Ilustración: Eliana Iñiguez / https://www.instagram.com/elianadibuja/

Ilustración: Pilar Moreno / https://www.instagram.com/mdelpilarmoreno/

Ilustración: Andrea Cingolani / https://www.andreacingolani.com

Ilustración: Aymará Montt / https://instagram.com/aymaramont

Tal como ya había demostrado en numerosas ocasiones, sus habilidades matemáticas eran superiores, incluso, a las de muchos de sus célebres contemporáneos.

Y aun así, ni siquiera una persona con las habilidades matemáticas de Newton… era financieramente infalible.

Esta es probablemente una de las leyendas mas famosas de la historia de la ciencia, pero… ¿qué hay de cierto en ella?

Y como una forma de rendirle homenaje a Dickens y a la Navidad, vamos a celebrar el 25 de diciembre con una nueva serie repleta de situaciones insólitas, alquimia, misterios, pelucas y, claro, un poco de ciencia.

Porque esta fecha marca la llegada al mundo de un niñito muy especial que cambiaría la historia de la humanidad para siempre: Sir Isaac Newton.

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Parte de este episodio utiliza música de Kevin MacLeod

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El Gandalf de la tabla periódica

Ciertos elementos químicos tienen una costumbre bastante interesante: se presentan en la naturaleza en diferentes formas, denominadas alótropos. El caso más conocido es el del carbono que existe como el blando y barato grafito, el duro y carísimo diamante, el galardonado Nobel grafeno y un par más de posibilidades.

Lo que, en una primera impresión, podrían parecernos materiales de composición muy diferente dadas sus propiedades, en realidad son estructuras formadas únicamente por carbono. ¿Dónde está la diferencia? En el orden de los factores: es la disposición de los átomos la que vuelve a cada una de ellas única en sus características. Esto mismo ocurre con otros elementos como el oxígeno, que tiene dos formas alotrópicas: el oxígeno diatómico (que está en el aire y lo respiras porque sino te morís) y el ozono (que está en la atmósfera y evita que los rayos uv te provoquen cáncer de piel). Los dos están formados por oxígeno, los dos son gaseosos → los dos son alótropos.

El estaño, cual Gandalf de la tabla periódica, también presenta dos alótropos: el estaño blanco (forma beta), típico de las soldaduras y el estaño gris (forma alfa). La forma beta es metálica, brillante, maleable y existe entre los 13 y 232°C. La forma alfa, que existe por debajo de los 13°C, es mucho más frágil y quebradiza, y suele encontrarse como un polvo. Durante la transición de la forma beta en alfa, el estaño empieza a ponerse gris y opaco. También aumenta su volumen y finalmente se desintegra en un polvo oscuro. ¡Qué miedo! No se pierdan este video:

Se conoce como peste del estaño porque si se tiene una pieza intacta en contacto con una que está sufriendo la transición, el fenómeno se contagia y el estaño “enfermo” corrompe al “sano”.Es un proceso muy lento y progresivo pero se acelera a temperaturas bajo cero, especialmente si el enfriamiento es brusco …como en el invierno ruso.

Actuar fue crear un proyecto. Su nombre en clave, “Manhattan” y su objetivo, desarrollar una bomba nuclear antes que Alemania.

En 1943, la física Lise Meitner fue invitada a sumarse. Su decisión reflejaría la lucha que llevaría a cabo a lo largo de su vida.

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¿Qué es la fisión nuclear?

Hasta comienzos de siglo XX se pensaba que el átomo era la partícula más pequeña que existía. Después de todo, son tan chiquitos que en la cabeza de un alfiler entran 60 mil millones. Pero, en realidad, ¡sí que se podía dividir! Para hacerlo sencillo, podríamos decir que un átomo está formado por tres partículas subatómicas: neutrones y protones (en el núcleo) y electrones (que giran por ahí alrededor).

Ahora imaginemos una pirámide de pelotitas de tenis (parece que no tiene nada que ver pero van a ver que sí). Si queremos colocar una pelotita extra, es probable que la pirámide se desestabilice. De la misma manera tirándole neutrones a un átomo podemos desestabilizar su núcleo (por ejemplo, el uranio 235). Y así como la pirámide se cae, el núcleo se parte en dos pedazos y un montón de pedacitos. Esto es lo que se llama una fisión nuclear y es una reacción que libera mucha energía. De manera controlada lo que conseguimos es una central nuclear capaz de aprovechar esa energía. De manera descontrolada tenemos una reacción en cadena y… ¡Bum!

En general la fisión nuclear es inducida pero también puede ocurrir de manera espontánea con átomos muy inestables como el plutonio 239. Se dice que son elementos radiactivos. La radiactividad fue descubierta casualmente por el francés Henri Becquerel en 1896 mientras estudiaba los fenómenos de fluorescencia y fosforescencia. Colocaba un cristal de pechblenda, un mineral que contiene uranio, encima de una placa fotográfica envuelta en papel negro y las exponía al sol. Cada vez que desenvolvía la placa la encontraba velada y Becquerel se lo atribuía a la fosforescencia de la pechblenda. Hasta que un día se nubló. Pero la placa ¡siguió estando velada! Esta vez no podía deberse a la fosforescencia ya que no había sido expuesta al sol. La única explicación era que la pechblenda emitía una radiación muy penetrante.

Años más tarde Marie Curie llamaría a este fenómeno, radiactividad.

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¿Por qué el oro es el elemento ideal para acuñar medallas y monedas?

Supongamos que quisiéramos elegir un elemento con el cual construir monedas. Si miramos la tabla periódica algunos son fáciles de descartar. Por ejemplo, los gases nobles y los halógenos. Un gas nunca serviría. No es práctico cargar pequeñas ampollas de gas en el bolsillo. Además no tienen color: ¿cómo sabríamos qué es? Algo parecido sucede con el grupo de elementos llamado «tierras raras». No se llaman así porque sean difíciles de hallar (de hecho la mayoría son menos raras que el oro) pero son difíciles de distinguir químicamente así que uno nunca sabría qué tiene en la billetera.

Los dos elementos líquidos a temperatura y presión ambiente, el mercurio y el bromo, también serían poco prácticos. Además ambos son bastante tóxicos, una cualidad que no resulta muy conveniente en ningún tipo de monedas. Por la misma razón, podemos descartar el arsénico y varios más.

Un argumento similar se aplica a otra clase entera de elementos: los radiactivos. Las razones son bastante obvias. Adiós al torio, uranio y plutonio, y un montón de elementos creados artificialmente como el einstenio que, encima, sólo pueden existir por un tiempo brevísimo como parte de un experimento de laboratorio antes de degradarse radiactivamente. ¿Quién quiere dinero efímero?

Por otra parte, los metales alcalinos y alcalinotérreos son demasiado reactivos: sodio o potasio en contacto con agua pueden llegar a prenderse fuego. Y monedas explosivas no son de nuestro agrado.

Eso nos deja con la “zona” del medio de la tabla periódica, la de los metales de transición. Este grupo de 49 elementos incluye al hierro, aluminio, cobre, plomo y plata, entre otros. Aunque poseen muchas cualidades interesantes para convertirse en monedas, también tienen serias desventajas. Al menos la mayoría.

Algunos elementos son muy duros y podrían durar mucho tiempo, como el titanio y el zirconio, pero son muy difíciles de fundir y extraer de sus minerales. El aluminio también es difícil de extraer y es demasiado endeble para usarlo en monedas.

La mayoría de los otros metales, como el hierro, se oxidan fácilmente, en particular si hay mucha humedad en el ambiente. Podemos excluir al plomo y al cobre por las mismas razones. Existieron sociedades que hicieron dinero de ambos metales pero sus monedas no soportaron el paso del tiempo.

¿Qué nos queda? Apenas 8 elementos, los que se conocen como metales “nobles”: platino, paladio, rodio, iridio, osmio, rutenio, oro y plata. Reaccionan muy poco con otros compuestos químicos y también son relativamente raros, criterio importante cuando se trata de encontrar una moneda de cambio ideal. No sea cosa de que haya mucho a disposición.

Con todos los metales nobles, excepto el oro y la plata, el problema es justamente que son tan escasos que habría que acuñar monedas diminutas y, además, son difíciles de extraer.

Esto nos deja con los dos finalistas: el oro y la plata. Ambos son escasos pero no tanto y tienen puntos de fusión relativamente bajos. Peeeero… la plata se oscurece con el tiempo porque reacciona con pequeñísimas cantidades de sulfuro de hidrógeno que hay en el aire formando sulfuro de plata. Y el oro tiene un bellísimo brillo dorado inalterable.

Es el ganador indiscutible.

Esto es Contemos Historias: historias reales de la ciencia que superan la imaginación.

Este episodio utiliza música de Kevin MacLeod