29/4/12

SE DICE QUE UN CENTÍMETRO CÚBICO DE UNA ESTRELLA DE NEUTRONES PESA MILES DE MILLONES DE TONELADAS. ¿CÓMO ES POSIBLE? Por Isaac Asimov

Un átomo tiene aproximadamente 10
elevado a -8 centímetros de diámetro.
En los sólidos y líquidos ordinarios los
átomos están muy juntos, casi en
contacto mutuo. La densidad de los
sólidos y líquidos ordinarios depende
por tanto del tamaño exacto de los
átomos, del grado de
empaquetamiento y del peso de los
distintos átomos.
De los sólidos ordinarios, el menos
denso es el hidrógeno solidificado, con
una densidad de 0,076 gramos por
centímetro cúbico. El más denso es un
metal raro, el osmio, con una densidad
de 22,48 gramos por centímetro
cúbico.
Si los átomos fuesen bolas macizas e
incomprensibles, el osmio sería el
material más denso posible y un
centímetro cúbico de materia jamás
podría pesar ni un kilogramo, y mucho
menos toneladas.
Pero los átomos no son macizos. El
físico neozelandés Ernest Rutherford
demostró ya en 1909 que los átomos
eran en su mayor parte espacio vacío.
La corteza exterior de los átomos
contiene sólo electrones ligerísimos,
mientras que el 99,9 por 100 de la
masa del átomo está concentrada en
una estructura diminuta situada en el
centro: el núcleo atómico.
El núcleo atómico tiene un diámetro de
unos 10 elevado a 13 centímetros
(aproximadamente 1/100.000 del
propio átomo). Si los átomos de una
esfera de materia se pudieran estrujar
hasta el punto de desplazar todos los
electrones y dejar a los núcleos
atómicos en contacto mutuo, el
diámetro de la esfera disminuiría hasta
1/100.000 de su tamaño anterior.
De modo análogo, sí se pudiera
comprimir la Tierra hasta dejarla
reducida a un balón de núcleos
atómicos, toda su materia quedaría
reducida a una esfera de unos 130
metros de diámetro. En esas mismas
condiciones, el Sol mediría 13,7
kilómetros de diámetro. Y si
pudiéramos convertir toda la materia
conocida del universo en núcleos
atómicos en contacto, obtendríamos
una esfera de sólo algunos cientos de
millones de kilómetros de diámetro,
que cabría cómodamente dentro del
cinturón de asteroides del sistema
solar.
El calor y la presión que reinan en el
centro de las estrellas rompen la
estructura atómica y permiten que los
núcleos atómicos empiecen a
empaquetarse unos junto a otros. Las
densidades en el centro del Sol son
mucho más altas que la del osmio,
pero como los núcleos atómicos se
mueven de un lado a otro sin
impedimento alguno, el material sigue
siendo un gas. Hay estrellas que se
componen casi por entero de tales
átomos destrozados. La compañera de
la estrella Sirio es una «enana blanca»
no mayor que el planeta Urano, y sin
embargo tiene una masa parecida a la
del Sol.
Los núcleos atómicos se componen de
protones y neutrones. Todos los
protones tienen cargas eléctricas
positivas y se repelen entre sí, de
modo que en un lugar dado no se
pueden reunir más de un centenar de
ellos. Los neutrones, por el contrario,
no tienen carga y en condiciones
adecuadas es posible empaquetar un
sinfín de ellos para formar una
«estrella de neutrones». Los pulsares,
según se cree, son estrellas de
neutrones.
Si el Sol se convirtiera en una estrella
de neutrones, toda su masa quedaría
concentrada en una pelota cuyo
diámetro sería 1/100.000 del actual y
su volumen (1/100.000)3 ó
1/1.000.000.000.000.000 (una
milbillónésima) del actual. Su densidad
sería por tanto 1.000.000.000.000.000
(mil billones) de veces superior a la
que tiene ahora.
La densidad global del Sol hoy día es
de 1,4 gramos por centímetro cúbico.
Si fuese una estrella de neutrones, su
densidad sería de
1.400.000.000.000.000 gramos por
centímetro cúbico. Es decir, un
centímetro cúbico de una estrella de
neutrones puede llegar a pesar
1.400.000.000 (mil cuatrocientos
millones) de toneladas.
INFO: En 1965 el genial escritor y
divulgador científico Isaac Asimov
aceptó una oferta de la revista “Science
Digest” que consistía en responder a
preguntas formuladas por sus lectores
brevemente, en torno a 500 palabras.
Lo que un principio iba a ser una
colaboracion esporádica terminó
siendo algo mensual. Ocho años
despues, en 1973, había realizado mas
de cien entregas y decidió publicarlas
junticas en un libro, que se llamó como
la sección, “Please Explain” (Por favor,
explique) y que fue publicado por la
Editorial Houghton Mifflin Company.