Curiosidades de la física. Parte XVII - UAM-I

Curiosidades de la fı́sica. Parte XVII.
José Marı́a Filardo Bassalo,
Fundación Minerva, Prof. retirado de la Universidad de Pará
www.bassalo.com.br
Recibido: 08 de junio de 2008
Aceptado: 27 de mayo de 2009
Stevin, los principios de equilibrio de
fuerzas, la solidificación y la caı́da de los
cuerpos
En 1586, el matemático y fı́sico flamenco Simon Stevinus (Stevin) de Bruges (1548–1620) publicó en
la ciudad de Leiden, su libro De Beghinselen der
Weeghconst (Principios fundamentales del Arte de
la Balanza), donde estudia las máquinas simples y
la hidrostática a partir de los principios de equilibrio de fuerzas y del principio de solidificación. Con
el primero obtuvo importantes resultados como, por
ejemplo, la imposibilidad del movimiento perpetuo.
En efecto, utilizando una cadena formada por un collar de esferas y dos planos inclinados, figura 1, determinó geométricamente que la cadena permanecerı́a inmóvil.
En ese libro también estudió geométricamente las
condiciones de equilibrio de diversos cuerpos: esféricos, cilı́ndricos, prismáticos, etc., en un plano inclinado, ası́ como distintas máquinas simples, principalmente balanzas y poleas. En su estudio sobre poleas y sus combinaciones, concluyó: “En un sistema de poleas en equilibrio, los productos de los pesos por los desplazamientos respectivos, son iguales”.
Nótese que este resultado contiene en gérmen al principio de desplazamiento virtual discutido y analizado en 1717 por el matemático suizo Jean Bernoulli (1667–1748).
Figura 1. Portada de la obra de Stevin Hypomnemata
mathematica.
lı́quido; si no fuera ası́ esa zona descenderı́a y la nueva parte de agua que ocupase su lugar también descenderı́a, y ası́ sucesivamente. Habrı́a, por tanto, un
movimiento perpetuo que no se observa. De aquı́ Stevin concluyó “en el agua sumergida, el agua pierde su peso”. Y añadió, si imaginamos una parte de
su superficie solidificada, vas superficiarum, como la
llamó, estará sujeta a las mismas condiciones analizadas anteriormente. Concluyó, entonces, que una
parte de un lı́quido en equilibrio se halla temporalmente solidificada.
Con el principio de solidificación Stevin redescubrió los resultados obtenidos por el matemático griego Arquı́medes de Siracusa (c.287–212): la solidificación de un fluido en equilibrio no perturba a ese mismo equilibrio.
Stevin desarrolló una serie de ingeniosos experimentos donde estudió la distribución del peso de los lı́quidos en las paredes y base de recipientes, de ellos infirió el hoy famoso principio de Stevin: “La fuerza ejercida por un lı́quido sobre la base de un re-
Para llegar a esos resultados, Stevin imaginó los siguientes experimentos.
Consideremos un recipiente con agua. Cualquier zona A de ésta se hallará en equilibrio en el seno del
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cipiente es independiente de la forma de éste; depende solamente de su altura y del área de la base”, esto es:
f = ρghA
del fı́sico y matemático francés Blaise Pascal (1623–
1662) en 1647. Podemos resumir este principio con
la expresión:
P = p + ρgh
donde ρ es la densidad del lı́quido, g la aceleración
de la gravedad, h la altura, A el área de la base.
donde P representa la presión dentro de un lı́quido a la altura h, p es la presión atmosférica, ρ y h
conservan el significado ya dado.
Con ese principio steviniano, se logró explicar la famosa paradoja hidrostática que intrigaba a los estudiosos desde el mundo antiguo: Dado un conjunto de recipientes de formas muy diversas, pero conectados entre sı́ por la base, si se llenan con algún lı́quido, la altura de éste en todos los recipientes es la misma. Con todo, la explicación completa de esta paradoja se alcanzó con el concepto de presión interna, durante el siglo XVIII, como veremos más adelante; este concepto es importante para entender la
distribución del peso de un lı́quido en las paredes
del recipiente que lo contiene, principalmente cuando están inclinadas.
Está claro que el propio Stevin captó la importancia de ese concepto al analizar esa distribución con
métodos que anticipaban al Cálculo Integral. Veamos cómo fue. Utilizando el principio de exhaustión
de Arquı́medes, Stevin dividió la superficie sometida al peso del lı́quido, en elementos cada vez menores, cada uno de éstos soportaba un peso definido entre dos valores determinados. Al aumentar el número de esas divisiones, su proceso podı́a ir tan lejos como fuera posible, de modo que las diferencias entre valores limı́trofes se volvieran menor que cualquier cantidad dada, por mı́nima que fuese. Ahora bien, este procedimiento está en perfecta analogı́a
con el concepto de lı́mite, formalizado por el matemático francés Jean Le Rond d’Alembert (1717–
1783), en la Encyclopédie de 1765.
De acuerdo a lo anterior, Stevin consideraba que
la fuerza ejercida por un lı́quido incompresible sobre una superficie es siempre perpendicular a ésta,
lo cual fue discutido por el fı́sico y matemático suizo
Leonard Euler (1707–1783) en su libro Scientia Navalis de 1738. En su obra, Euler presenta el término
de presión interna para representar la fuerza ejercida por unfluido sobre una superficie hipotética en su
interior, cualquiera que se su posición o forma.
Anotemos que para la comprensión total del principio de Stevin se necesita, además del concepto de
presión interna el de presión atmosférica; éste se
desarrolló en el s.XVII con los trabajos del fı́sico italiano Evangelista Torricelli (1608–1647) en 1643, y
Esa expresión suele emplearse para explicar también el principio del sifón, dispositivo inventado por
el ingeniero griego Herón de Alejandrı́a (ca.20 e.c.–
?) descrito en su Hidráulica (compuesta de dos libros); el sifón era empleado para extraer lı́quido de
un recipiente sin tener que inclinarlo. Sin embargo, el sifón funciona e ausencia de presión externa; es por la cohesión que funciona.
Figura 2. Esquema de un sifón.
Al investigar las condiciones de equilibrio de los cuerpos flotantes, Stevin llegó a dos resultados importantes:
1. El centro de gravedad de un cuerpo debe hallarse
en la misma lı́nea perpendicular con el centro de
gravedad del agua que se desplaza; cuanto más
bajo se halla el centro de gravedad del cuerpo
flotante, más estable es su equilibrio.
2. El centro de gravedad de un triángulo se encuentra en la intersección de sus medianas.
Terminemos esta sección destacando que Stevin
comprobó, en 1586, que dos esferas de plomo, una
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diez veces más pesada que la otra, llegaban al suelo al mismo tiempo cuando se dejaban caer de una altura de 30 pies.
en la industria acústicas como transductores, pues
transforman una onda sonora en corriente alterna o
viceversa.
El elemento quı́mico de Boyle
El famoso libro intitulado The Sceptical Chemist
(“El quı́mico escéptico”) publicado en 1661 por el
fı́sico y quı́mico inglés Robert Boyle (1627–1691) es
un hito importante en la historia de la ciencia pues
corresponde al paso de la alquimia a la quı́mica.
En 1895,4 Pierre Curie presentó el resultado de sus
investigaciones doctorales, donde estudió las propiedades magnéticas de los materiales paramagnéticos,
diamagnéticos y ferromagnéticos. En ese estudio descubrió que la relación entre susceptibilidad magnética (χ) y temperatura absoluta (T ) es
En ese libro Boyle presenta lo que considera la forma más simple de la materia: el elemento quı́mico. El misterio que rodeaba al átomo de los antiguos griegos, impalpable e inmaterial, se transformaba en un componente concreto de las sustancias. De
acuerdo a la definición de Boyle: “Los elementos son
ciertos cuerpos primitivos y simples, sin mezcla alguna, y que por no estar formados por otros cuerpos, son los ingredientes de los cuales todos los cuerpos son hechos, y a partir de los cuales pueden ser finalmente analizados”.
Con todo, el descubrimiento de la radiactividad por
el fı́sico francés Antoine Henri Becquerel (1852–1908,
premio nobel de fı́sica en 1903), en 1896, mostró que
el caracter indivisible del átomo boyleano no se conservaba, pues, en ciertos casos, un elemento quı́mico, por ejemplo uranio, podrı́a emitir de su interior otro elemento quı́mico, por ejemplo una particula α o núcleo de He.
La familia Curie
El nombre Curie surge en la fı́sica por los descubrimientos de los fı́sicos franceses Pierre (1859–1906,
premio nobel de fı́sica en 1903) y Paul Jacques
(1855–1941) acerca de los fenómenos de piro y piezoelectricidad. En efecto, en 1880,1 1881,2 y 18823
los dos hermanos observaron que al colocar un peso en la cara de un cristal se producia una diferencia de potencial. Ese efecto se manifestaba en cristales de roca, de Rochelle, turmalina y topacio. También observaron que todos los cuerpos piroeléctricos
son, a la vez, piezoeléctricos ya que los fenómenos resultantes de las variaciones de temperatura y de variación de presión se deben a una misma causa: el
cambio de volumen del cristal. Es oportuno destacar que los cristales piezoeléctricos son muy usados
1 Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l´Academie de Sciences 91, pp.294; 383.
2 Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l´Academie de Sciences 92, pp.186; 350; 93, pp.204; 1137.
3 Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l´Academie de Sciences 95, p.914.
χ∝
1
T
(Ley de Curie), que valı́a para las sustancias paramagnéticas, en tanto que para las diamagnéticas
era independiente de la temperatura, excepto para el bismuto (Bi). En estos trabajos Pierre Curie investigó la magnetización de sustancias ferromagnéticas en función de T y del campo magnético
externo aplicado; como resultado descubrió que existe una temperatura determinada, conocida más tarde como temperatura Curie (TC ), por encima de la
cual una sustancia ferromagnética se comporta como
paramagnética.
El fı́sico y quı́mico inglés Michael Faraday (1791–
1867), en sus experimentos de 1845, observo que
no todas las sustancias reaccionan en la misma forma ante a los campos magnéticos. Algunas conducen
bien el campo, haciendo convergir las “lı́neas de fuerza” (paramagnéticas), p. ej. oxı́geno y paladio. Otro
grupo de sustancias son pobres conductoras del campo magnético alejando a las “lı́neas de fuerza” (diamagnéticas), p. ej. antimonio y bismuto. Más tarde, en 1847,5 el fı́sico alemán Wilhelm Eduard Weber (1804–1891) intentó explicar ese comportamiento empleando las “corrientes amperianas” (corrientes
eléctricas dentro de los cuerpos) y, en 1852,6 al usar
esa misma explicación, descubrió que existen sustancias en las que la magnetización inducida por el campo magnético externo no aumenta en la misma proporción que éste pues llega a un valor de saturación. Estas sustancias fueron denominadas, más tarde, ferromagnéticas, p. ej. hierro, nı́quel.
Un tercer Curie famoso es la fı́sica y quı́mica polaca Marya Salomee Sklodowska (1867–1934, premio
nobel de fı́sica en 1903, de quı́mica en 1911) quien,
al casarse con Pierre Curie, en 1895, asumió el nombre de Marie Curie y fue conocida mundialmente co4 Annales
de Chimie et de Physique 5, p.289.
Berichte 1, p.346.
6 Annalen der Physik 87, p.145.
5 Leipzig
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mo Madame Curie. En esta sección destacaremos algunos hechos curiosos relatados en los textos indicados en la bibliografı́a.
En 1898, el matrimonio Curie con el quı́mico francés
Gustave Bémont (1857–1932) anunciaron que habı́an
descubierto un elemento radiactivo, similar al bario
(Ba), al que dieron el nombre de radio (Ra). El 28 de
marzo de 1902, Madame Curie anotó en su bitácora
“Ra =225.93 el peso de un átomo de radio”. Pues
bien, a pesar de que Pierre y Marie Curie vivı́an con
unos ingresos muy limitados, se rehusaron a patentar
el método (cristalización fraccionada) que Madame
Curie desarrolló para purificar al radio, cuya primera
prueba de existencia se logró por análisis espectral.
Cuando Pierre y su esposa recibieron una carta de
Estados Unidos de América donde proponı́an patentar el método y asegurar sus derechos, Madame Curie fue tajante: ¡Imposible! Es contrario al espı́ritu
cientı́fico!, lo que fue apoyado por Pierre inmediatamente. En otra ocasión, ya viuda (Pierre murió atropellado por un carruaje el 19 de abril de 1906, cuando se dirigı́a a las oficinas de Comptes Rendus con las
pruebas de un nuevo artı́culo), donó (contra el parecer de su familia) el gramo de radio con un valor de millares de francos oro; ese gramo era resultado de varios años de trabajo del matrimonio. Madame Curie repitió ese gesto con un gramo de radio que le donó el gobierno de Estados Unidos para sus investigaciones; pidió que el documento de
donación fuese modificado, pocas horas antes de la
ceremonia.
La falta de apego del matrimonio Curie a las glorias
de cualquier naturaleza y, también a los bienes materiales está consignada en los siguientes hechos. El
matemático francés Paul Appell (1855–1930), gran
investigador de la Mecánica Racional, entonces rector de la Universidad de Parı́s, propuso a Pierre Curie para recibir la Legión de Honor de Francia. En
respuesta a esa iniciativa Pierre le escribió: “Quiero
agradecer al Señor Ministro la propuesta e informarle que no tengo ninguna necesidad de ser condecorado pero sı́ de disponer de un laboratorio”. Años después, en 1910, Madame Curie también rechazó esa
distinción. Es oportuno destacar que Madame Curie inició sus investigaciones con una tonelada de residuos de pechblenda (mineral de uranio de las mnas
de Saint–Joachimsthal, Bohemia) donada por el gobierno austriaco en una galerón abandonado, una antigua sala de disección de cadáveres de la Escuela de Medicina de la Universidad de Parı́s (Sorbo-
Figura 3. Laboratorio donde el matrimonio Curie aisló el
radio.
na). Ese galerón, de techo de vidrio, estrellado, con
piso de pavimento, en la calle Lhomond, frente a la
Escuela de Fı́sica, era el laboratorio donde trabajaba el matrimonio Curie, figura 3.
En noviembre de 1903, los Curie recibieron una carta de la Royal Society of London con la noticia de que
se les otorgaba la Medalla Davy, una de las más altas condecoraciones de esta sociedad. Madame Curie se hallaba enferma y pidió a su marido recibir
la pesada medalla de oro, donde estaban grabados
sus nombres. Cuando unos amigos visitaron a la pareja en su casa del Boulevard Kellerman, vieron a
la hija Irene de seis años brincando con la medalla; los Curie dijeron: “A Irene le encanta el color
amarillo”.
Durante la Primera Guerra Mundial (1914–1918)
Madame Curie ofreció al Banco Francés las medallas de oro de los premios nobel (de fı́sica en 1903,
de quı́mica en 1911), ası́ como el premio nobel de fı́sica (1903) de Pierre, para que fueran fundidas y ayudar al pueblo francés. El funcionario del Banco se
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rehusó a recibir esas medallas. Por otro lado, al comienzo de la guerra, con los recursos de la Unión de
Mujeres Francesas, organizó un verdadero hospital
ambulante con 20 vehı́culos Renault dotados de aparatos de rayos X accionados por el motor del vehı́culo. Cuando faltó uno de los choferes, Maria Curie manejó una de esas “petites Curies”, como eran llamadas por los soldados franceses. Es interesante notar
que esas experiencias con rayos X dieron lugar al texto “La radiologı́a y la guerra”, escrito en 1921.
Marie Henriette Mouton (1873–1964) y el escultor
Jean Magrou (1869–1936) se encargaron de las clases de ciencias naturales, diseño y modelaje. Las clases de francés, literatura, historia y las visitas al
Louvre fueron dirigidas por Henriette Perrin y Alice Chavannes. Las clases de fı́sica eran impartidas
por Madame Curie, en la Escuela de Fı́sica, los jueves por la tarde. Anotemos que algunas de esas clases
se encuentran descritas en el libro de Isabelle Chavannes (véase la bibliografı́a).
Otros hechos interesantes de la vida de Madame Curie son los siguientes. En 1907 dirigió una “cooperativa de enseñanza” propuesta por ella para educar a Irene y los hijos de sus amigos de una manera distinta a la enseñanza oficial. Junto con sus vecinos de Sceaux (en la casa de campo de su suegro), los
fı́sicos Jean Baptiste Perrin (1870–1942, premio nobel de fı́sica en 1926) y Paul Langevin (1872–1946)
y el sinólogo Emmanuel Édouard Chavannes (1865–
1918) decidieron que sus jóvenes alumnos tendrı́an
una clase diaria con profesores de la Sorbona y de
El Colegio de Francia. De ese modo Aline y Francis Perrin; Irene Curie; Jean y André Langevin; Pierre, Etienne y Mathieu Hadamard; Paul Magrou;
Adnré Mouton; Marguerite e Isabelle Chavannes y
Pierre Brucker tenı́an clases de quı́mica con Jean Perrin, en la Sorbona, y tendrı́an clases de matemáticas con Paul Langevin en Fontenay–aux–Roses.
Un acontecimiento muy doloroso para Madame Curie fue su relación sentimental con Paul Langevin en
1910, cuatro años después de haber enviudado. Langevin, fı́sico y matemático brillante,7 exalumno de
Pierre Curie, era amigo del matrimonio desde hacı́a
mucho tiempo. Cinco años menor que Madame Curie, era un hombre alto, de porte militar, ojos penetrantes, cabellos cortos, bigote espeso de puntas curvas, declamaba con entusiasmo las poesı́as que sabı́a
de memoria. En cierta ocasión, al ayudar en la preparación de las clases de Madame Curie en la Sorbona, Paul Langevin lamentó su desastroso matrimonio con Jeanne Desfosse, quien llegó a contratar a un detective para vigilarlo. Esta relación provocó un gran escándalo en Parı́s. La prensa sensacionalista ponı́a titulares como: “La diosa del radio roba marido a una madre francesa”. Cierto dı́a, un grupo de personas gritó frente a la casa de Maria Curie: “Ladrona de maridos. ¡Fuera, extranjera!”.
André, escribió en la biografı́a de su padre, Paul
Langevin: “Fue bastante natural que aquella amistad [con Marı́a], aumentada por la mutua admiración, se transformase varios años después de la muerte de Pierre Curie, poco a poco, en una pasión y un
vı́nculo [...] El hogar en que fuimos educados hasta entonces fue momentáneamente destruido. Mi padre y mi madre vivieron separados hasta la guerra
de 1914”.
A continuación hablaremos de otro matrimonio famoso que también lleva el apellido “Curie”. En este caso el otro nombre asociado es Joliot. El fı́sico francés Jean Frédéric Joliot (1900–1958) al casarse con la fı́sica francesa Irene Curie (1897–1956,
premio nobel de quı́mica en 1935) decidió adoptar el nombre “Joliot–Curie” para preservar el nombre Curie, pues sólo tenı́a una cuñada, Eva. La fama del matrimonio Joliot–Curie se debe al descubrimiento de la radiactividad artificial, ocurrido en
Figura 4. Paul Langevin (1872–1946).
7 Langevin llegó en 1906 a la célebre fórmula E = mc2 , sin
saber que Einstein la habı́a obtenido un año antes.
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1934,8 al bombardear partı́culas α (2 He4 ) sobre aluminio (13 Al27 ). Después de remover la fuente de esas
partı́culas, los Joliot–Curie observaron que el metal, después de emitir protones (0 n1 ) emitı́a radiaciones como si fuera un isótopo; en realidad, un radiosótopo del fósforo (15 P 30 ) ausente en la naturaleza. De esta forma el matrimonio acababa de descubrir la radiactividad artificial representada por la siguiente reacción nuclear:
2 He
4
por el polonio.11 Este tipo de radiación fue interpretada como radiación gama (γ). Con todo, el matrimonio Joliot–Curie la interpretó como un nuevo tipo de radiación, distinta de la γ. Admitieron que esa
“nueva radiación penetrante” habı́a sufrido una dispersión Compton con el protón de la parafina y calcularon su energı́a en 55 MeV. En esa época no habı́a
evidencia experimental para una energı́a tan alta; la
máxima observada era del orden de 10.6 MeV.
+13 Al27 −→15 P30 +0 n1
En la década de 1950 fueron explicadas las radiacio-
Figura 5. Laboratorio de Frédéric Joliot e Irene Curie.
nes producidas en este tipo de reacción nuclear como
debidas al decaimiento del fósforo radiactivo en silicio (14 Si30 ) con la emisión de un positrón (e+ ) y su
respectivo neutrino (νe+ ) en la reacción:
30
15 P
−→14 Si30 + e+ + νe+
con una vida media de 3.25 min.
Destaquemos que antes de este sensacional descubrimiento, el matrimonio Joliot–Curie estuvo a punto de lograr otros.
En 1932,9 bombardearon un blanco de berilio con
partı́culas α, observando una “radiación penetrante”
capaz de arrancar protones de la parafina empleada.
Además, ese tipo de “radiación penetrante” ya habı́a
sido observada por los fı́sicos alemanes Walther Bothe (1891–1957, premio nobel de fı́sica en 1954) y
Herbert Becker (1887–1955) en 1930,10 al bombardear litio, berilio y boro con partı́culas α emitidas
8 Comptes Rendus de l’Academie de Sciences de Paris 198,
pp.254: 559; Nature 133, p.201.
9 Comptes Rendus de l’Academie de Sciences de Paris 194,
pp.273; 708; 876.
10 Zeitschrift für Physik 66, p.289; Naturwissenschaften 18,
p.705.
Figura 6. Max Planck (1858–1947).
Es oportuno anotar que esa “nueva radiación” fue interpretada correctamente por el fı́sico inglés Sir James Chadwick (1891–1974, premio nobel de fı́sica
en 1935) en 1932,12 al realizar un experimento donde estudió la colisión de las partı́culas α con un blanco de boro, colisión que produjo nitrógeno (7 N14 )
más una “radiación penetrante”, una partı́cula neutra13 a la que llamó neutrón (0 n1 ) conforme a:
2 He
4
+ 5 Be11 −→ 7 N14 + 0 n1
partı́cula cuya masa era casi igual a la del protón.
Anotemos que en ese experimento Chadwick em11 Descubierto
por el matrimonio Curie en 1898.
of the Royal Society of Londo A136, pp.696;
732; Nature 129, p.312.
13 Chadwich ya habı́a escrito un artı́culo con H. C. Webster,
en 1931, donde proponı́a la existencia de una partı́cula neutra.
12 Proceedings
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pleó un nuevo tipo de detector llamado escala de dos
contadores, inventado por los fı́sicos ingleses F. A.
B. Ward, Charles Eryl Wynn–Williams y H. M. Cave en 1929.14
Emilio Gino Segré (1905–1989, premio nobel de fı́sica en 1959) narra15 que cuando el fı́sico italiano Ettore Majorana (1906–1938) leyó el trabajo del matrimonio Joliot–Curie exclamó: “¡ Qué tonterı́a! ¡Descubrieron un protón neutro y no lo identificaron!”.16
El segundo cuasi–descubrimiento del matrimonio
Joliot–Curie ocurrió en 1933,17 cuando presentó los
resultados obtenidos por irradiación de aluminio
(13 Al27 ) y de boro (5 B11 ) con partı́culas α, interpretándolos como desintegración del protón (1 p1 ) en
un neutrón (0 n1 ) y un electrón positivo (e+ ), recién descubierto por el fı́sico norteamericano Carl
David Anderson (1905–1991, premio nobel de fı́sica
en 1936) en 1932.18 En esos experimentos los Joliot–
Curie observaron, sin identificar, lo que serı́a al año
siguiente, 1934, interpretado como decaimiento β inverso por el fı́sico italiano Gian Carlo Wick (1909–
1992)19 y de los fı́sicos, el germano–norteamericano
Hans Bethe (1906–2005, premio nobel de fı́sica en
1967) y el inglés Rudolf Ernst Peierls (1907–1995)20
en trabajos independientes.
En lenguaje actual, los experimentos de los Joliot–
Curie están representados con las siguientes reacciones nucleares:
2 He
+ 13 Al
27
4
10
4
2 He
+ 5B
−→
−→
−→
−→
30
14 Si
30
14 Si
6C
13
1
+ 1p
+ 0 n1 + e+ + νe+
1
+ 1p
13
C
+ 0 n1 + e+ + νe+
6
Antes del inicio de la Segunda Guerra Mundial,
Frédéric Joliot–Curie observó que durante la fisión
del uranio (U)21 se producı́an neutrones, por lo que
14 Proceedings
of the Royal Society of London A125, p.715.
Raios–X aos Quarks Editora UnB, 1987.
16 Hay una discusión matemática sobre las interpretaciones
del matrimonio Joliot–Curie y de Chadwick en: V. Acosta, C.
L. Cowan y B. J. Graham Curso de Fı́sica Moderna, Harla,
1975.
17 Journal de Physique 4, p.494.
18 Proceedings of the Royal Society of London A41, p.405;
Science 87, p.238.
19 Atti Reconditi Lincei. Accademia Nationale dei Lincei 19,
p.319.
20 Nature 133, p.532.
21 Producida por la fı́sica sueco–austriaca Lise Meitner
(1878–1968) y por los quı́micos alemanes Otto Hahn (1879–
19690, premio nobel de quı́mica en 1944) y Fritz Strassman
(1902–1980) en 1938.
15 Dos
59
inició una lı́nea de investigación que podrı́a llevar
a una reacción en cadena. Según el quı́mico francés
Bertrand Goldschmidt (1912–2002), colaborador en
el laboratorio de Frédéric, en mayo de 1939, Frédéric
tenı́a cierto número de patentes que le permitieron
construir una central nuclear con agua pesada (D2 O)
y uranio. Con todo, la invasión de Francia por el
ejército alemán, el 10 de mayo de 1940, el laboratorio fue desmantelado y los 180 kilos de agua pesada que Francia habı́a adquirido de Noruega fue oculto en la prisión de Riom. Gracias a esas precauciones, Francia pudo construir en 1948 su primer reactor nuclear, bajo la dirección de Frédéric.
Acerca de Lise Meitner22 hay un hecho curioso para narrar. En 1907 se ofreció para trabajar como voluntaria en el laboratorio de Madame Curie ya que
veneraba profundamente a esta mujer. Fue rechazada. Según dijo más tarde: “Como Irene era la princesa del laboratorio, su madre no querı́a otras mentes brillantes”. Este rechazo le permitió que, en 1907,
por sugerencia de Planck, Otto Hahn la contratase y realizaran el famoso experimento citado arriba. Ella misma, y su sobrino Frisch, interpretaron en
193923 una fisión nuclear, pues afirmaban que sólo
podı́a explicarse el experimento considerando que el
uranio, al recibir el neutrón, se partı́a en dos fragmentos: xenón y estroncio, de acuerdo a la siguiente reacción nuclear (en notación actual):
1
0n
+ 92 U235
−→
54 Xe
140
+ 38 Sr94 + 20 n1 + γ
+200MeV
Anotemos que el nombre fisión nuclear fue propuesto a Frisch por el bioquı́mico norteamericano
William A. Arnold, término usado para la división
celular de una bacteria. Además, la idea de la fisión ya habı́a sido presentada por la quı́mica alemán
Ida Eva Tacke Noddack (1896–1979), en mayo de
1934,24 al interpretar los experimentos del fı́sico
ı́talo–norteamericano Enrico Fermi (1901–1954, premio nobel de fı́sica en 1938) y su grupo de la Universidad de Roma. Sin embargo, nunca se preocupó por
realizar experimentos que confirmaran su conjetura. Subrayemos también que la primera explicación
teórica sobre la fisión nuclear fue formulada, en 1939,
en trabajos independientes realizados por los fı́sicos, el danés Niels Henrik David Bohr (1885–1962,
22 Amante de la música que tocaba dúos de piano con su sobrino, el fı́sico austro–alemán Otto Robert Frisch (1904–1979)
y con Max Karl Ernst Ludwig Planck (1858–1947, premio nobel de fı́sica en 1918), un dotado pianista.
23 Nature 143, pp.239; 471.
24 Angewandte Chemie 47, p.653.
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otro personaje. Se trata de la periodista Eve Curie Labouisse, autora del libro “Madame Curie” (Gallimard, 1937) donde narra la saga de su madre, libro a partir del cual muchos más fueron escritos. Si
bien el nombre Curie ya no figura entre los cientı́ficos actuales, no ocurre lo mismo con el de Joliot.
La nieta de Madame Curie, es la fı́sica francesa
Hélène Langevin–Joliot (n.1927), casada con el hijo de André Langevin.
Figura 7. Otto Hahn (1879–1968) y Lise Meitner (1878–
1968).
premio nobel de fı́sica en 1922) y el norteamericano
John Archibal Wheeler (n.1911)25 y el ruso Yakov Ilyich Frenkel (1894–1954)26 con el modelo de “gota lı́quida” formulado por Bohr en 1936.27 Según
ese modelo en las reacciones nucleares que implicaban colisión con el núcleo se formaba un núcleo compuesto con cierta energı́a de excitación, este núcleo
compuesto tenı́a una determinada vida media antes de escindirse (fisionarse).
Pero, regresemos al matrimonio Joliot–Curie. Debido a la invasión alemana muchos de los miembros de
su equipo salieron de Francia, pero los Joliot–Curie
permanecieron organizando la Resistencia Francesa. Cuando el hijo de Planck y el yerno de Langevi (el fı́sico Jacques Solomon, 1908–1942) fueron
asesinados por los nazis, el matrimonio Joliot–Curie
adoptó el comunismo. Por esa razón, la Sociedad
Norteamericana de Quı́mica rechazó su solicitud de
admisión en 1954. Antes, en 1950, Frédéric habı́a sido destituido del puesto que ocupaba en al Alto Comisariado para la Energı́a Atómica de Francia, por
haber afirmado públicamente que la energı́a atómica no deberı́a ser empleada para ningún tipo de guerra. Fue reemplazado por su amigo Jean–Baptiste
Perrin.
Concluyamos esta sección sobre la familia Curie con
25 Physical
Review 56, pp.426; 1056.
de Physique URSS 1, p.125.
27 Naturwissenschaften 24, p.241; Nature 137, p.344.
26 Journal
Con todo, el nombre curie está perpetuado en el elemento quı́mico radiactivo “curio” (96 Cm247.10 ) sintetizado en 1944 por los quı́micos norteamericanos
Glenn Theodore Seaborg (1912–1999, premio nobel de quı́mica en 1951), Ralph A. James y Albert
Ghiorso en la Universidad de California, en Berkeley, cuando trabajaban para el Proyecto Manhattan.
Irradiaron una muestra de plutonio (94 Pu244.10 ) (sintetizado por Seaborg y su equpo en 1940, en esa
misma universidad) con partı́culas α de 32 MeV de
energı́a cinética. En 1946, Seaborg bautizó ese nuevo elemento quı́mico como curio para homenajear al
célebre matrimonio.
Comentario final: Debo agradecer a mi amigo, el fı́sico brasileño Roberto Aureliano Salmeron (n.1922),
su ayuda en la elaboración de esta sección.
Bibliografı́a
Eva Curie, Madame Curie, Companhia Editora Nacional, 1962.
Françoise Giroud, Madame Curie, Martins Fontes,
1989.
A. M. Nunes dos Santos, Maria Amália Bento e
Christopher Auretta (Organizadores), Mulheres na
Ciência: Lise Meitner, Maria Goeppert Mayer e Marie Curie, Gradiva, 1991.
Sharon Bertsch McGrayne, Mulheres que Ganharam
o Prêmio Nobel em Ciências: Suas Vidas, Lutas e
Notáveis Descobertas, Marco Zero, 1994.
Isabelle Chavannes, Leçons de Marie Curie: Physique Élémentaire pour les enfants de nos amis (1907)
EDP Sciences, 2003.
Bárbara Goldsmith, Gênio Obsessivo: O Mundo Interior de Marie Curie Companhia das Letras, 2006.
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