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Mira esto antes de ver Oppenheimer: la ciencia que debes saber sobre la película.
En 1983, más de 700 mil cartuchos de videojuegos, entre los que destaca E.T. el Extraterrestre, fueron enterrados en el vertedero de Alamogordo, en Nuevo México, por Atari Inc., una empresa estadounidense de desarrollo de videojuegos y ordenadores domésticos fundada en 1972. El 30 de diciembre de 2001, la misma ciudad saltó a las noticias internacionales cuando la Iglesia Comunidad de Cristo celebró una quema pública de libros de la serie Harry Potter y de varias otras series.
Algunos años antes, en el desierto de Jornada del Muerto, no muy lejos de Alamogordo, tuvo lugar la primera prueba de bomba nuclear. Este es un hecho que conocen pocas personas, pero estoy seguro de que las cosas cambiarán pronto porque la nueva película de Christopher Nolan, Oppenheimer, ha llegado por fin y no puedo esperar para verla de la mejor manera posible. ¿Estás planeando hacer lo mismo? ¡Haznos saber en los comentarios!
Las primeras impresiones de la película han sido abrumadoramente positivas. Pero espera, ¡prepárate para un spoiler! Algunos han expresado su preocupación por una escena de sexo controvertida entre Cillian Murphy y Florence Pugh, que consideran que raya en lo ofensivo y lo racista.
Sin embargo, si eres un entusiasta de la ciencia y estás dispuesto a dejar de lado estos problemas, aquí tienes un pequeño detalle que puede mejorar tu experiencia cinematográfica: un vistazo a la fascinante ciencia de Oppenheimer.
El documental:
https://youtu.be/arYh8QeCDVM
Mira esto antes de ver Oppenheimer:
Oppenheimer: un científico, un poeta, un fumador.
En primer lugar, para aquellos que no lo saben, Oppenheimer cuenta la historia del científico que creó la primera bomba atómica. Era increíblemente inteligente ya de niño. Cuando solo tenía 12 años, utilizaba la máquina de escribir familiar para comunicarse con un número de geólogos de renombre sobre las formaciones rocosas que había estudiado en Central Park.
Sin saber de su juventud, uno de estos corresponsales nominó a Robert para ser miembro del New York Mineralogical Club, y poco después llegó una carta invitándolo a dar una conferencia ante el club. Oppenheimer dio el discurso y recibió una ronda de aplausos por sus esfuerzos, aunque tuvo que ponerse de pie sobre una caja para poder ver sobre el podio. Se podía ver que este chico llegaría lejos.
Proveniente de una familia judía alemana, Oppenheimer también era una persona muy amable y generosa. En 1937, utilizó su propio dinero para patrocinar a su tía y parte de su familia, cuando huyeron de su hogar para venir a Estados Unidos después de que Hitler llegara al poder.
Era un gran científico, y fue uno de los primeros en interesarse en los rayos cósmicos, un fenómeno relativamente nuevo para su época que solo había sido descubierto en 1912. En 1931, él y un estudiante llamado Frank Carlson coescribieron el primero de muchos artículos científicos sobre la física de estos rayos de partículas que vienen de quién sabe dónde en el universo.
Hoy en día sabemos que son partículas subatómicas cargadas eléctricamente que se estrellan contra nuestra atmósfera, donde se desintegran y caen a la Tierra en fragmentos aún más pequeños, y sabemos que muchos de ellos provienen de supernovas.
No solo era un hombre de ciencia increíble. También le gustaba mucho la poesía. ¡Era poeta él mismo! ¡Uno de sus poemas incluso se publicó en un número de la revista literaria de Harvard, Hound & Horn! Le gustaba mucho leer, y entre los escritores que moldearon su actitud vocacional y su filosofía de vida se encuentran Baudelaire, Shakespeare, Dante Alighieri y Platón.
Nuestro tres veces nominado al Premio Nobel nunca tuvo la oportunidad de ganar uno, pero sí se llevó a casa el Premio Enrico Fermi, en reconocimiento a su "contribución especialmente meritoria al desarrollo, uso o control de la energía nuclear".
Oppenheimer era conocido por su hábito de fumar en cadena, un hábito que eventualmente lo llevaría a su perdición. En 1965, Oppenheimer recibió la devastadora noticia de que tenía cáncer de garganta. Los médicos intentaron operar, pero no fue concluyente, dejando a Oppenheimer con un pronóstico sombrío.
Decidió probar el tratamiento con radiación y quimioterapia, pero estos esfuerzos finalmente resultaron infructuosos. A medida que su salud se deterioraba, Oppenheimer entró en coma el 15 de febrero de 1967. Apenas tres días después, el 18 de febrero, falleció en su casa de Princeton, Nueva Jersey. Tenía solo 62 años.
Una semana después de su muerte, se celebró un servicio conmemorativo en su honor en la Universidad de Princeton. La reunión fue attendeda por 600 de los colegas científicos, políticos y militares más cercanos de Oppenheimer. Entre ellos se encontraban figuras notables como Hans Bethe, Leslie Groves, George Kennan y Eugene Wigner. Después del servicio, el cuerpo de Oppenheimer fue cremado y sus cenizas se colocaron en una urna. Su esposa, Kitty, se llevó la urna a St. John y la liberó en el mar, como un último adiós al hombre que amaba.
En los años siguientes a su muerte, el legado de Oppenheimer continuó siendo reconocido y honrado. En 1970, se nombró un cráter lunar en su honor y, el 4 de enero de 2000, también se nombró un asteroide en su honor.
Como se puede ver, la historia de Oppenheimer no es solo la historia de la creación de la primera bomba atómica. Es la historia de un ser humano, con sus defectos y cualidades, con sus pasiones y problemas. No puedo esperar a ver cómo la película desvela la vida de uno de los físicos más grandes de todos los tiempos.
La ciencia detrás de la bomba nuclear: los átomos
Para comprender mejor la película, hay que saber cómo funciona una bomba nuclear, lo que a su vez nos obliga a remontarnos a los infinitesimalmente pequeños átomos.
En el corazón de un átomo se encuentra su núcleo, donde se agrupan protones y neutrones. Los protones tienen carga positiva, los neutrones no tienen carga y los electrones tienen carga negativa. Con un número igual de protones y electrones, un átomo permanece neutro. Pero aquí está el giro: cambiar el número de protones o neutrones puede alterar drásticamente el comportamiento de un átomo.
Agregar o quitar protones crea un elemento completamente diferente, mientras que ajustar el número de neutrones produce isótopos. Tomemos el carbono, por ejemplo. Tiene tres isótopos:
Carbono-12: Tiene seis protones y seis neutrones, lo que lo convierte en una forma estable y comúnmente encontrada de carbono.
Carbono-13: Con seis protones y siete neutrones, sigue siendo estable pero raro.
Carbono-14: Este isótopo tiene seis protones y ocho neutrones, lo que lo hace both raro e inestable o radiactivo.
Si bien la mayoría de los núcleos atómicos son estables, unos pocos son un poco más rebeldes. Estos núcleos inestables liberan partículas espontáneamente, a las que llamamos radiación. Cuando un núcleo emite radiación, se vuelve radiactivo, y este proceso se conoce como decaimiento radiactivo. Hay tres tipos de decaimiento radiactivo a tener en cuenta:
Decaimiento alfa: El núcleo expulsa una partícula alfa, que consta de dos protones y dos neutrones unidos entre sí.
Decaimiento beta: En este caso, un neutrón se transforma en un protón, un electrón y un antineutrino. El electrón emitido es lo que llamamos una partícula beta.
Fisión espontánea: Como su nombre lo indica, el núcleo se divide en dos partes. También se pueden liberar neutrones y rayos gamma, una ráfaga de energía electromagnética. Preste mucha atención a la fisión espontánea, ya que jugará un papel importante cuando exploremos las bombas nucleares.
Así, cuando decimos que un núcleo atómico es estable, significa que su contenido no siente la necesidad de cambiar. Pero cuando es inestable, busca emoción y emite radiación. Esta radiación puede tomar la forma de partículas o ráfagas de energía, y es lo que hace que el decaimiento radiactivo ocurra.
La ciencia detrás de la bomba nuclear: la fisión nuclear
Las bombas nucleares son todo sobre las fuerzas que mantienen unidos a los átomos, especialmente los que tienen núcleos inestables. Hay dos formas en que la energía nuclear se puede liberar de un átomo.
La primera forma se llama fisión nuclear. Es como dividir un átomo por la mitad usando un neutrón. Cuando esto sucede, el átomo se rompe en dos partes más pequeñas. Este proceso de división libera una gran cantidad de energía térmica y radiación.
La segunda forma se llama fusión nuclear. Es como juntar dos átomos más pequeños hasta que se unen y forman un átomo más grande. Este proceso también libera una gran cantidad de energía térmica y radiación.
La fisión nuclear fue descubierta por el científico italiano Enrico Fermi. En la década de 1930, demostró que si se disparan neutrones a ciertos elementos, pueden transformarse en elementos completamente diferentes. ¡Fue como una transformación mágica!
Después del descubrimiento de Fermi, otros científicos llamados Otto Hahn y Fritz Strassman intentaron disparar neutrones a uranio. ¿Adivina qué pasó? El uranio se dividió en trozos más pequeños y liberó una sustancia radioactiva llamada bario. Este hallazgo les hizo darse cuenta de que los neutrones de baja velocidad pueden hacer que el núcleo del uranio se rompa.
Pero aquí está la parte emocionante: cuando el uranio se divide, libera aún más neutrones. Esto hizo que los científicos pensaran. ¿Podrían estos neutrones libres iniciar una reacción en cadena que libere una gran cantidad de energía? Si es así, podrían crear un arma superpoderosa.
Y así es como el descubrimiento de la fisión nuclear por Enrico Fermi llevó a la creación de la primera bomba atómica. Al dividir los átomos y causar una reacción en cadena, los científicos pudieron liberar una enorme cantidad de energía y crear un arma como ninguna otra.
¿Dónde estaba Robert Oppenheimer cuando todo esto sucedía? Estaba ocupado estudiando fenómenos cuánticos como el túnel cuántico y los niveles de energía de los átomos de múltiples electrones.
También se involucró en la investigación de la radiactividad, y en 1930 incluso predijo la existencia de una nueva partícula, el positrón. Luego, en 1942, nuestro amigo fue reclutado para trabajar en el Proyecto Manhattan, y en 1943 fue nombrado director del Laboratorio de Los Alamos del proyecto en Nuevo México, con la tarea de desarrollar las primeras armas nucleares, cuatro años después del inicio del programa nuclear alemán.
Su liderazgo y experiencia científica fueron fundamentales para el éxito del proyecto. El 16 de julio de 1945, estuvo presente en la primera prueba de la bomba atómica, Trinity. En agosto de 1945, las armas fueron utilizadas contra Japón en los bombardeos de Hiroshima y Nagasaki, que siguen siendo el único uso de armas nucleares en un conflicto armado.
Vocabulario: Calutron
En los próximos minutos, te llevaré a una aventura para explorar algunos conceptos clave que desbloquearán los misterios detrás de la película. ¡Abróchate el cinturón y prepárate para sorprenderte! Nuestra primera parada en este viaje científico es el fascinante reino del calutron.
Ahora, te preguntarás, ¿qué diablos es un calutron? Bueno, amigos míos, es un dispositivo genial que jugó un papel fundamental en la creación de las bombas nucleares. ¡Sí, estamos sumergiendo en el mundo atómico! Comencemos con los átomos, esas pequeñas partículas que componen todo lo que nos rodea.
Tomemos el uranio, por ejemplo. Es un elemento con varios isótopos, el más común es el uranio-238. Pero, aquí está el quid de la cuestión, para fabricar bombas nucleares necesitamos un isótopo específico conocido como uranio-235.
Separar el uranio-235 del uranio-238 es como buscar una aguja en un pajar. Estos isótopos tienen propiedades casi idénticas, lo que los hace increíblemente difíciles de distinguir. Ahí es donde entra en juego el calutron. Imagínese esto: tiene una caja llena de canicas, la mayoría rojas (uranio-238) y unas pocas azules (uranio-235).
Su misión: recuperar solo las azules. El calutron actúa como su fiel máquina de clasificación, armado con poderes mágicos para detectar las diferencias más mínimas. Así es como funciona: primero, el uranio se transforma en gas. Luego, este gas se bombea al calutron, donde se encuentra con campos eléctricos y magnéticos.
Estos campos manipulan las trayectorias de los átomos de uranio en función de su masa. Piense en ello como una fuerza magnética que empuja suavemente las canicas de diferentes pesos en diferentes direcciones. Las canicas azules más ligeras (uranio-235) se doblan más que las rojas más pesadas (uranio-238). ¡Voilà! Los isótopos están separados y el uranio-235 concentrado ahora está listo para su destino explosivo.
Durante la Segunda Guerra Mundial, los calutrons fueron héroes anónimos, enriqueciendo incansablemente el uranio para las primeras bombas atómicas. Sin ellos, el poder de la bomba no habría sido suficiente para el impacto devastador que presenciamos.
Abrieron el camino a la tecnología nuclear, revelando el increíble poder y la responsabilidad que conlleva desentrañar la energía que se encuentra en los átomos. Después de la guerra, otros métodos de enriquecimiento se hicieron más comunes, pero los calutrons fueron un paso crucial.
Pavimentaron el camino para la tecnología nuclear y nos mostraron tanto el poder increíble como la inmensa responsabilidad que conlleva aprovechar la energía dentro de los átomos.
Vocabulario: Bosones y Fermiones
Hay solo dos tipos de partículas fundamentales conocidas en todo el Universo: fermiones y bosones.
Cada partícula, además de las propiedades normales que conoces como masa y carga eléctrica, tiene una cantidad intrínseca de momento angular, coloquialmente conocido como spin.
Las partículas con espines que vienen en múltiplos semienteros (por ejemplo, ± 1/2, ± 3/2, ± 5/2, etc.) se conocen como fermiones; las partículas con espines en múltiplos enteros (por ejemplo, 0, ± 1, ± 2, etc.) son bosones.
No hay otros tipos de partículas, fundamentales o compuestas, en todo el Universo conocido.
La dramática diferencia de comportamiento entre bosones y fermiones ha dado lugar a una sociología de partículas fundamentales.
Se ha establecido que los bosones son sociales y gregarios, mientras que los fermiones son antisociales y distantes.
Vocabulario: Nueva Física
Quizás escuches la palabra "nueva física" mientras ves la película, y te preguntarás qué significa exactamente.
No te preocupes. Estoy aquí para facilitarte la vida.
"Nueva Física" es solo un término usado en la mitad y finales del siglo XX para describir la rápida evolución de los descubrimientos en el campo de la física.
En particular, este movimiento incluyó el desarrollo de la mecánica cuántica, un campo que resultó esencial para la búsqueda de Oppenheimer porque le permitió a los investigadores crear herramientas como el calutrón, así como entender la mecánica de la fisión y la fusión.
Vocabulario: Equivalencia masa-energía
La energía de masa es la energía asociada con un cuerpo de una masa específica.
De hecho, la física nos dice que estas dos cantidades, masa y energía, son equivalentes, y están indisolublemente relacionadas por la famosa ecuación E = mc² (E igual mc al cuadrado), descubierta por Einstein.
El valor de la velocidad de la luz es de 186 mil millas por segundo, y por lo tanto es un número enorme.
Esto significa que una pequeña cantidad de materia puede ser igualada a una gran cantidad de energía, y viceversa. Sin embargo, la posibilidad de transformar la masa en energía solo ocurre en algunos casos especiales. Uno de estos es la fisión nuclear.
Vocabulario: Fallout nuclear
Cuando una bomba nuclear explota o ocurre un accidente nuclear, libera una gran cantidad de energía y envía partículas radiactivas al cielo. Estas pequeñas partículas radiactivas son como los sigilosos compañeros de viaje del mundo nuclear. Se desplazan con las corrientes de viento y se depositan de nuevo en la Tierra, a veces muy lejos de donde explotó la bomba o ocurrió el accidente. ¡Ese es el fallout!
Y aquí está la parte mala: estas partículas radiactivas pueden ser peligrosas para los seres vivos porque emiten radiación dañina. Pueden alterar nuestras células y causar todo tipo de problemas de salud. ¡Así que, definitivamente, no es una escena genial!
Pero, la buena noticia es que los científicos y los gobiernos están totalmente al tanto de esto. Estudian los patrones de fallout, predicen dónde podría ir y toman precauciones para mantener a las personas a salvo. Así que, aunque el fallout nuclear no sea algo genial, estamos haciendo todo lo posible para manejarlo de forma responsable y proteger a todos de sus efectos no tan cool.
La vida de Robert Oppenheimer fue realmente notable. No solo fue un físico brillante que desempeñó un papel crucial en el desarrollo de la bomba atómica, sino que también fue un individuo multifacético con un profundo aprecio por la literatura y la poesía.
Sus contribuciones al campo de la ciencia, desde su temprano trabajo sobre rayos cósmicos hasta su liderazgo en el Proyecto Manhattan, fueron nada menos que extraordinarias. Sin embargo, la historia de Oppenheimer no está exenta de elementos trágicos.
Su hábito de fumar en cadena lo llevó a una muerte prematura por cáncer de garganta a la edad de 62 años. Es un recordatorio de que incluso las mentes más brillantes no son inmunes a las consecuencias de sus acciones. A pesar de las controversias que rodean su participación en la creación de la bomba atómica, el legado de Oppenheimer sigue siendo honrado.
Desde cráteres lunares hasta asteroides que llevan su nombre, su nombre vive en los anales de la historia científica. Mientras esperamos para experimentar la película sobre su vida, está claro que no era solo un científico, sino un ser humano complejo con defectos y virtudes por igual. Su historia sirve como un recordatorio de que incluso las mentes más brillantes no están desprovistos de humanidad.
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