Isaac Newton es sin duda uno de los físicos y matemáticos más talentosos que han existido en la historia de la humanidad. Muchos estudiosos lo consideran El científico más relevante que ha existido, y esta afirmación es completamente respetable al considerar las enormes contribuciones que hizo a la ciencia, así como los medios modestos y las limitaciones tecnológicas que estaban disponibles a finales del siglo XVII. Sin embargo, es crucial entender que Newton no solo dedicó su vida a la física, las matemáticas y la teología; también consagró parte de su tiempo a la Estudiar alquimia.
La Real Academia Española define la alquimia en su primer significado como «el conjunto de especulaciones y experiencias, generalmente de naturaleza esotérica, en relación con las transformaciones en la materia que influyeron en el origen de la química». El segundo significado que proporciona es igualmente intrigante y preocupante a la vez: «Transmutación maravillosa e increíble». La alquimia, tal como la concebían Isaac Newton y otros alquimistas, era una disciplina sin un fundamento científico claro. Sin embargo, la química como ciencia moderna ha identificado mecanismos y teorías que explican cómo y bajo qué circunstancias se puede transformar un elemento químico en otro, algo que los alquimistas de antaño solo podían soñar.
A Newton le hubiera gustado participar en este experimento del CERN
Las estrellas son las auténticas fábricas de los elementos químicos del universo. A través de las reacciones de fusión en sus núcleos, se desencadena la producción de elementos químicos que, en su mayoría, son creados hasta llegar al hierro. Parte del proceso de fusión nuclear permite la producción de elementos más pesados a través de eventos cósmicos extremadamente energéticos. La naturaleza ha demostrado que existen mecanismos en la física que pueden llevar a cabo la transmutación que soñaban los antiguos alquimistas.
Un fenómeno fascinante que se relaciona con la transmutación es la radiactividad. Este puede definirse como un proceso de origen natural, en el cual un núcleo atómico inestable pierde energía para alcanzar un estado más estable. Durante este proceso, el átomo emite radiación. Un átomo estable se comporta como un «individuo cómodo» en su estado actual y, por tanto, no necesita hacer ningún cambio. Sin embargo, el átomo inestable, al perder parte de su energía, busca alcanzar un estado de mayor estabilidad y, en este proceso, puede convertirse en otros elementos químicos.
A pesar de su masa, cada núcleo de plomo conduce al LHC al 99,9993% de la velocidad de la luz
La física nuclear se desarrolló entre finales del siglo XIX y principios del XX, y a raíz de esto, los científicos han logrado convertir elementos químicos en otros dentro de sus laboratorios. En tiempos recientes, el CERN (Organización Europea de Investigación Nuclear) ha estado a la vanguardia de estos experimentos, logrando llevar a cabo una colisión frontal de núcleos de plomo en su acelerador de partículas, el LHC (Gran Colisionador de Hadrones).
Cuando estos núcleos chocan a una energía extremadamente alta, se produce un plasma de quarks y gluones, un estado de la materia que es altamente denso y caliente. Los núcleos de plomo son considerables en masa porque contienen una significativa cantidad de nucleones: 82 protones y 126 neutrones. A pesar de su considerable masa, cada núcleo de plomo es capaz de viajar en el LHC a una asombrosa velocidad del 99,9993% de la velocidad de la luz, lo que conlleva a la producción de un impulso notable de fotones.
En tales condiciones extremas, ocurre un interesante proceso conocido como disociación electromagnética. Este proceso involucra la interacción de un fotón con un núcleo de plomo, lo que puede desencadenar vibraciones en su estructura interna, causando la expulsión de un número limitado de neutrones y protones. Un núcleo de oro, que contiene 79 protones, se puede obtener al expulsar 3 protones de un núcleo de plomo.
Los físicos involucrados en el experimento Alice del CERN han observado no solo la conversión de plomo a oro, sino también la producción de talio y mercurio como parte de sus descubrimientos. Es verdaderamente fascinante que las capacidades humanas hayan evolucionado hasta el punto de diseñar y construir complejas máquinas para llevar a cabo tales experimentos.
Imagen | Sargento
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