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La forma del átomo II

“Dios es capaz de crear partículas de distintos tamaños y formas… y quizás de densidades y fuerzas distintas, y de este modo puede variar las leyes de la naturaleza, y hacer nuevos mundos de tipos diferentes en partes diferentes del Universo. Yo por lo menos no veo esto nada contradictorio”, ISAAC NEWTON, Óptica

Los Simpson

El modelo planetario del átomo ha inspirado a generaciones de artistas y escritores de ciencia ficción a imaginar mundos dentro de otros mundos, en la que los átomos son diminutos sistemas solares que forman parte de una estructura cada vez mayor. Un ejemplo de ello es esta genial intro de un capítulo de Los Simpson.

Buckminster Fuller

No sólo la configuración elemental de la materia ha inspirado al arte. Una estructura arquitectónica conocida como cúpula geodésica, desarrollada por el ingeniero y visionario Richard Buckminster Fuller en 1954, dio nombre a un tipo de molécula formada por átomos de carbono llamada fulereno. Tanto la molécula como la cúpula geodésica comparten su forma esférica generada a partir de polígonos cuyos vértices coinciden con la superficie de una esfera. Este tipo de estructuras son extremadamente ligeras y estables debido a lo que Fuller calificó como tensegridad, esto es, el equilibrio entre fuerzas de tracción y compresión. Si quieren saber más sobre el legado de Buckminster Fuller, vean este magnífico reportaje de la CBS y no se pierdan su ‘espacial’ final con esta reflexión del arquitecto: “everyboy is an astronaut”.



Atomium

Cuandoel arquitecto André Waerkeyn recibió el encargo de construir un monumento para la Exposición Universal de Bruselas de1958, no dudó en diseñar una estructura atómica como símbolo de la era moderna. Compuesta por nueve esferas de acero de 18 metros de diámetro, representa la estructura de un cristal de hierro ampliado 165 mil millones de veces. Planeada para permanecer sólo seis meses, pronto se convirtió en una atracción turística y ha perdurado hasta la actualidad como un emblema de la ciudad de Bruselas.

A is For Atom

Poco después de la explosión de Hiroshima, los Estados Unidos iniciaron una campaña para promocionar el uso pacífico de la energía atómica. Para ello realizaron algunas películas de propaganda con el propósito de “humanizar” la figura del átomo. A is For Atom (1953) es un ejemplo de este esfuerzo. Se trata de una película educativa de animación producido por General Electric en la que los elementos aparecen como personas con cabeza de molécula y la energía nuclear como gigantes portadores de progreso para la humanidad. El film es una reliquia del pensamiento y de la animación americana de los años 50.

La hormiga atómica

Tras la explosión nuclear en Japón,  numerosos monstruos y superhéroes mutantes aparecieron en la ficción como metáfora del temor surgido por la nueva energía. Entre ellos, La Hormiga Atómica es un personaje de dibujos animados creado por la factoría de animación Hanna-Barbera en 1965. Se trata de una minúscula hormiga antropomórfica y parlante, poseedora de una gran fuerza y poder que obtiene de la exposición a la radiación a través de un “desintegrador de átomos” que se encuentra en su laboratorio. Su símbolo no podría ser otro que el modelo atómico de Bohr.

Doctor Manhattan

Dr. Manhattan es uno de los personajes principales del popular comic Watchmen, cuya acción transcurre en los años 80 en el marco de una inminente guerra nuclear entre Estados Unidos y la Unión Soviética. Tras sufrir un accidente durante un experimento de física para desintegrar los objetos en átomos individuales su cuerpo se vaporiza. Sin embargo, sus átomos vuelven a combinarse convertido en un superhéroe capaz de manipular la materia. Sus creadores se inspiraron en otro superhéreo  de los años 60 con iguales poderes llamado Capitán Átomo . A diferencia de aquel personaje, el Dr. Manhattan rechaza un uniforme con el símbolo del átomo de Bohr, que considera absurdo, y se graba en la frente el esquema de un átomo de hidrógeno.

Here Comes Science

They Might Be Giants es un grupo de música indie estadounidense formado en los 80. Desde 2005 han elaborado varios proyectos educativos para niños. Su último disco en 2009 está dedicado a la divulgación de la ciencia. Para ello han elaborado varios videoclips de animación donde explican con sencillez varios conceptos científicos, entre ellos, este brillante vídeo sobre la tabla periódica donde se da a entender cómo los elementos se ordenan según las propiedades físicas de sus átomos.

Cosmos

El popular astrónomo y divulgador de la ciencia Carl Sagan hizo una magistral descripción de los átomos y de los elementos químicos en el episodio 9 de su serie Cosmos sin mostrar ni una sola representación del modelo atómico. Si a él le sobraban las imágenes, a quienes nos dedicamos a la divulgación nos sobran las palabras para describir la genilidad del maestro.

Atom

Una de los mejores documentales sobre física cuántica. Realizado en 2007 por la BBC y presentado por el físico Jim Al-Khalili, posiblemente el nuevo Carl Sagan de la divulgación científica, está compuesto por tres episodios donde se explica cómo el descubrimiento del átomo ha cambiado nuestra comprensión del Universo.


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La forma del átomo I

Modelo planetario del átomo

Todo el mundo conoce la imagen del átomo formada por varios electrones dando vueltas a un núcleo como planetas orbitando alrededor del Sol. Esta figura la creó en 1904 un físico japonés llamado Hantaro Nagaoka y aunque constituye la percepción más común del átomo, está equivocada.

Según la mecánica cuántica, las partículas elementales tienen una apariencia un tanto borrosa. Los electrones se parecen más bien a aspas de un ventilador que gira. Es decir, el electrón no ocupa una órbita definida, sino una nube o zona del espacio donde existe la probabilidad de encontrarlos. El siguiente vídeo, elaborado por el canal NOVA de la televisión pública americana PBS, ilustra a la pefección cómo es en realidad un átomo:

Literalmente, un átomo no se parece a nada que hayamos visto antes. Tal vez, debido a esta incapacidad de poder someter al mundo subatómico a nuestro sentido común, el modelo planetario del átomo, ordenado y mecanicista, se siga enseñando en las escuelas y haya inspirado a multitud de artistas desde su formulación en los primeros años del siglo XX. Fue entonces cuando surgió en las más variadas ramas del conocimiento un mismo interés por descomponer el objeto de estudio en sus unidades mínimas: desde las partículas subatómicas en la física a las cadenas del ADN en la genética o los factores conductuales en psicología.

En arte, el equivalente de esta tendencia fue la abstracción. Las vanguardias artísticas, en su búsqueda de un lenguaje renovado que expresara una realidad más completa y diversa, no dudaron incorporar los avances científicos de la época, especialmente, los relacionados con la nueva física de la fragmentación de la materia. La idea de que un mensaje visual complejo se puede construir a partir de elementos simples se convirtió en uno de los principios básicos del arte abstracto.

Kandinsky, anatomía de un lienzo

"Composición VIII", Wassily Kandinsky

Tal vez le corresponde a Vassili Kandinsky la contribución más lúdica a esta nueva concepción del arte. Su interés por la ciencia fue una constante en su vida y ejerció una profunda influencia en su obra. Uno de los descubrimientos científicos más decisivos en su pintura y que sirvió de justificación teórica en el proceso de abandono del naturalismo a la abstracción une sus raíces en la composición atómica de la materia. No es casualidad que sólo pasaran diez años entre la creación de su pintura más representativa “Composición VIII” (1923) y la aparición del modelo atómico del físico Niels Bohr en 1913.

"Several circles", Wassily Kandinsky

Gracias a su erudición, Kandinsky supo entender la nueva realidad, más allá de las percepciones y sin determinismo, que la mecánica cuántica planteaba. En palabras del pintor, refiriéndose al descubrimiento de las partículas subatómicas: “Un acontecimiento científico vino a eliminar uno de los obstáculos más importantes de este camino. Fue la división del átomo. En mi alma, la desintegración del átomo era lo mismo que la desintegración del mundo entero.”

La nueva era de la incertidumbre era para él un logro que confirmaba la fortaleza de la ciencia y, a su vez, una oportunidad de cambio para el arte. “Allí están los sabios profesionales que analizan una y otra vez la materia, que no tienen miedo a ninguna pregunta, y que finalmente ponen en tela de juicio la misma materia sobre la que ayer descansaba todo y sobre la que se apoyaba todo el universo”, expresó.

"Circles in a circle", Wassily Kandisnky

La materia ya no era algo rígido, aprehensible mediante los sentidos, sino un complejo enredo de materia y vacío, unida por fuerzas que apenas comenzaban a estudiarse. “Todo se hacía precario, inestable, blando. No me hubiera asombrado ver una piedra fundirse en el aire frente a mí y hacerse invisible”, explicó. Kandisnky no dudó en convertir este sentimiento de pérdida total del sentido y de colapso de las bases preexistentes en una conversión a la abstracción y concentró sus esfuerzos pictóricos en visualizar esa inestabilidad material e invisible.

Dalí y la mística nuclear
Dalí también se sintió fascinado por la teoría cuántica. El llamado periodo nuclear de Dalí empieza con el lanzamiento de la bomba de Hiroshima: “La explosión atómica el 6 de agosto de 1945 me había estremecido sísmicamente. A partir de entonces el átomo se convirtió en mi sujeto de reflexión preferido. Muchos paisajes pintados en este periodo expresan el miedo enorme que sentí con el miedo de la explosión“.

"Las tres esfinges de bikini", Salvador Dalí

Interesado por el mundo escondido de los sueños y del psicoanálisis, la física de partículas significó para él la posibilidad de conocer metafóricamente los misterios insondables de la materia. “En la actualidad el mundo exterior -el de la física- ha trascendido al de la psicología. Mi padre hoy es el doctor Heisenberg”, manifestó. Para el pintor, el Principio de Incertidumbre formulado por el físico era algo absolutamente surrealista: “Esta es la razón de que yo, que hasta ahora sólo admiraba a Dalí, comience admirar a ese Heisenberg que se parece a mi”.

La desintegración de la materia y la liberación de la energía como consecuencia de las fuerzas que unen las partículas subatómicas serán, desde entonces, algunos de los temas recurrentes de Dalí. “Deseaba ver y comprender las fuerzas y leyes ocultas de las cosas, evidentemente para llegara a dominarlas”, declaró el pintor quien se consideraba a sí mismo como un “medio excepcional para penetrar en el corazón de las cosas”. Llegó a manifestar: “En la comarca del Empordán el único átomo que se encuentra en periodo de fabricación es el átomo de Dalí”.

"Galatea de las esferas", Salvador Dalí

El pintor se sintió, sobre todo, cautivado por la representación esférica de los átomos. En su universo atómico, los objetos se descomponen en partículas corpusculares que flotan en un estado de aparente inmovilidad a través de fuerzas de atracción y repulsión recíproca. “Sumido en una gran efervescencia de ideas, decidí acometer la solución plástica de la teoría cuántica, e inventé el realismo cuantificado para convertirme en dueño de la gravitación”, expresó.

"La separación del átomo (Desmaterialización cerca de la nariz de Nerón)", Salvador Dalí

La tensión superficial, la fuerza de origen atómico que impide que los materiales se mezclen, sirvieron a Dalí para justificar una vuelta al misticismo en el que incorporó elementos tradicionales de la pintura religiosa. “La virgen no asciende al cielo rezando. Sube hacia él impulsado por la fuerza misma de sus antiprotones”, comentó. Consideraba las partículas y antipartículas como “elementos angelicales” y manifestó: “Con los pi-mesones y los más gelatinosos e indeterminados neutrinos deseo pintar la belleza de los ángeles y de la realidad (…) Si los físicos producen antimateria, les está permitido a los pintores, ya especialistas en ángeles, pintarlas.”