentaban ent re sí

sim ilitu de s fís ica s y química s. C on sisría ,

como ustedes puede n ver en la imagen

de arriba, en un cilindro sobr e el que

había tra za da u na línea en es piral des

cendente, a lo largo de la cual se ubica

ban los elementos a intervalos regulares ,

e n fun ción de su pes o atómico. Cada

dieciséis unidades de pes o atómico, las

propi edades de los elementos corres

pondientes tendían a exh ib ir llamativa ssimilitudes con los que es taban por en

cima de ellos en el cilindro. El problema

es que, a diferencia de vol át il autor de

estas pág inas (qu e pre tende que sus lec

tores entiendan lo que es cribe), Chan

courrois no se preocupó demas iado y su

artículo fue publica do sin la ilustración

del cilindro: fu e, c omo pueden imagi

nar, virtualmente incompren sible.

Dos años más ta rd e, e l c ie ntífic o in

glés John New la nd s (18 37-1898), sin

hab er es cuchado nada de que had asu colega, elaboró su propio patrón:

des cubrió que si li staba lo s elementos

en orden ascendent e de pes os atómicos,

er a por cierto la ú nica in có gnit a: t amb ién

er a desconce rt an te la pr oli feración de lo s

element os: ¿P od ía ser que e l mundo se

edificara a pa rtir d e cincuenta element os

químicos? ¿C incuenta sustancias el emen

tales? ¿No era de masiado? ¿N o ten ía que

ha be r u n o rd en su byac ente? E n busca de

es e o rden es q uiv o e stab an lo s q u ím icos.

Por que lo cierto es que a cad a rato se

descubría n nuevos elem ento s, lo cual

plantea ba in quietudes e in terrogantes

nuevos: ¿C uántos el emen tos h ab ía ex ac

tamen te? ¿H ab ría un lím ite o se ir ían

multiplica ndo ad in f in i tum: ¿No había

algo de arbitrario a la h ora d e d efin ir un

elemento , p ue sto q ue siem pre era espe

rable que algo que había sido reconoci

do como elemento se subdividier a aún

m ás (co mo pe nsab a e l viejo A ristóteles)?

Adem ás, se podía perc ibir que cienos

grupos con taban con propiedades simi

lares, de modo que se irnponía la nec esida d de pensar en algún cr ite rio q ue per

mitiera poner orde n en el caos de la

profusión elemen tal. Johan Dóberein er,

catedrático de quím ica en la Universi

dad de Jena, p erc ib ió en 1829 que un o

de lo s ele men tos rec ientemente des cu

biertos, e bromo, tenía cie rra s propie

da des y un peso atómico que lo situa

ban a m itad de cam ino entre e l cloro y

e l yodo. Lo m ismo ocurría, según se dio

cuenta un tiempo des pués, con el es

troncio (qu e estaba a mitad de ca min oentre el calcio y e bario) y con el se le

nio (que se posic ionaba entre el azufre y

el telurio). Llamó triadas a lo s grupos ,

El tornillo telúrico y Béguyer de Chancourtois

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A unqu~pe rsi s ttan iert s incogrutas

AJgunas cosas , si n embargo, no esta

ba n contestadas, y tenía n que ver con la

tam bién viej a histo ria d e los cómo y lo s

El gallium galio ) ten ia u n p eso atómico de 69, pertenecía al grupo del boro y

esta ba si tu ado entre el al uminio y el ura

nio: el n ue vo e lemento res po nd ía ca si a

la pe rf ección a las prop iedades que M en

deleiev había pr edich o par a el eka-alu

minio . C in co años desp ués, el qu ím ico

a lem án Clemens W in kler detectó la pre

sencia de otro elemento -el gerrnanio- ,

cuyo lu ga r había quedado hueco en la -

bl a periódica a la e sp era de su ha llazg o.

L o s d es cu br im iento s d e e stos nuevos

el ementos, predichos por Mendeleiev, tuvie ro n un im pacto similar al que tu vo el

re tom o d el come ta H alley p ara la Ley de

Gravitación: ya nadie p od ía d ud ar de la

ley periódica de Mendelei ev. Con la ta

bla, quedaban posi ci onados los ladr il los

de lo s q ue es ta ba constr ui do e l u niv ers o.

Sufriría n a lg unos mov im ientos a lo la rgo

del sig lo X X, es cieno, pero la estructu ra

se man tendr ía p rác ticamente in có lume.

Hace dos noches e/24 agosto de

1875 entre las tr s y las cu atro de la ma-

ñ an a h e d es cu bierto un elem ento nuevo

til mues tr a mlfuro d e z inc procedente

de la mina Pierrefitte e n l os P i ri ne o s

cendental carta del quím ico francés

Paul Lecoq de Boi sb audran:

La tabla periódica

de Mendeleiev

9

dente ex acto. En ta les casos, M ende

le ie v sugería que el pes o d el e lemen to

en cuestión había sido mal ca lcul ado .

Pero lo más audaz de todo fu e qu e,

dond e no había un e1emenro que enca

jara en el patrón, dejaba un es pacio va

cío: algún día aparecería, e n la n atu ra

leza, el el emen to dest ina do a ocupar ese

sitio. Por poner sólo un ej em plo: en la

n ov en a fila horizontal predijo que de bí a habe r u n elem en to aún no des cu

bierro entre el alum in io y el uranio.

Llamó a este elemento eka-aluminio ,

vaticinó cuáles serían sus propiedade s y

an un ció que cuando fu era descubierro

su peso atóm ico sería 68.

E l sueñ o de Mendeleiev nec esita ba,

para convertirse en realidad, que la

empiria lo avalara: ha cía F alta q ue hi

ciera su apar ició n es telar o mejor di

cho , atómica) alguno de lo s el emento s

des tinados a ocupar los hue co s d eja do sad hoc por el creador . as í fu e: a fin a

les del ve rano de 1874, la A cadem ia de

las C iencias de Parí s recib ió un a tras-

J

La hi storia del sueño puede se r más

m itológica que real, pero lo cierro es

que ese día D irn itri des cubrió que

cuando se listaban los elementos po r

ord en de pe so s a ró m ic os , s us propieda

des se repetían en un a serie de interva

los periódicos. Por este m otivo, llam ó a

su de scub rim ient o tabla periódi ca de

l os e lementos.

Su hi stórico trabajo fue publica do dossemanas después b aj o e l t itu lo Una

propues ta para un sistema de lo s e le

mento s . Empeza nd o por la parte sup e

rior de la columna de la izquierda, las

co lum nas verticales li sran los el ementos

en orden ascende nte de pesos atóm icos,

m ientras que las hor izontales agrupan

lo s elementos de acuerdo co n propieda

des similares.

A primera vist a pa recía habe r una se

rie de problemas con su ta bl a. Para em

pezar, si todos lo s e lementos se agru paban horizonta lmente en función de sus

propiedades; algunos de los pesos ató

m icos no encajaban en el or den aseen-



El asunto no terminaba ahíEn realid ad, nadie se im aginaba toda

ví a que lo pequeño encerraba un mun

do. Pero así era: los experim entos de-

No era en cierto m odo sorprenden

re... . Era in cr etb le

a s u p os ic ión d e q tte ex is ta u n esta do d e

la ma te ria m d s finamente div id id o que el

á tomo es en c ie rto mo d o s o rp re nd e nte

lo m ismo, ya hab ía ll amado electrones .

Pero había algo m ás. C uando m idió

la m asa de su s e le ctro ne s, encontró que

e ra e xtraordinaria , rid ículamente peque

ña: iUn el ectró n pesaba solamente un

m ilésim o de u n m illo nés im o de m illo

nés im o de m il lonés imo de m illon és im o

de millonésim o de gram o Y sobr e todo,

pes aba meno s que un átomo de hidróge

n o. ¡M enos qu e un átomo de h id rógeno, el más liviano y sencil lo de los áto

m os ¿C óm o p odía ser? de dónde sa

lía n e so s e lectrones ?

y aquí es donde Thom son lanzó una

hip ótesis afortunada y audaz, muya u

daz, una de esas hipótesis que ha cen

hist oria: que los electrones sa lían de

aden tro de los átomos.

E ra un a a firmación terr ible: los á tomos

de Dernécrito, los á tomos d e Dalron,

macizos, indivisibles , compactos , f unda

m ento últim o de la materia. .. ¡ ten fan pa rtes, después de todo ¡N o e ran in divisi

bles iTenían co sa s adentro Como dijo el

prop io Thornson, muy a la inglesa:

9

e fe ct os d e la e le ct ric id ad cuando se la

hada atravesar un rubo de vado con

un gas muy enrarecido-e en e l e le ctro do

posit ivo (ánod o) aparecfa un resplando r

ve rd oso y er a lóg ico pensar que se debía

a al gú n tipo de radiación que sa lía del

cá todo (electrodo negativo). e sta emi

sió n se la L la mó, de m anera no dem asia

do c reat iv a, r adiación catód ica .

o que no estaba p ara nada claro erala naturaleza de esos rayos catód ico s y se

armó un a verd ad era c on tro ve rs ia : h ab ía

quienes lo s consid er aban ondas electro

mag néticas como las que exi stí an -se

gú n las ecua ciones de M ax :w ell , qu e co

mo ve remos más ad elante res olvie ron y

unificaron definitivamente la electrici

dad yel magneti smo- y los qu e pensa

ba n (como lo s fís ic os i ngles es en gene

ra l) que se trataba de partícu las. Josep h

J oh n T homs on (1856-1940) , en 1897,

d emo stró c ate góricam ente que se t ra taba de partículas , ya que era n d es viadas

por campos el éctricos y mag néticos de

una manera que no cuadraba con las

on das el ectromagnética s.

¿Per o de qué par tícul a s p od ía tra ta rs e?

a verdad es que no habí a d em a siadas

altern ativ as . Puesto qu e e ran atraíd as h a

cia el elec tro do p ositiv o, e ra ob vio q ue

est aban ca rgadas nega ti vament e. Thom

so n intuy ó que se trataba de las partícu

las q ue tra nsp orta ba n la un idad de car

g a, alg o a sí como los átomos d e la electricidad -rnerarnenre teóricos, por su

puesto - a lo s que el fí sico alem án ]oseph

Gol dstein, que and aba más o menos en

Los físicos ju egan conlos tubos de vado

Yes que mientras lo s q uím icos se entretenían con la tabla periódica y discu

tía n s ob re la r ea li dad de lo s átomos y

las moléculas , lo s físicos estudi aban los

porqui Mend ele iev h ab ía m ostra do c ó

m o se ordenaban lo s e lem en to s, e s c ie r

to , pero ... ¿por qué ocur ría eso? Era una

preg unta que much os podían tratar de

merafisica , sob re to do aquellos que se

bas aban en la vieja cantinela de que en

ciencia no in te resa el por qué, sostenid a

por el no fo rmul o hipótesis newronia

no: desde esta perspectiva, la s c os as son

como la ex periencia -la única gufa certera - mu es tra q ue son, el discurso de las

cosas e s e l resultado de lo s exp erimen

to s, y p un to . s co mo los jueces ha blan

por sus fallos , la na tu raleza sólo habl a a

través de lo s e xp erimentos.

Pero lo que ocurre es que el d iscurso

de s cosa sno es u código, es un len

gua je y, en consecu encia, tiene su gra

mática, su sin ta xis , in clu so su re tó ric a y

su literatura. y ahí hay mucha tela p ara

cortar, ya que la preg un ta p or el porqu é

es equ ivalente ap re gu nta rse s i no h abráo tr a e st ru c tura , m ás p rofun da, qu e ex

plique, por ejemplo en est e caso , los

motivos por los cuales la tabla periód ica

s e o rd ena co mo se ord ena.

a in iciativa por entender e sta e stru c

t ur a p ro funda ya no corría por cuenta

de lo s qu ímico s sin o q ue e staba, des de

ha ce rato , en manos de s físic os.

El átomo de

Thomson, modelo

budín inglés , con

los electrones

incrustados como

pasas de uva.



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según lasleyesdel electromagnetismoestablecidaspor Maxwell, cuando unacarga eléctricagira, como loselectronesalrededor del núcleo, emite ondas electrorn gnéric s y en consecuencia pierdeenergía, que pronto no le alcanza paramantenerse en órbita y cae irremisiblemente hacia elcentro. El hermoso átomo de Rurhcrford no era estable:los

electrones caían l núcleo y el átomo sederrumbaba sobre sí mismo. ¿Habríaque abandonar la bella idea de un sistema solar en miniatura?

No. Yaestaba lista la mano, o mejordicho la mente saJvadora.Niels Bohr(1885-1962), que habla nacido en Copenhague, en 1911 se doctoró en fIsica,se destacó en fútbol y ganó una becaque le perm itió viajara una de las mecas de la físicadel momento, Cambridge, para trabajar con Thomson, el

descubridor del electrón. Pareceque nose llevó muy bien con Thomson (lasmalas lenguas dicen que eramuy autoritario, pero quizávalla la pena aguantarlo; al n y l cabo siete de las personas que trabajaron con élganaron el

Premio Nobel), y pronto se orientó hacia Rutherford, cuyo átomo inestable sesostenía tenuemente en l vado, con laamenaza de inmediata catástrofe.

Bohr actuó con rapide zyun pocoalocadarnenre: siguiendo los pasos de

Planck y Einstein, y con una increíbleaudacia. en 1913 elaboró una teoríadel átomo completamente novedosa.Puesto que si los electrones de Ruther-

398

d es perfectoSin embargo, el átomo de Ruther

ford, a pesar de su indudable encanto,tenía un gravísimo defecto: ocurre que,

do, c si en su tot lid d (el99,99999%),p o r e sp cio v d o materia, finalmente,estabacompuesta por trocitosde nada,duros núcleos rodeadospor una lejaníade electrones:si lesquitáramos el espaciovado a los trilJonesde átomos de nuestrocuerpo, el resultadocabría holgadamenteen la cabezade alfiler:todo lo quenos rodea, lo que somosy lo que hayes,

casi Integramenre,espaciovado.Sin embargo, y a pesar deeseirremediabl ey terriblevado, estemodelo teníaun atractivoprofundo, entroncado conuno de losmás antiguosmitos humanos:la identidad entre micro y macrocosmos,que lo más pequeño se parecieraa lo másgrande. Pensarque en el fondo de la materia se repetía una estructura parecida ala del sistemasolar,con elnúcleo en ellugar delSol, los electronescomo planet sy la atracción eléctricaen el papelde

lagravedad,que el universo tuvieraunasola impronta repetidaen diferentesescalas,excitabalaimaginación. En verdad, era de un encanto irresistible:ien el

reino de lo diminuto aparecíala mismaestructura que en lo inmenso

No es de extrañar que el átomo, como un sistema solar en miniatura, tuviera un éxito fulminanceyque su imagen perdure hasta hoy, como si fuera unlogotipo de nuestra época.

positivamente, compensaban lascargasnegativasde los electrones. El númerode protones que tenía el núcleo, por suparee, determinaba de qué elemento erael átomo (un protón significa hidrógeno, dos helio, tres, litio, cuatro beriJioyasí; el hierro tiene 26 y l oro 79 protones). Alfin yal cabo. Prour no andabatan equivocado cuando sugirió que to

dos los átomos eran agregadosde átomos de hidrógeno. Puesto que un protÓnera, efectivamente, un núcleo de hidrógeno, y puesto que todos los núcleoseran agregados de protones, es decir, denúcleos de hidrógeno, ¡resultabaqueProut había dado, casi, casi, en la tecla

Era interesante, además, ese núcleocompuesto por protones. Puesto que l

número de protones en el núcleo era lamarca de identidad del elemento, seabría una inquietante posibilidad: bom

bardeando al nitrógeno, Rutherfordcomprobó que su carga de sieteprotones pasaba a nueve pero enseguida perdía un protón y se quedaba con ocho...¡ypor lo c nco se habla convertido enoxígeno ¡Sehabían transmutado át -

mos cosa era tan extraordinaria queRuthcrford y su discípulo Soddy vacilaron en anunciarla ... la palabra transmutación tenia tan mala famaque tuvieron que hacer verdaderos malabarismos de lenguaje para dar a conocer el

fenómeno al público y llevóalgunosafias que se aceptara del todo.

Además, había algovertiginosoen elátomo de Rutherford: estaba constirui-

su totalidad, por espacio vacío. Lamateria, finalmente, estaba compuesta

por trocitos de nada, duros núcleos

rodeados por una lejanía de electrones

Había algo vertiginoso en el átomo de

Rutherford estaba constituido casi en



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Colaboraron en este fasclcuJoNicolás

Olszevickiy Esteban Magnani.

taba de una órbita a otra. No era fácil

d e d ige ri r y la s re ac cio ne s a la propuesta

de Bohr fu ero n u na me zc la d e e ntu sia s-

m o y escepticism o que a veces llegaba a

la in cr edu lid ad . E l m ismo Ruth erfo rd ,

que seguía de cerca a su alum no, fue

f l~ y c auto. Pero el nuevo m odelo ¡fun-

cio na ba en los exper imentos

Yes que las cosas son así: l a c ienci a

a va nz a c on pasos de ciego, con aud ac ia

e i rr esponsab ilidad, y a veces una pro -

pu e sta temible es la base sobre la que

pued en apoyarse los que vendrán des-

pu és. El átomo de Bohr o de Ru-

th erford sa lvad o po r Bohr), con su nú-

c le o o cupado por proton es, d e carga po -

s it iv a , y los elec trones en órbitas fijas a

su alrede do r, fu e un hallazgo feliz y p er-

mitió lo s m od elos m ás co mplica do s que

vin iero n después.

N atu ra lm en te, é sta n o era la ide a que

había tenido Dalton de su s átom os n i

Demócrito desde ya ). Aho ra r esul taba

que los átom os no 5 6 eran d iv isibles, si-

no que tenían una com plicada est ru c tu ra

in te rn a. P ero con sólo dos partículas, el

electrón y e l p ro tó n, s e e xp lic ab an to da s

las propiedades de la m ateria y la profu-

sión de ele men tos de la Tab la Periódica ..

sin emba rg o, to da vía faltab a a lg o.

E n c ie ncia, las c os as s on a sí: s mpr

f al ta a lgo .

25.- El triunfo de los átomos en el siglo XIX

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