Una vez más, Einstein gana la partida a los teóricos. Científicos de la Universidad Estatal de Florida descubren que uno de los elementos más raros de la tabla periódica rompe las leyes de la física cuántica.
La tabla periódica de los elementos que todos aprendimos en las clases de química posee ahora 18 columnas y 9 filas. Sus elementos están ordenados por bloques y grupos en base a su número atómico (protones y neutrones) y por sus propiedades químicas. La primera versión de esta tabla fue publicada en 1869 por Dimitri Mendeléyev para ilustrar tendencias periódicas en las propiedades de los elementos químicos conocidos hasta entonces.
Actualmente se han descubierto o sintetizado 118 elementos químicos; el Hidrógeno figura en la primera posición (ya que sólo tiene un protón y un electrón) y el último es el oganesón. El número 97 –situado en la parte más baja de la tabla— es un metal blando llamado Berkelio (Bk). Fue descubierto en 1949 y su obtención es artificial pues no se encuentra en la Tierra de forma natural. Posee un color plateado y emite electrones de baja energía por lo que, a pesar de ser un elemento radiactivo, su manipulación resulta segura.
Según informa el portal Science Alert, el Berkelio es un material que rompe las leyes de la física cuántica.
Desde principios del siglo XX la mecánica cuántica surgió para predecir comportamientos paradójicos o increíbles de aquello que compone la realidad a una escala microscópica. Bueno, en realidad, debería decir nanométrica pues muchas de las partículas (quarks, fotones, etc…) no son ni siquiera visibles al más potente instrumento. La física cuántica nos ha sorprendido a menudo otorgando a la materia cuasi mágicas… y eso es lo que le sucede a este elemento radiactivo llamado berkelio.
“Es casi como estar en un universo alternativo –asegura el químico de la Universidad Estatal de Florida, Thomas Albrecht-Schmitt— porque estás viendo química que simplemente no ves en los elementos cotidianos”.
Albrecht-Schmitt realizó, durante más de tres años, una serie de experimentos sobre 13 miligramos de Berkelio y descubrió que el comportamiento de sus electrones no podía explicarse a través de los principios de la mecánica cuántica. Los electrones son partículas subatómicas con una carga eléctrica que gira en torno al núcleo del átomo y es este componente de carga negativa el que tiene un comportamiento que desafía la lógica cuántica a favor de la mecanicista.
Los resultados de su estudio han sido dados a conocer a través del Journal of the American Chemical Society y concluyen que los electrones de este material “parecen regirse por la teoría de la relatividad de Einstein” según la cual, cuando un objeto con determinada masa se mueve más rápido, debe volverse más pesado y no por los de la mecánica cuántica.
El equipo de investigadores liderado por Albrecht-Schmitt descubrió que cuando los electrones del berkelio comienzan a moverse a velocidades extremadamente rápidas alrededor del núcleo altamente cargado de cada átomo, éstos se vuelven más pesados y se comportan de una manera inusual. “Esto desafía la regla de Hund que postula que cuantos más espines haya en un átomo multielectrónico, menor será su energía”
Según el autor del estudio, “incluso después de haber tenido berkelio durante casi 70 años, muchas de sus propiedades químicas básicas aún nos son desconocidas”.
Josep Guijarro
Jueves 30 de Noviembre, 2017
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