Curiosidades de la fısica. Parte XVII.

Jose Marıa Filardo Bassalo,

Fundacion Minerva, Prof. retirado de la Universidad de Para

www.bassalo.com.br

Recibido: 08 de junio de 2008

Aceptado: 27 de mayo de 2009

Stevin, los principios de equilibrio de

fuerzas, la solidificacion y la caıda de los

cuerpos

En 1586, el matematico y fısico flamenco Simon Ste-vinus (Stevin) de Bruges (1548–1620) publico enla ciudad de Leiden, su libro De Beghinselen der

Weeghconst (Principios fundamentales del Arte dela Balanza), donde estudia las maquinas simples yla hidrostatica a partir de los principios de equili-brio de fuerzas y del principio de solidificacion. Conel primero obtuvo importantes resultados como, porejemplo, la imposibilidad del movimiento perpetuo.En efecto, utilizando una cadena formada por un co-llar de esferas y dos planos inclinados, figura 1, de-termino geometricamente que la cadena permane-cerıa inmovil.

En ese libro tambien estudio geometricamente lascondiciones de equilibrio de diversos cuerpos: esferi-cos, cilındricos, prismaticos, etc., en un plano incli-nado, ası como distintas maquinas simples, princi-palmente balanzas y poleas. En su estudio sobre po-leas y sus combinaciones, concluyo: “En un siste-ma de poleas en equilibrio, los productos de los pe-sos por los desplazamientos respectivos, son iguales”.Notese que este resultado contiene en germen al prin-

cipio de desplazamiento virtual discutido y analiza-do en 1717 por el matematico suizo Jean Bernou-lli (1667–1748).

Con el principio de solidificacion Stevin redescu-brio los resultados obtenidos por el matematico grie-go Arquımedes de Siracusa (c.287–212): la solidifica-cion de un fluido en equilibrio no perturba a ese mis-mo equilibrio.

Para llegar a esos resultados, Stevin imagino los si-guientes experimentos.

Consideremos un recipiente con agua. Cualquier zo-na A de esta se hallara en equilibrio en el seno del

Figura 1. Portada de la obra de Stevin Hypomnemata

mathematica.

lıquido; si no fuera ası esa zona descenderıa y la nue-va parte de agua que ocupase su lugar tambien des-cenderıa, y ası sucesivamente. Habrıa, por tanto, unmovimiento perpetuo que no se observa. De aquı Ste-vin concluyo “en el agua sumergida, el agua pier-de su peso”. Y anadio, si imaginamos una parte desu superficie solidificada, vas superficiarum, como lallamo, estara sujeta a las mismas condiciones ana-lizadas anteriormente. Concluyo, entonces, que unaparte de un lıquido en equilibrio se halla temporal-mente solidificada.

Stevin desarrollo una serie de ingeniosos experimen-tos donde estudio la distribucion del peso de los lıqui-dos en las paredes y base de recipientes, de ellos in-firio el hoy famoso principio de Stevin: “La fuer-za ejercida por un lıquido sobre la base de un re-

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cipiente es independiente de la forma de este; de-pende solamente de su altura y del area de la ba-se”, esto es:

f = ρghA

donde ρ es la densidad del lıquido, g la aceleracionde la gravedad, h la altura, A el area de la base.

Con ese principio steviniano, se logro explicar la fa-mosa paradoja hidrostatica que intrigaba a los es-tudiosos desde el mundo antiguo: Dado un conjun-

to de recipientes de formas muy diversas, pero conec-

tados entre sı por la base, si se llenan con algun lıqui-

do, la altura de este en todos los recipientes es la mis-

ma. Con todo, la explicacion completa de esta pa-radoja se alcanzo con el concepto de presion inter-

na, durante el siglo XVIII, como veremos mas ade-lante; este concepto es importante para entender ladistribucion del peso de un lıquido en las paredesdel recipiente que lo contiene, principalmente cuan-do estan inclinadas.

Esta claro que el propio Stevin capto la importan-cia de ese concepto al analizar esa distribucion conmetodos que anticipaban al Calculo Integral. Vea-mos como fue. Utilizando el principio de exhaustionde Arquımedes, Stevin dividio la superficie someti-da al peso del lıquido, en elementos cada vez meno-res, cada uno de estos soportaba un peso definido en-tre dos valores determinados. Al aumentar el nume-ro de esas divisiones, su proceso podıa ir tan lejos co-mo fuera posible, de modo que las diferencias en-tre valores limıtrofes se volvieran menor que cual-quier cantidad dada, por mınima que fuese. Aho-ra bien, este procedimiento esta en perfecta analogıacon el concepto de lımite, formalizado por el ma-tematico frances Jean Le Rond d’Alembert (1717–1783), en la Encyclopedie de 1765.

De acuerdo a lo anterior, Stevin consideraba quela fuerza ejercida por un lıquido incompresible so-bre una superficie es siempre perpendicular a esta,lo cual fue discutido por el fısico y matematico suizoLeonard Euler (1707–1783) en su libro Scientia Na-

valis de 1738. En su obra, Euler presenta el terminode presion interna para representar la fuerza ejerci-da por unfluido sobre una superficie hipotetica en suinterior, cualquiera que se su posicion o forma.

Anotemos que para la comprension total del princi-pio de Stevin se necesita, ademas del concepto depresion interna el de presion atmosferica; este sedesarrollo en el s.XVII con los trabajos del fısico ita-liano Evangelista Torricelli (1608–1647) en 1643, y

del fısico y matematico frances Blaise Pascal (1623–1662) en 1647. Podemos resumir este principio conla expresion:

P = p + ρgh

donde P representa la presion dentro de un lıqui-do a la altura h, p es la presion atmosferica, ρ y h

conservan el significado ya dado.

Esa expresion suele emplearse para explicar tam-bien el principio del sifon, dispositivo inventado porel ingeniero griego Heron de Alejandrıa (ca.20 e.c.–?) descrito en su Hidraulica (compuesta de dos li-bros); el sifon era empleado para extraer lıquido deun recipiente sin tener que inclinarlo. Sin embar-go, el sifon funciona e ausencia de presion exter-na; es por la cohesion que funciona.

Figura 2. Esquema de un sifon.

Al investigar las condiciones de equilibrio de los cuer-pos flotantes, Stevin llego a dos resultados importan-tes:

1. El centro de gravedad de un cuerpo debe hallarseen la misma lınea perpendicular con el centro degravedad del agua que se desplaza; cuanto masbajo se halla el centro de gravedad del cuerpoflotante, mas estable es su equilibrio.

2. El centro de gravedad de un triangulo se encuen-tra en la interseccion de sus medianas.

Terminemos esta seccion destacando que Stevincomprobo, en 1586, que dos esferas de plomo, una

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diez veces mas pesada que la otra, llegaban al sue-lo al mismo tiempo cuando se dejaban caer de una al-tura de 30 pies.

El elemento quımico de Boyle

El famoso libro intitulado The Sceptical Chemist

(“El quımico esceptico”) publicado en 1661 por elfısico y quımico ingles Robert Boyle (1627–1691) esun hito importante en la historia de la ciencia puescorresponde al paso de la alquimia a la quımica.

En ese libro Boyle presenta lo que considera la for-ma mas simple de la materia: el elemento quımi-co. El misterio que rodeaba al atomo de los anti-guos griegos, impalpable e inmaterial, se transforma-ba en un componente concreto de las sustancias. Deacuerdo a la definicion de Boyle: “Los elementos sonciertos cuerpos primitivos y simples, sin mezcla al-guna, y que por no estar formados por otros cuer-pos, son los ingredientes de los cuales todos los cuer-pos son hechos, y a partir de los cuales pueden ser fi-nalmente analizados”.

Con todo, el descubrimiento de la radiactividad porel fısico frances Antoine Henri Becquerel (1852–1908,premio nobel de fısica en 1903), en 1896, mostro queel caracter indivisible del atomo boyleano no se con-servaba, pues, en ciertos casos, un elemento quımi-co, por ejemplo uranio, podrıa emitir de su inte-rior otro elemento quımico, por ejemplo una parti-cula α o nucleo de He.

La familia Curie

El nombre Curie surge en la fısica por los descubri-mientos de los fısicos franceses Pierre (1859–1906,premio nobel de fısica en 1903) y Paul Jacques(1855–1941) acerca de los fenomenos de piro y pie-zoelectricidad. En efecto, en 1880,1 1881,2 y 18823

los dos hermanos observaron que al colocar un pe-so en la cara de un cristal se producia una diferen-cia de potencial. Ese efecto se manifestaba en crista-les de roca, de Rochelle, turmalina y topacio. Tam-bien observaron que todos los cuerpos piroelectricosson, a la vez, piezoelectricos ya que los fenomenos re-sultantes de las variaciones de temperatura y de va-riacion de presion se deben a una misma causa: elcambio de volumen del cristal. Es oportuno desta-car que los cristales piezoelectricos son muy usados

1Comptes Rendus Hebdomadaires des Seances de l´Aca-

demie de Sciences 91, pp.294; 383.2Comptes Rendus Hebdomadaires des Seances de l´Aca-

demie de Sciences 92, pp.186; 350; 93, pp.204; 1137.3Comptes Rendus Hebdomadaires des Seances de l´Aca-

demie de Sciences 95, p.914.

en la industria acusticas como transductores, puestransforman una onda sonora en corriente alterna oviceversa.

En 1895,4 Pierre Curie presento el resultado de susinvestigaciones doctorales, donde estudio las propie-dades magneticas de los materiales paramagneticos,diamagneticos y ferromagneticos. En ese estudio des-cubrio que la relacion entre susceptibilidad magneti-

ca (χ) y temperatura absoluta (T ) es

χ ∝

1

T

(Ley de Curie), que valıa para las sustancias pa-ramagneticas, en tanto que para las diamagneticasera independiente de la temperatura, excepto pa-ra el bismuto (Bi). En estos trabajos Pierre Cu-rie investigo la magnetizacion de sustancias ferro-magneticas en funcion de T y del campo magneticoexterno aplicado; como resultado descubrio que exis-te una temperatura determinada, conocida mas tar-de como temperatura Curie (TC), por encima de lacual una sustancia ferromagnetica se comporta comoparamagnetica.

El fısico y quımico ingles Michael Faraday (1791–1867), en sus experimentos de 1845, observo queno todas las sustancias reaccionan en la misma for-ma ante a los campos magneticos. Algunas conducenbien el campo, haciendo convergir las “lıneas de fuer-za” (paramagneticas), p. ej. oxıgeno y paladio. Otrogrupo de sustancias son pobres conductoras del cam-po magnetico alejando a las “lıneas de fuerza” (dia-magneticas), p. ej. antimonio y bismuto. Mas tar-de, en 1847,5 el fısico aleman Wilhelm Eduard We-ber (1804–1891) intento explicar ese comportamien-to empleando las “corrientes amperianas” (corrienteselectricas dentro de los cuerpos) y, en 1852,6 al usaresa misma explicacion, descubrio que existen sustan-cias en las que la magnetizacion inducida por el cam-po magnetico externo no aumenta en la misma pro-porcion que este pues llega a un valor de satura-cion. Estas sustancias fueron denominadas, mas tar-de, ferromagneticas, p. ej. hierro, nıquel.

Un tercer Curie famoso es la fısica y quımica pola-ca Marya Salomee Sklodowska (1867–1934, premionobel de fısica en 1903, de quımica en 1911) quien,al casarse con Pierre Curie, en 1895, asumio el nom-bre de Marie Curie y fue conocida mundialmente co-

4Annales de Chimie et de Physique 5, p.289.5Leipzig Berichte 1, p.346.6Annalen der Physik 87, p.145.

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mo Madame Curie. En esta seccion destacaremos al-gunos hechos curiosos relatados en los textos indica-dos en la bibliografıa.

En 1898, el matrimonio Curie con el quımico francesGustave Bemont (1857–1932) anunciaron que habıandescubierto un elemento radiactivo, similar al bario(Ba), al que dieron el nombre de radio (Ra). El 28 demarzo de 1902, Madame Curie anoto en su bitacora“Ra =225.93 el peso de un atomo de radio”. Puesbien, a pesar de que Pierre y Marie Curie vivıan conunos ingresos muy limitados, se rehusaron a patentarel metodo (cristalizacion fraccionada) que MadameCurie desarrollo para purificar al radio, cuya primeraprueba de existencia se logro por analisis espectral.

Cuando Pierre y su esposa recibieron una carta deEstados Unidos de America donde proponıan paten-tar el metodo y asegurar sus derechos, Madame Cu-rie fue tajante: ¡Imposible! Es contrario al espıritu

cientıfico!, lo que fue apoyado por Pierre inmediata-mente. En otra ocasion, ya viuda (Pierre murio atro-pellado por un carruaje el 19 de abril de 1906, cuan-do se dirigıa a las oficinas de Comptes Rendus con laspruebas de un nuevo artıculo), dono (contra el pa-recer de su familia) el gramo de radio con un va-lor de millares de francos oro; ese gramo era resul-tado de varios anos de trabajo del matrimonio. Ma-dame Curie repitio ese gesto con un gramo de ra-dio que le dono el gobierno de Estados Unidos pa-ra sus investigaciones; pidio que el documento dedonacion fuese modificado, pocas horas antes de laceremonia.

La falta de apego del matrimonio Curie a las gloriasde cualquier naturaleza y, tambien a los bienes ma-teriales esta consignada en los siguientes hechos. Elmatematico frances Paul Appell (1855–1930), graninvestigador de la Mecanica Racional, entonces rec-tor de la Universidad de Parıs, propuso a Pierre Cu-rie para recibir la Legion de Honor de Francia. Enrespuesta a esa iniciativa Pierre le escribio: “Quiero

agradecer al Senor Ministro la propuesta e informar-

le que no tengo ninguna necesidad de ser condecora-

do pero sı de disponer de un laboratorio”. Anos des-pues, en 1910, Madame Curie tambien rechazo esadistincion. Es oportuno destacar que Madame Cu-rie inicio sus investigaciones con una tonelada de re-siduos de pechblenda (mineral de uranio de las mnasde Saint–Joachimsthal, Bohemia) donada por el go-bierno austriaco en una galeron abandonado, una an-tigua sala de diseccion de cadaveres de la Escue-la de Medicina de la Universidad de Parıs (Sorbo-

Figura 3. Laboratorio donde el matrimonio Curie aislo elradio.

na). Ese galeron, de techo de vidrio, estrellado, conpiso de pavimento, en la calle Lhomond, frente a laEscuela de Fısica, era el laboratorio donde trabaja-ba el matrimonio Curie, figura 3.

En noviembre de 1903, los Curie recibieron una car-ta de la Royal Society of London con la noticia de quese les otorgaba la Medalla Davy, una de las mas al-tas condecoraciones de esta sociedad. Madame Cu-rie se hallaba enferma y pidio a su marido recibirla pesada medalla de oro, donde estaban grabadossus nombres. Cuando unos amigos visitaron a la pa-reja en su casa del Boulevard Kellerman, vieron ala hija Irene de seis anos brincando con la meda-lla; los Curie dijeron: “A Irene le encanta el coloramarillo”.

Durante la Primera Guerra Mundial (1914–1918)Madame Curie ofrecio al Banco Frances las meda-llas de oro de los premios nobel (de fısica en 1903,de quımica en 1911), ası como el premio nobel de fısi-ca (1903) de Pierre, para que fueran fundidas y ayu-dar al pueblo frances. El funcionario del Banco se

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rehuso a recibir esas medallas. Por otro lado, al co-mienzo de la guerra, con los recursos de la Union deMujeres Francesas, organizo un verdadero hospitalambulante con 20 vehıculos Renault dotados de apa-ratos de rayos X accionados por el motor del vehıcu-lo. Cuando falto uno de los choferes, Maria Curie ma-nejo una de esas “petites Curies”, como eran llama-das por los soldados franceses. Es interesante notarque esas experiencias con rayos X dieron lugar al tex-to “La radiologıa y la guerra”, escrito en 1921.

Otros hechos interesantes de la vida de Madame Cu-rie son los siguientes. En 1907 dirigio una “coope-rativa de ensenanza” propuesta por ella para edu-car a Irene y los hijos de sus amigos de una mane-ra distinta a la ensenanza oficial. Junto con sus veci-nos de Sceaux (en la casa de campo de su suegro), losfısicos Jean Baptiste Perrin (1870–1942, premio no-bel de fısica en 1926) y Paul Langevin (1872–1946)y el sinologo Emmanuel Edouard Chavannes (1865–1918) decidieron que sus jovenes alumnos tendrıanuna clase diaria con profesores de la Sorbona y deEl Colegio de Francia. De ese modo Aline y Fran-cis Perrin; Irene Curie; Jean y Andre Langevin; Pie-rre, Etienne y Mathieu Hadamard; Paul Magrou;Adnre Mouton; Marguerite e Isabelle Chavannes yPierre Brucker tenıan clases de quımica con Jean Pe-rrin, en la Sorbona, y tendrıan clases de matemati-cas con Paul Langevin en Fontenay–aux–Roses.

Figura 4. Paul Langevin (1872–1946).

Marie Henriette Mouton (1873–1964) y el escultorJean Magrou (1869–1936) se encargaron de las cla-ses de ciencias naturales, diseno y modelaje. Las cla-ses de frances, literatura, historia y las visitas alLouvre fueron dirigidas por Henriette Perrin y Ali-ce Chavannes. Las clases de fısica eran impartidaspor Madame Curie, en la Escuela de Fısica, los jue-ves por la tarde. Anotemos que algunas de esas clasesse encuentran descritas en el libro de Isabelle Cha-vannes (vease la bibliografıa).

Un acontecimiento muy doloroso para Madame Cu-rie fue su relacion sentimental con Paul Langevin en1910, cuatro anos despues de haber enviudado. Lan-gevin, fısico y matematico brillante,7 exalumno dePierre Curie, era amigo del matrimonio desde hacıamucho tiempo. Cinco anos menor que Madame Cu-rie, era un hombre alto, de porte militar, ojos pene-trantes, cabellos cortos, bigote espeso de puntas cur-vas, declamaba con entusiasmo las poesıas que sabıade memoria. En cierta ocasion, al ayudar en la pre-paracion de las clases de Madame Curie en la Sor-bona, Paul Langevin lamento su desastroso matri-monio con Jeanne Desfosse, quien llego a contra-tar a un detective para vigilarlo. Esta relacion pro-voco un gran escandalo en Parıs. La prensa sensacio-nalista ponıa titulares como: “La diosa del radio ro-ba marido a una madre francesa”. Cierto dıa, un gru-po de personas grito frente a la casa de Maria Cu-rie: “Ladrona de maridos. ¡Fuera, extranjera!”.

Andre, escribio en la biografıa de su padre, PaulLangevin: “Fue bastante natural que aquella amis-tad [con Marıa], aumentada por la mutua admira-cion, se transformase varios anos despues de la muer-te de Pierre Curie, poco a poco, en una pasion y unvınculo [...] El hogar en que fuimos educados has-ta entonces fue momentaneamente destruido. Mi pa-dre y mi madre vivieron separados hasta la guerrade 1914”.

A continuacion hablaremos de otro matrimonio fa-moso que tambien lleva el apellido “Curie”. En es-te caso el otro nombre asociado es Joliot. El fısi-co frances Jean Frederic Joliot (1900–1958) al ca-sarse con la fısica francesa Irene Curie (1897–1956,premio nobel de quımica en 1935) decidio adop-tar el nombre “Joliot–Curie” para preservar el nom-bre Curie, pues solo tenıa una cunada, Eva. La fa-ma del matrimonio Joliot–Curie se debe al descu-brimiento de la radiactividad artificial, ocurrido en

7Langevin llego en 1906 a la celebre formula E = mc2, sin

saber que Einstein la habıa obtenido un ano antes.

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1934,8 al bombardear partıculas α (2He4) sobre alu-minio (13Al27). Despues de remover la fuente de esaspartıculas, los Joliot–Curie observaron que el me-tal, despues de emitir protones (0n

1) emitıa radia-ciones como si fuera un isotopo; en realidad, un ra-diosotopo del fosforo (15P

30) ausente en la naturale-za. De esta forma el matrimonio acababa de descu-brir la radiactividad artificial representada por la si-guiente reaccion nuclear:

2He4 +13 Al27 −→15 P30 +0 n1

En la decada de 1950 fueron explicadas las radiacio-

Figura 5. Laboratorio de Frederic Joliot e Irene Curie.

nes producidas en este tipo de reaccion nuclear comodebidas al decaimiento del fosforo radiactivo en sili-cio (14Si30) con la emision de un positron (e+) y surespectivo neutrino (νe+) en la reaccion:

15P30

−→14 Si30 + e+ + νe+

con una vida media de 3.25 min.

Destaquemos que antes de este sensacional descu-brimiento, el matrimonio Joliot–Curie estuvo a pun-to de lograr otros.

En 1932,9 bombardearon un blanco de berilio conpartıculas α, observando una “radiacion penetrante”capaz de arrancar protones de la parafina empleada.Ademas, ese tipo de “radiacion penetrante” ya habıasido observada por los fısicos alemanes Walther Bot-he (1891–1957, premio nobel de fısica en 1954) yHerbert Becker (1887–1955) en 1930,10 al bombar-dear litio, berilio y boro con partıculas α emitidas

8Comptes Rendus de l’Academie de Sciences de Paris 198,pp.254: 559; Nature 133, p.201.

9Comptes Rendus de l’Academie de Sciences de Paris 194,pp.273; 708; 876.

10Zeitschrift fur Physik 66, p.289; Naturwissenschaften 18,p.705.

por el polonio.11 Este tipo de radiacion fue interpre-tada como radiacion gama (γ). Con todo, el matri-monio Joliot–Curie la interpreto como un nuevo ti-po de radiacion, distinta de la γ. Admitieron que esa“nueva radiacion penetrante” habıa sufrido una dis-persion Compton con el proton de la parafina y cal-cularon su energıa en 55 MeV. En esa epoca no habıaevidencia experimental para una energıa tan alta; lamaxima observada era del orden de 10.6 MeV.

Figura 6. Max Planck (1858–1947).

Es oportuno anotar que esa “nueva radiacion” fue in-terpretada correctamente por el fısico ingles Sir Ja-mes Chadwick (1891–1974, premio nobel de fısicaen 1935) en 1932,12 al realizar un experimento don-de estudio la colision de las partıculas α con un blan-co de boro, colision que produjo nitrogeno (7N

14)mas una “radiacion penetrante”, una partıcula neu-tra13 a la que llamo neutron (0n

1) conforme a:

2He4 + 5Be11−→ 7N

14 + 0n1

partıcula cuya masa era casi igual a la del proton.Anotemos que en ese experimento Chadwick em-

11Descubierto por el matrimonio Curie en 1898.12Proceedings of the Royal Society of Londo A136, pp.696;

732; Nature 129, p.312.13Chadwich ya habıa escrito un artıculo con H. C. Webster,

en 1931, donde proponıa la existencia de una partıcula neutra.

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pleo un nuevo tipo de detector llamado escala de dos

contadores, inventado por los fısicos ingleses F. A.B. Ward, Charles Eryl Wynn–Williams y H. M. Ca-ve en 1929.14

Emilio Gino Segre (1905–1989, premio nobel de fısi-ca en 1959) narra15 que cuando el fısico italiano Et-tore Majorana (1906–1938) leyo el trabajo del matri-monio Joliot–Curie exclamo: “¡ Que tonterıa! ¡Des-

cubrieron un proton neutro y no lo identificaron!”.16

El segundo cuasi–descubrimiento del matrimonioJoliot–Curie ocurrio en 1933,17 cuando presento losresultados obtenidos por irradiacion de aluminio(13Al27) y de boro (5B

11) con partıculas α, inter-pretandolos como desintegracion del proton (1p

1) enun neutron (0n

1) y un electron positivo (e+), re-cien descubierto por el fısico norteamericano CarlDavid Anderson (1905–1991, premio nobel de fısicaen 1936) en 1932.18 En esos experimentos los Joliot–Curie observaron, sin identificar, lo que serıa al anosiguiente, 1934, interpretado como decaimiento β in-

verso por el fısico italiano Gian Carlo Wick (1909–1992)19 y de los fısicos, el germano–norteamericanoHans Bethe (1906–2005, premio nobel de fısica en1967) y el ingles Rudolf Ernst Peierls (1907–1995)20

en trabajos independientes.

En lenguaje actual, los experimentos de los Joliot–Curie estan representados con las siguientes reaccio-nes nucleares:

2He4 + 13Al27 −→ 14Si30 + 1p1

−→ 14Si30 + 0n1 + e+ + νe+

2He4 + 5B10

−→ 6C13 + 1p

1

−→ 6C13 + 0n

1 + e+ + νe+

Antes del inicio de la Segunda Guerra Mundial,Frederic Joliot–Curie observo que durante la fisiondel uranio (U)21 se producıan neutrones, por lo que

14Proceedings of the Royal Society of London A125, p.715.15Dos Raios–X aos Quarks Editora UnB, 1987.16Hay una discusion matematica sobre las interpretaciones

del matrimonio Joliot–Curie y de Chadwick en: V. Acosta, C.L. Cowan y B. J. Graham Curso de Fısica Moderna, Harla,1975.

17Journal de Physique 4, p.494.18Proceedings of the Royal Society of London A41, p.405;

Science 87, p.238.19Atti Reconditi Lincei. Accademia Nationale dei Lincei 19,

p.319.20Nature 133, p.532.21Producida por la fısica sueco–austriaca Lise Meitner

(1878–1968) y por los quımicos alemanes Otto Hahn (1879–19690, premio nobel de quımica en 1944) y Fritz Strassman(1902–1980) en 1938.

inicio una lınea de investigacion que podrıa llevara una reaccion en cadena. Segun el quımico francesBertrand Goldschmidt (1912–2002), colaborador enel laboratorio de Frederic, en mayo de 1939, Frederictenıa cierto numero de patentes que le permitieronconstruir una central nuclear con agua pesada (D2O)y uranio. Con todo, la invasion de Francia por elejercito aleman, el 10 de mayo de 1940, el laborato-rio fue desmantelado y los 180 kilos de agua pesa-da que Francia habıa adquirido de Noruega fue ocul-to en la prision de Riom. Gracias a esas precaucio-nes, Francia pudo construir en 1948 su primer reac-tor nuclear, bajo la direccion de Frederic.

Acerca de Lise Meitner22 hay un hecho curioso pa-ra narrar. En 1907 se ofrecio para trabajar como vo-luntaria en el laboratorio de Madame Curie ya queveneraba profundamente a esta mujer. Fue rechaza-da. Segun dijo mas tarde: “Como Irene era la prin-

cesa del laboratorio, su madre no querıa otras men-

tes brillantes”. Este rechazo le permitio que, en 1907,por sugerencia de Planck, Otto Hahn la contrata-se y realizaran el famoso experimento citado arri-ba. Ella misma, y su sobrino Frisch, interpretaron en193923 una fision nuclear, pues afirmaban que solopodıa explicarse el experimento considerando que eluranio, al recibir el neutron, se partıa en dos frag-mentos: xenon y estroncio, de acuerdo a la siguien-te reaccion nuclear (en notacion actual):

0n1 + 92U

235−→ 54Xe140 + 38Sr94 + 20n

1 + γ

+200MeV

Anotemos que el nombre fision nuclear fue pro-puesto a Frisch por el bioquımico norteamericanoWilliam A. Arnold, termino usado para la divisioncelular de una bacteria. Ademas, la idea de la fi-sion ya habıa sido presentada por la quımica alemanIda Eva Tacke Noddack (1896–1979), en mayo de1934,24 al interpretar los experimentos del fısicoıtalo–norteamericano Enrico Fermi (1901–1954, pre-mio nobel de fısica en 1938) y su grupo de la Univer-sidad de Roma. Sin embargo, nunca se preocupo porrealizar experimentos que confirmaran su conjetu-ra. Subrayemos tambien que la primera explicacionteorica sobre la fision nuclear fue formulada, en 1939,en trabajos independientes realizados por los fısi-cos, el danes Niels Henrik David Bohr (1885–1962,

22Amante de la musica que tocaba duos de piano con su so-brino, el fısico austro–aleman Otto Robert Frisch (1904–1979)y con Max Karl Ernst Ludwig Planck (1858–1947, premio no-bel de fısica en 1918), un dotado pianista.

23Nature 143, pp.239; 471.24Angewandte Chemie 47, p.653.

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Figura 7. Otto Hahn (1879–1968) y Lise Meitner (1878–1968).

premio nobel de fısica en 1922) y el norteamericanoJohn Archibal Wheeler (n.1911)25 y el ruso Yakov Il-yich Frenkel (1894–1954)26 con el modelo de “go-ta lıquida” formulado por Bohr en 1936.27 Segunese modelo en las reacciones nucleares que implica-ban colision con el nucleo se formaba un nucleo com-puesto con cierta energıa de excitacion, este nucleocompuesto tenıa una determinada vida media an-tes de escindirse (fisionarse).

Pero, regresemos al matrimonio Joliot–Curie. Debi-do a la invasion alemana muchos de los miembros desu equipo salieron de Francia, pero los Joliot–Curiepermanecieron organizando la Resistencia France-sa. Cuando el hijo de Planck y el yerno de Lan-gevi (el fısico Jacques Solomon, 1908–1942) fueronasesinados por los nazis, el matrimonio Joliot–Curieadopto el comunismo. Por esa razon, la SociedadNorteamericana de Quımica rechazo su solicitud deadmision en 1954. Antes, en 1950, Frederic habıa si-do destituido del puesto que ocupaba en al Alto Co-misariado para la Energıa Atomica de Francia, porhaber afirmado publicamente que la energıa atomi-ca no deberıa ser empleada para ningun tipo de gue-rra. Fue reemplazado por su amigo Jean–BaptistePerrin.

Concluyamos esta seccion sobre la familia Curie con

25Physical Review 56, pp.426; 1056.26Journal de Physique URSS 1, p.125.27Naturwissenschaften 24, p.241; Nature 137, p.344.

otro personaje. Se trata de la periodista Eve Cu-rie Labouisse, autora del libro “Madame Curie” (Ga-llimard, 1937) donde narra la saga de su madre, li-bro a partir del cual muchos mas fueron escritos. Sibien el nombre Curie ya no figura entre los cientıfi-cos actuales, no ocurre lo mismo con el de Joliot.La nieta de Madame Curie, es la fısica francesaHelene Langevin–Joliot (n.1927), casada con el hi-jo de Andre Langevin.

Con todo, el nombre curie esta perpetuado en el ele-mento quımico radiactivo “curio” (96Cm247.10) sin-tetizado en 1944 por los quımicos norteamericanosGlenn Theodore Seaborg (1912–1999, premio no-bel de quımica en 1951), Ralph A. James y AlbertGhiorso en la Universidad de California, en Berke-ley, cuando trabajaban para el Proyecto Manhattan.Irradiaron una muestra de plutonio (94Pu244.10) (sin-tetizado por Seaborg y su equpo en 1940, en esamisma universidad) con partıculas α de 32 MeV deenergıa cinetica. En 1946, Seaborg bautizo ese nue-vo elemento quımico como curio para homenajear alcelebre matrimonio.

Comentario final: Debo agradecer a mi amigo, el fısi-co brasileno Roberto Aureliano Salmeron (n.1922),su ayuda en la elaboracion de esta seccion.

Bibliografıa

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