Una buena historia de una gran idea

Rolando Ísita Tornell*

Dudo que exista alguien que por curiosidad o por accidente no haya metidoA la Tabla Periódica de los Elementos en su año los dedos en el enchufe de la corriente eléctrica. Eso que se siente son las poderosísimas y diminutas partículas primordiales que llamamos electrones, buscando rutas de movilidad en los más microscópicos resquicios en los tejidos de nuestro organismo.

Esas cositas poderosísimas, los electrones, para medir su tamaño necesitamos de un nano metro que nos permita medir cosas mil millones de veces más pequeñas que un metro.

Cuando algo se resiste al paso de estas particulitas podría calentarse hasta fundirse, o como algunos metales, como el filamento de los focos o bombillas que al resistirse al paso de estas partículas de la corriente eléctrica se calientan casi hasta su fundición generando luz, o sea, otras particulitas llamadas fotones. Los rayos de las lluvias, los de las nubes piroclásticas de los volcanes en erupción, están hechos básicamente de electrones.

Sorprendentemente, ellos son parte primordial de todo lo que nos rodea, son integrantes del material de construcción del Universo; junto con los protones y neutrones, los electrones forman los átomos, los ladrillos, con los que está construido el Universo conocido, las estrellas, los planetas, la vida, es decir, no todo nos da toques aunque tenga electrones; y esto se debe a que la combinación del número de protones, neutrones y electrones da lugar a los distintos átomos de toda la materia que conocemos, y estas combinaciones dan propiedades distintas a cada uno de los 112 átomos que conocemos.

A la naturaleza le fascina que si crea algo, en automático es creado su contrario. El electrón está cargado negativamente, pero tiene a su contrario: el protón con carga positiva… ¿Y los neutrones? Como su nombre lo indica son neutros. Los protones y los neutrones conforman el núcleo de los átomos y los electrones revolotean intensamente alrededor del núcleo formando capas de nubecillas.

En la construcción del Universo y todo lo que contiene, incluyéndonos a nosotros, no se puede usar cualquier tabique, ni tampoco poner cualquier ladrillo junto a otros, el asunto tiene sus reglas del acomodamiento de átomos para construir lo que sea, aire, agua, tierra, nubes, brisa, soles.

Esto es lo que hasta ahora sabemos, pero no siempre lo hemos tenido más o menos claro, este conocimiento es resultado de la evolución de las capacidades de nuestra mente humana, no en vano el astrofísico y exitoso divulgador de la ciencia llegó a decir que los humanos somos donde la materia cobró conciencia.

Cuando obtuvimos espacio para pensar de tiempo completo, gracias a haber entendido muy temprano que la naturaleza tiene reglas, que fuimos aprovechando hasta lograr no tener que ir a cazar al mamut para comer, lo primero que se nos ocurrió razonar fue que combinando tierra, agua, aire, y fuego permitría producir cualquier sustancia. Pero nomás lo pensamos sin comprobar si realmente era así.

Un ejemplo, los habitantes de la ribera del Nilo

Los habitantes de la ribera del Nilo sí experimentaron; cogieron rocas minerales y las pusieron a cocer a todo fuego hasta fundirlas en una masa de líquido espeso, con disposición a mezclarse con otro tipo de líquido espeso, como mezclar liqui cacao con leche… pero de metal. Los egipcios en distintos momentos descubrieron los metales y cómo obtenerlos; después, retomando la idea general de los griegos, mezclar dos substancias de la naturaleza podría transformarse en una sustancia nueva. Mezclaron cobre y zinc para “transmutarlos” a bronce.

Este grupo de humanos, habitantes de la ribera del Nilo, al norte de África (de donde venimos todos), pusieron arena a cocinar a todo fuego y obtuvieron vidrio; cocinaron bloques de lodo y crearon sólidos ladrillos (o tabiques) para la construcción de casas y edificios.

El término “quimi”, de química, chemestry en inglés, tiene analogía con el término egipcio “Chem”, con lo que designaban el lugar en el que habitaban. “Quimia” se usó como el tratamiento de los metales para cambiar su naturaleza.

Mucho tiempo después, los habitantes de extremadamente más al norte del Nilo, bajo el principio adquirido de la quimia rebautizada como alquimia, se desataron a hacer “licuados” de metal y cuanta más sustancias se les ocurrieran poner al horno, a ver si obtenían oro y pues no, les falló. No obstante, esa experimentación de los proto químicos medievales con un objetivo fallido dio lugar a interesantes hallazgos que constituyeron la técnica científica para la obtención de nuevos materiales, de acuerdo con Wynn y Wiggins en sus “Cinco grandes ideas en ciencia”.

El ordenamiento de los elementos 

Hasta bastantes décadas más adelante, poco más de la mitad de los años 1800, las sustancias puestas a prueba, los químicos (ya sin el “al”) observaron que presentaban patrones de comportamiento, como a qué temperatura hervían, qué tan fácil o difícil era mezclarlas o de plano no se llevaban con ninguna (¿dónde otra parte hemos visto eso?) y cosas por el estilo, hasta reducir las sustancias a su expresión como “elementos”. Para el año 1869 ya habían identificado 60 elementos, y buscaron la mejor forma ordenarlos.

Se debe al químico ruso Dimitri Mendeleyev el acomodamiento de los elementos en columnas horizontales, en orden creciente a sus cantidades de materia, sus masas atómicas, el año de 1869. Por cierto, la idea de “átomo” la propuso muchos siglos atrás el griego don Demócrito, de 300 a 400 años antes de nuestra era, era aquello que no se puede cortar ya más (aunque después supimos que sí se puede ¡y es de cuidado!).

Al más ligero lo acomodó solito, en la siguiente columna debajo del litio hasta el fluor. Al notar que el siguiente en la lista de masa creciente, el sodio, tenía algún comportamiento similar al litio, como reaccionar violentamente con el agua, decidió ponerlo debajo de éste y continuar con la secuencia. Cuando el patrón de comportamiento se encontró con el potasio, decidió iniciar con él una nueva columna debajo del litio y del sodio. ¡Como acomodar naipes! Primero agruparlos por “palo” y luego en orden creciente del as al rey.

Luego vinieron los números atómicos, que son el número de protones en el núcleo del átomo y, en consecuencia, su número de electrones, las poderosas partículas con las que inicié esta narración, toda otra buena historia. Pero hasta aquí, hasta la Tabla Periódica de los Elementos de Mendeleyev, ha sido una buena historia de otra “gran idea en ciencia”.

*Divulgador y periodista científico.