descarga produciéndonos un toque doloroso,
pero esto no sucede si la tocamos con una varilla de vidrio.
Podemos repetir el experimento con distintos materiales y
encontraremos que algunos, por ejemplo los metales, dejan pasar,
"conducen", la descarga eléctrica y por eso se llaman
conductores y hay otros que no la dejan pasar como el vidrio o
los plásticos y les llamamos aisladores.
Los científicos, para explicar estos fenómenos inventaron una
teoría, es decir trataron de imaginar cómo estaba formada la
materia.
Los invito a entrar a un mundo fantástico.
Recuerdan que ya, desde los griegos,
Empédocles y
Demócrito
habían imaginado el átomo, como la partícula más pequeña de
materia .
Fue en 1803 cuando Juan Dalton escribió su famosa teoría atómica
de la constitución de la materia, donde decía básicamente que
ésta estaba formada por átomos que al reunirse formaban
partículas más grandes llamadas moléculas que eran las partes
más pequeñas de los elementos y que átomos de diferentes
elementos al unirse formaban moléculas de diferentes
substancias.
Posteriormente muchos científicos contribuyeron a ampliar la
teoría de Dalton para tratar de imaginar cómo estaba formada la
materia.
Así imaginaron que el átomo más sencillo, el de hidrógeno,
estaba formado por un núcleo, en el que estaba prácticamente
toda la masa del átomo, al que llamaron protón, alrededor del
cual giraba a gran velocidad una partícula aproximadamente 1845
veces menos pesada, a la que llamaron electrón que consideraron
tenía, además de masa gravitacional (peso), carga, o masa
eléctrica.
Supusieron que el protón ejercía una fuerza de atracción sobre
el electrón, mucho mayor que la simple atracción de la gravedad
y, para poderlo mantener en órbita, que el protón tenía una
carga eléctrica, que atraía a la del electrón y para ello
dijeron que el protón tenía una carga eléctrica del mismo tamaño
que la del electrón.
Dijeron que para que pudiera existir esta atracción, las cargas
eléctricas del electrón y del protón deberían de ser opuestas,
es decir, que el electrón tenía una carga eléctrica negativa y
el protón una carga eléctrica positiva, tal parece que estamos
hablando de distintas clases de cargas eléctricas.
Nunca he sabido, por qué dijeron que la carga del electrón era
negativa y la del protón positiva, hubiera resultado más fácil,
si lo hubieran especificado al revés, pero así quedó.
En esta forma está nuestro átomo de hidrógeno formado por un
núcleo, el protón con su carga eléctrica positiva y el electrón
girando a cierta distancia de él, con su carga eléctrica
negativa.
¿No que la electricidad era la misma?.
Aunque todo esto parece muy artificial, los resultados de esta
teoría han dado resultados sorprendentes para explicar la
constitución de la materia.
Pero no se crean que la cosa queda ahí, átomos de elementos más
pesados, tienen varios protones en su núcleo y electrones
girando en órbitas a su alrededor.
Quedamos que el protón que tiene carga eléctrica positiva, atrae
al electrón que tiene carga eléctrica negativa, o sea que las
cargas eléctricas de signos opuestos se atraen, por lo tanto las
cargas eléctricas de signos iguales deben repelerse, es decir
debe existir una fuerza de repulsión entre los electrones o
entre los protones.
¿Cómo es que entonces, los protones del núcleo al repelerse por
sus fuerzas eléctricas, no desbaratan a éste?
Bueno, para mantener la cosa en paz y estable al núcleo, existen
en éste otras partículas, los neutrones que pesan lo mismo que
los protones, pero que no tienen carga eléctrica y que además,
ejercen fuerzas distintas a las eléctricas (fuerzas nucleares)
entre los mismos neutrones o entre los neutrones y los protones
del núcleo, dicha fuerza es tan poderosa que neutraliza la
fuerza de repulsión eléctrica de los protones, manteniendo unido
al núcleo.
¡Que tal!, ¿qué les parece esta teoría?
En 1932, Carlos Anderson, al estudiar otros rayos misteriosos,
los rayos cósmicos, descubrió por casualidad, otra partícula con
carga eléctrica igual a la del electrón pero opuesta, es decir
carga eléctrica positiva y con una masa similar a la del
electrón, le llamó a esta partícula positrón.
Podemos suponer, de hecho actualmente así se considera, que la
unión de un positrón, cuya carga eléctrica es del mismo tamaño
que la del electrón y un neutrón, cuya masa es igual a la del
protón, forman un protón.
También podemos decir que el neutrón, la partícula que descubrió
Chadwick es un protón al que le anulamos su carga eléctrica
poniéndole un electrón, ¿no les parece?
Podemos imaginar que el positrón y el electrón son las dos caras
de una misma moneda, o dicho de otra forma, son los extremos de
un campo eléctrico.
Si imaginamos un electrón y un positrón en el espacio, entre
ambos existirá un campo eléctrico, es decir: líneas de fuerza
que se extienden de uno al otro, como ligas sujetas entre dos
extremos formados por el positrón y el electrón.
¿Ya ven cómo la electricidad es sólo una?
Por lo tanto podemos decir que: el positrón y el electrón son
dos cargas eléctricas que se atraen o los extremos de las líneas
de fuerza (ligas) del campo eléctrico.
Aunque esta idea parezca muy rebuscada, es muy importante para
fijar la teoría del campo eléctrico.
¿Qué sucederá si unimos un positrón y un electrón?
Es decir, ¿qué pasa si soltamos a nuestro electrón y positrón
del espacio, dejándolos que sigan la trayectoria de las líneas
de fuerza que los unen y tratan de juntarlos?
Esto ya se ha observado y resulta que no queda nada.
¿Nada?
Bueno, la masa desaparece y se produce una onda de energía.
Como les decía, por extraña y artificiosa que parezca esta
teoría los resultados prácticos han sido sorprendentes y ha
servido para explicar infinidad de fenómenos que suceden en la
naturaleza.
Conste que les advertí que la ciencia es más extraña que la
ficción. ¡Y esto no es nada!, ¡les prometo teorías que están
mucho más allá de la imaginación!
Así tenemos que los átomos de los distintos elementos
constituyen verdaderos sistemas solares, con núcleos formados
por protones y neutrones y electrones girando a su alrededor en
órbitas perfectamente definidas.
El átomo de helio. ¿Se acuerdan, el que fue descubierto en el
Sol?, tiene en su núcleo dos protones y dos neutrones y a su
alrededor giran dos electrones, su peso atómico es por lo tanto
cuatro veces el del hidrógeno.
¿Y cómo son los átomos de los conductores, de los aisladores,
qué sucede en la pila de Volta?
Creo que esto merece capítulo aparte.
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