Ecos de lo insondable

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Des-velando los umbrales de la materia

 

TEXTO POR JOAQUÍN FERREYRA
ILUSTRADO POR NEREA ORTIZ
ARTÍCULOS | MUJERES DE CIENCIA
MARIE CURIE | MUJERES DE CIENCIA
28 de Noviembre de 2022

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Entrecerró sus ojos para contemplar la multitud de edificios que se alzaba, imponente, al otro lado de la ventana. Aunque la noche había caído ya con todas sus fuerzas sobre París, un tenue resplandor azulado le llegaba con tímida insistencia desde la mesa de luz. Dirigió su mirada hacia el minúsculo vial y adivinó entre el brillo la presencia de la sustancia que, años atrás, había depositado cuidadosamente en su interior. Su cautivante naturaleza había llevado a expandir los límites de la tabla periódica; el brillo sobrecogedor que emanaba de ella, los de la Física moderna, sentando una revolución sin precedentes que sacudiría los cimientos mismos del mundo.

A finales de 1895, el alemán Wilhelm Röntgen anunció al mundo un cautivante descubrimiento: experimentando con un tubo de rayos catódicos —un dispositivo de moda entre los físicos de fines de siglo XIX— se había topado con un nuevo tipo de radiación tan penetrante que era capaz de atravesar objetos sólidos. Decidió bautizarla «rayos X», porque su naturaleza exacta se le escapaba. Pocos meses después, el físico francés Henri Becquerel encontró accidentalmente que ciertas sales de uranio emitían, con aparente espontaneidad, una radiación de características muy similares. Aunque se trataba de un hallazgo intrigante, no causó un gran impacto. El interés y el entusiasmo de la comunidad científica de la época estaban puestos en los rayos X de Röntgen y en las numerosas posibilidades que éstos abrían.

Sin embargo, una joven de origen polaco que se encontraba en plena búsqueda de un tema para su tesis doctoral, pensó que había algo prometedor en los rayos de Becquerel y decidió investigarlos con mayor detalle. Aunque había convertido su nombre al francés al matricularse en La Sorbona y adoptado el apellido de su flamante esposo Pierre, todavía guardaba en su interior el que la transportaba a sus raíces: Maria Skłodowska.

Con la intención de averiguar qué clase de sustancias —y en qué medida— exhibían el fenómeno descrito por Becquerel, Marie se hizo con una gran variedad de muestras de compuestos químicos y minerales y condujo un minucioso estudio sistemático. Para emprender su búsqueda, decidió valerse de una de las cualidades más intrigantes de los misteriosos rayos: la capacidad de hacer que el aire a su alrededor condujera la electricidad. Tanto los rayos de Becquerel como los rayos X descubiertos por Röntgen producen partículas cargadas llamadas iones, razón por la cual se las conoce como radiaciones ionizantes, y es precisamente esta propiedad la que permite detectarlas y estudiar sus efectos. El hecho de que Marie escogiera esta curiosa característica para emprender su búsqueda no era casual, ya que para determinar el grado en que cada una de las sustancias electrificaba el aire en torno a ella contaba con un instrumento muy sensible, capaz de medir pequeñas corrientes eléctricas con elegante precisión. El dispositivo, desarrollado algunos años antes por Pierre y su hermano Jacques, había sido bautizado con el rimbombante nombre de «electrómetro piezoeléctrico de cuarzo».

En poco tiempo, Marie había encontrado que, de todos los compuestos y minerales con los que contaba, aquellos que contenían los elementos químicos uranio y torio eran los únicos que despedían la radiación ionizante de Becquerel, una propiedad a la que denominaría radioactividad. No obstante, advirtió un resultado curioso entre sus muestras: un mineral rico en uranio y negro como la brea, llamado pecblenda, electrificaba el aire a su alrededor con una fuerza incluso superior a la del uranio puro. Marie tenía una explicación interesante: la pecblenda debía contener uno o más elementos desconocidos en ese entonces con propiedades más fuertes que las del propio uranio. Identificar esos elementos se convertiría, así, en su trabajo doctoral.

[[Foto001.jpg Año 1904. Cronómetro en mano, Marie Curie en plena medición de la radioactividad en su laboratorio parisino. The Nobel Prize. Women who changed science: Marie Curie https://www.nobelprize.org/womenwhochangedscience/stories/marie-curie]]
Año 1904. Cronómetro en mano, Marie Curie en plena medición de la radioactividad en su laboratorio parisino. CRÉDITOS: The Nobel Prize. Women who changed science: Marie Curie 

Fascinado por los resultados, Pierre decidió hacer a un lado su propio proyecto de investigación para unirse a Marie en la costosa tarea que estaba a punto de emprender. Aislar los hipotéticos elementos nuevos requeriría llevar a cabo laboriosas separaciones químicas y una gran experticia. Luego de algunos meses de diligente trabajo, en julio de 1898 el matrimonio Curie anunciaba el descubrimiento de un nuevo elemento al que decidieron bautizar polonio en honor a la Polonia natal de Marie. En diciembre de ese mismo año, encontrarían evidencia de un segundo elemento aún más activo en la pecblenda. Para sorpresa de ambos, la flamante sustancia irradiaba espontáneamente un sobrecogedor fulgor azul verdoso, razón por la cual decidieron llamarla radio, un nombre derivado de la palabra latina para rayo. El polonio, informaban Pierre y Marie, era cuatrocientas veces más radioactivo que el uranio, y el radio —el elemento que los haría famosos—, unas novecientas, aunque, con el tiempo, este último número se transformaría en un millón.

Los hallazgos de los Curie captaron al instante la atención del mundo científico. No obstante, para convencer a los químicos más escépticos de la existencia del radio, era menester que fueran capaces de aislarlo en cantidad suficiente para determinar su peso atómico. Luego de casi cuatro años de un arduo e intenso trabajo físico consiguieron obtener, a partir de toneladas de mineral, una décima de gramo de cloruro de radio para llevar adelante las pretendidas mediciones y finalmente comprobar que, en efecto, se encontraban frente a un nuevo elemento. En 1903, Marie presentó los extraordinarios hallazgos en su tesis doctoral y ese mismo año el comité del Premio Nobel le entregó al matrimonio el galardón en Física junto a Becquerel por el descubrimiento y el estudio de la radioactividad. En 1911 y habiendo conseguido producir radio en su forma metálica, le sería otorgado a Marie el Premio Nobel de Química por el hallazgo y la caracterización de las propiedades de los flamantes elementos. Se convertiría, así, en la primera y, hasta la fecha, única persona en recibir dos Premios Nobel en ciencias diferentes.

Sin embargo, la contribución más extraordinaria de Marie al desarrollo de la Física había visto la luz durante su primera investigación realizada en 1898 y luego de la observación minuciosa del radiante elemento, al concluir que el origen del extraño fenómeno de la radioactividad se encontraba en el interior mismo del átomo. Para quienes creían en la existencia de una unidad fundamental de la materia, se trataba de una afirmación cuanto menos radical: pensar al átomo de radio en proceso de evolución obligaba a abandonar la teoría de la invariabilidad de los átomos, uno de los fundamentos de la Química moderna. Años más tarde, serían Ernest Rutherford y Frederick Soddy quienes cerrarían el puente entre la Física y la Química proyectado por Marie al presentar una teoría revolucionaria que daba cuenta del origen y la naturaleza de la radioactividad. Una importante cantidad de evidencia experimental los había llevado a concluir que la radioactividad es «la manifestación de un cambio químico subatómico» —aseguraban Rutherford y Soddy en The cause and nature of radioactivity, el trabajo formal en el que presentaron su teoría— en el que tiene lugar una transformación gradual y espontánea de los elementos radioactivos en otros elementos. 

Lejos de revivir el sueño alquimista de antaño, la elucidación del fenómeno de la radioactividad advertía que una temible fuente de energía se hallaba celosamente escondida en los últimos rincones de la materia.

 

Las primeras luces de la mañana acariciaron las alturas de los Alpes y se filtraron a través de su ventana. Consciente del arribo inminente del sueño, arriesgó una última mirada a su alrededor. El tenue resplandor dibujó destellos azulados en sus ojos y una sonrisa ocupó su rostro al comprobar que el pequeño objeto seguía allí junto a ella. El brillo sobrecogedor la embriagó sin prisa y creyó distinguir en él el eco de la alquímica transformación de la sustancia en su interior. Mas la sorpresa fue breve. El fulgor de aquella metamorfosis atómica comenzó a desvanecerse lentamente y en el último destello de luz que vieron sus ojos se cristalizó la certeza de que aquel mundo que dejaba atrás había cambiado para siempre.

 

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Referencias

Artículos

Rutherford, E. & Soddy, F. 1902.  XLI. The cause and nature of radioactivity —Part I. London, Edinburgh, Dublin Philos. Mag. J. Sci. 4: 370–396.

Libros

Dry, Sarah. 2021. Marie Curie. Plataforma Editorial.

Recursos digitales

Marie and Pierre Curie and the discovery of polonium and radium. NobelPrize.org.

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