{"id":278,"date":"2018-06-01T09:50:15","date_gmt":"2018-06-01T09:50:15","guid":{"rendered":"http:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/?page_id=278"},"modified":"2019-11-14T09:09:38","modified_gmt":"2019-11-14T09:09:38","slug":"la-cavorita","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/grupo.us.es\/derematerialia\/la-cavorita\/","title":{"rendered":"Ensayos: Materiales fant\u00e1sticos"},"content":{"rendered":"

La Cavorita<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n

Juan Manuel Montes <\/em><\/strong>(31-05-2018)<\/p>\n

\u00abEl vidrio, por ejemplo, es transparente a la luz, pero mucho menos al calor [\u00b7\u00b7\u00b7]. Los metales no solo son opacos a la luz y al calor, sino tambi\u00e9n a la energ\u00eda el\u00e9ctrica [\u00b7\u00b7\u00b7]. Ahora bien, todas las sustancias conocidas son “transparentes” a la gravitaci\u00f3n. Es posible utilizar diversas pantallas para protegerse de la luz, del calor, o de la influencia el\u00e9ctrica del Sol [\u00b7\u00b7\u00b7], pero nada parece poder interrumpir la atracci\u00f3n gravitatoria de la Tierra o del Sol. Y sin embargo, es dif\u00edcil de entender por qu\u00e9 no podr\u00eda existir una sustancia as\u00ed. Cavor no lo sab\u00eda y, ciertamente, yo no pod\u00eda dec\u00edrselo [\u00b7\u00b7\u00b7]. Baste decir que \u00e9l cre\u00eda posible fabricar esa sustancia opaca a la gravitaci\u00f3n a partir de una complicada aleaci\u00f3n de metales y de algo nuevo; un nuevo elemento, quiz\u00e1s, tal vez helio, que le fue enviado en frascos de piedra sellados.\u00bb<\/em>\u00a0<\/em><\/p>\n

Los primeros hombres en la Luna<\/p>\n

H.G. Wells<\/em>, 1901<\/p>\n

N<\/span>o hay duda de que la cavorita<\/em>, el material creado por el cient\u00edfico Cavor en la novela \u201cLos primeros hombres en la Luna\u201d, estar\u00eda llamada a revolucionar los medios de transporte, no solo terrestres, sino tambi\u00e9n interplanetarios. Pocos detalles sabemos acerca de su composici\u00f3n y m\u00e9todo de fabricaci\u00f3n; tan solo que surg\u00eda a partir de una complicada aleaci\u00f3n de metales y de algo m\u00e1s, quiz\u00e1s helio. Semejante composici\u00f3n era capaz de dotar al material de un \u00abefecto apantallador\u00bb de la atracci\u00f3n gravitatoria, de tal suerte que si un cuerpo se recubr\u00eda con ella, este se volver\u00eda opaco a la gravedad de la Tierra, y autom\u00e1ticamente perder\u00eda su peso y levitar\u00eda. En la novela, el Sr. Cavor, con la ayuda de un empresario, el Sr. Bedford, construyen una c\u00e1psula esf\u00e9rica de vidrio, en cuyo interior se alojar\u00e1n los viajeros, que se inscribe en una estructura met\u00e1lica ligera, en forma de poliedro (el autor desaprovecha aqu\u00ed sugerir la forma de buckybola), cuyas caras van cubiertas por l\u00e1minas de cavorita<\/em> que pueden recogerse y extenderse a modo de persianas. Dada la geometr\u00eda esf\u00e9rica del dispositivo, cuando todas las l\u00e1minas de cavorita<\/em> estaban completamente extendidas, la nave quedaba totalmente aislada de cualquier atracci\u00f3n gravitatoria, por lo que levitaba libremente. Para dirigirla en direcci\u00f3n a la Luna, bastaba con recoger (plegar) alguna de las l\u00e1minas de cavorita<\/em> que apuntaba al sat\u00e9lite, para que de este modo la nave sintiera su efecto de atracci\u00f3n. Para frenar el movimiento, bastaba actuar sobre la l\u00e1mina de la cara opuesta, pleg\u00e1ndola o despleg\u00e1ndola a conveniencia, para graduar el influjo gravitatorio de la Tierra. Un m\u00e9todo, sin duda, ingenioso.<\/p>\n\n\n
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La c\u00e1psula espacial cubierta de cavorita.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table>\n\n\n\n

Desgraciadamente, no existe, ni existir\u00e1 ning\u00fan material de este tipo, si nuestras teor\u00edas f\u00edsicas actuales acerca de la gravedad no andan muy erradas. Sencillamente, no es posible tal cosa; la universalidad de la ley de la gravitaci\u00f3n de Newton lo impide. De acuerdo con esta ley, dos objetos se atraen independientemente de que entre ellos se interponga un tercer objeto, cuyo \u00fanico efecto ser\u00e1 a\u00f1adir su atracci\u00f3n a las que ambos objetos se ejercen mutuamente.<\/p>\n

Pero \u00bfa qu\u00e9 es debida esta imposibilidad si, como es bien sabido, s\u00ed resulta posible \u00abapantallar\u00bb las fuerza el\u00e9ctricas y magn\u00e9ticas? Teniendo en cuenta la enorme similitud entre la ley de Newton de la gravitaci\u00f3n universal, la ley de Coulomb de la interacci\u00f3n de cargas el\u00e9ctricas, y la ley de Gilbert para la interacci\u00f3n de polos magn\u00e9ticos, la cuesti\u00f3n se torna desconcertante.<\/p>\n

Para responder a esta pregunta hay que indagar qu\u00e9 hace posible el apantallamiento el\u00e9ctrico y magn\u00e9tico, lo que tiene que ver con la constituci\u00f3n y la estructura at\u00f3mica de los materiales. En los metales hay presente un gran n\u00famero de electrones negativos movi\u00e9ndose libremente a trav\u00e9s de una red cristalina de iones cargados positivamente.<\/p>\n

Cuando se coloca una pieza de metal en un campo el\u00e9ctrico, las cargas el\u00e9ctricas negativas se desplazan en sentido contrario al del campo, dejando cargadas positivamente las zonas despobladas. Se dice entonces que el material se ha \u00abpolarizado\u00bb el\u00e9ctricamente. Esta polarizaci\u00f3n induce un nuevo campo el\u00e9ctrico, con la misma direcci\u00f3n y sentido opuesto al del campo original, al cual se superpone y cancela total o parcialmente. La explicaci\u00f3n es algo diferente cuando el material no es met\u00e1lico. En ese caso, no existen electrones que puedan moverse libremente. No obstante, el resultado final sigue siendo el mismo, aunque por un mecanismo diferente: los \u00e1tomos se deforman y originan dipolos el\u00e9ctricos, que vuelven a originar un campo inducido que se contrapone al campo aplicado. Un efecto similar se produce con el apantallamiento magn\u00e9tico, pues la mayor\u00eda de los \u00e1tomos representan diminutos imanes que se orientan cuando el material se sit\u00faa en el seno de un campo magn\u00e9tico. Tambi\u00e9n aqu\u00ed la cancelaci\u00f3n parcial del campo impuesto y el inducido se debe a la polarizaci\u00f3n magn\u00e9tica de las part\u00edculas at\u00f3micas. (Esto es solo una simplificaci\u00f3n operativa, hoy sabemos bien que las fuentes del campo magn\u00e9tico no son los polos magn\u00e9ticos como supuso Gilbert, sino las corrientes cerradas. Adem\u00e1s, el apantallamiento tambi\u00e9n puede ser debido a la generaci\u00f3n de corrientes de Foucault inducidas en el material.)<\/p>\n

La polarizaci\u00f3n gravitatoria de la materia, que har\u00eda posible el apantallamiento de la atracci\u00f3n de la gravedad, requerir\u00eda que la materia estuviera constituida por dos tipos de part\u00edculas: unas con masa gravitatoria positiva, que ser\u00edan atra\u00eddas por la Tierra, y otras con masa gravitatoria negativa, que ser\u00edan repelidas por la Tierra. En la Naturaleza encontramos cargas el\u00e9ctricas positivas y negativas, y tambi\u00e9n polos magn\u00e9ticos norte y sur (f\u00edjese que digo polos y no monopolos), pero, hasta el momento, solo se han encontrado part\u00edculas con masa gravitatoria positiva, y no negativa. De este modo, no es posible, por tanto, que la materia ordinaria pueda ser polarizada gravitatoriamente, con lo que no puede existir apantallamiento de la gravedad.<\/p>\n

\u00bfPero qu\u00e9 hay de las antipart\u00edculas? Estas se distinguen de sus versiones hom\u00f3logas por tener carga de signo contrario, \u00bfno podr\u00eda ser que las antipart\u00edculas, adem\u00e1s de tener carga opuesta, tambi\u00e9n tuvieran masas gravitatorias negativas? A priori, no parece dif\u00edcil dilucidar de modo experimental esta cuesti\u00f3n. Bastar\u00eda con analizar qu\u00e9 sucede cuando un haz horizontal de electrones positivos, procedentes de un acelerador de part\u00edculas, se desv\u00eda hacia abajo o hacia arriba en el campo gravitatorio de la Tierra. Pero el problema no es balad\u00ed; la dificultad reside en la enorme velocidad con la que son producidas estas part\u00edculas, cercanas a la de la luz, que hacen que las desviaciones que pudieran producirse fueran tan peque\u00f1as que ser\u00edan dif\u00edcilmente medibles. Otra opci\u00f3n ser\u00eda analizar el comportamiento de anti\u00e1tomos constituidos por antiprotones y antielectrones y estudiar su comportamiento bajo la influencia de la gravedad terrestre.<\/p>\n

El CERN, la Organizaci\u00f3n Europea para la Investigaci\u00f3n Nuclear<\/em> que se encuentra en Ginebra (Suiza), puede producir antimateria. Dado que son antag\u00f3nicas, las part\u00edculas y las antipart\u00edculas cuando se encuentran se aniquilan transform\u00e1ndose en luz, lo que significa que el almacenaje de la antimateria en un mundo pleno de materia no es una tarea trivial.<\/p>\n\n\n\n
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Interior de las instalaciones del CERN.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table>\n\n\n\n

En 1995, se obtuvieron en el CERN los primeros anti\u00e1tomos de hidr\u00f3geno. Desgraciadamente, la t\u00e9cnica empleada para producirlos resultaba poco eficiente, pues consist\u00eda en bombardear \u00e1tomos pesados con antiprotones, esperar a que se originen pares de electr\u00f3n-positr\u00f3n, y que algunos de estos positrones se asocien con antiprotones. Deber\u00eda conseguirse, adem\u00e1s, mantener atrapados estos \u00e1tomos de antihidr\u00f3geno un tiempo superior a 40 millon\u00e9simas de segundo, para que pudieran recorrer algunos metros a una velocidad cercana a la de la luz antes de ser aniquilados.<\/p>\n

En 2011, el CERN anunci\u00f3 que hab\u00eda conseguido atrapar 309 anti\u00e1tomos de antihidr\u00f3geno y que los hab\u00eda logrado conservar durante el tiempo r\u00e9cord de mil segundos.<\/p>\n

En 2013, el CERN puso en marcha un \u00abdecelerador de part\u00edculas\u00bb (ELENA) con el que se ha incrementado grandemente el n\u00famero de \u00e1tomos de antimateria que pueden ser producidos, atrapados y estudiados a velocidades mucho menores. Pero lo resultados obtenidos hasta el momento no son todav\u00eda concluyentes. Por lo tanto, desde el punto de vista experimental, la pregunta sobre el signo de la masa gravitatoria de las antipart\u00edculas permanece abierta.<\/p>\n

Desde el punto de vista te\u00f3rico, la pregunta tambi\u00e9n permanece abierta, pues no poseemos a\u00fan ninguna teor\u00eda que permita dilucidar la relaci\u00f3n entre la interacci\u00f3n gravitatoria y la electromagn\u00e9tica. Puede decirse, sin embargo, que si un experimento futuro demostrase que las antipart\u00edculas poseen una masa gravitatoria negativa, ello supondr\u00eda un serio rev\u00e9s al Principio de Equivalencia<\/em> y pondr\u00eda en aprietos a toda la teor\u00eda de la Relatividad General de Einstein que sobre \u00e9l se construy\u00f3.Resultar\u00eda entonces que el Sr. Cavor no minti\u00f3.<\/p>\n

Desde luego todo hubiese sido m\u00e1s sencillo si el \u00faltimo mensaje que envi\u00f3 el Sr. Cavor a la Tierra no se hubiese llegado mutilado. Podr\u00edamos, entonces, haber tratado de seguir su procedimiento, replicar la fabricaci\u00f3n de la cavorita<\/em> y estudiar sus propiedades.<\/p>\n

Desgraciadamente, el \u00fanico mensaje inteligible que nos lleg\u00f3 fue: \u201cLa cavorita se fabrica de este modo: t\u00f3mese \u2026 i-til<\/em>\u201d. Esta \u00faltima palabra, \u2018i-til<\/em>\u2019, quiz\u00e1s fuera un ingrediente clave, o tal vez no fuera nada especial. Se ha especulado con la posibilidad de que fueran las siglas ETL, pronunciadas en ingl\u00e9s, lo que no resuelve el enigma, porque \u00bfqu\u00e9 es ETL? Fuera como fuere, esa \u00faltima palabra ayud\u00f3 a alimentar el misterio. Quiz\u00e1s el Sr. Cavor solo quiso decir \u201cin\u00fatil<\/em>\u201d, para calificar su fallido intento de entablar relaciones diplom\u00e1ticas con los inquietantes selenitas que all\u00ed encontr\u00f3.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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