En el anterior capítulo de [Mecánica Clásica I] hablamos acerca de la energía potencial y la energía mecánica, además del principio de conservación de la energía –uno de los dos principios físicos fundamentales de este bloque, junto con el principio de conservación de la cantidad de movimiento—. Con ello cerramos la trilogía energética: trabajo, energía cinética y energía potencial, y también los conceptos a definir en este bloque introductorio.

Sin embargo, no quiero terminar el bloque sin dedicar un artículo a algo que reúne varias de las magnitudes e ideas que hemos venido explorando estos meses, y que además pone de manifiesto la utilidad práctica de muchos de esos conceptos (fuerza, trabajo y conservación de la energía en particular): las máquinas mecánicas. Nos dedicaremos hoy, por tanto, a mirar los conceptos definidos anteriormente con ojos de ingeniero, más que de físico, para ver cómo emplearlos para fines prácticos.

Eso sí, no es mi intención dar multitud de definiciones sobre los detalles de las máquinas –fulcro, resistencia y demás–, sino intentar darte el conocimiento general necesario para que puedas analizar cualquier máquina tú mismo en términos de los conceptos definidos en el bloque.

Terminamos la anterior entrega sobre Saturno con una idea general bastante clara, espero, sobre la estructura básica de los anillos principales: D, C, B, la división de Cassini y A con la división de Encke casi al final:

Anillos A, B, C, D, divisiones de Cassini y Encke (Cassini, NASA/ESA).

Hoy entraremos en detalles y explorar los anillos, de dentro hacia fuera, en detalle. No estoy de broma: vamos a escudriñarlos con bastante más detalle del que he podido encontrar en ninguna fuente en castellano, y es posible que te aburra tanta información. He intentado hacerlo lo más agradable y ligero posible, pero me ha parecido importante ir más allá de la información básica que abunda por ahí para profundizar más. Sé que nuestra filosofía es Antes simplista que incomprensible pero, como sabes si sigues esta serie desde el principio, es una excepción a la regla porque no tiene sentido decir las obviedades que estudiamos en el colegio sobre los planetas.

Así que, si estás contento con saber que los anillos son de hielo y son unos cuantos, estás servido; si quieres saber más, te recomiendo que alternes las imágenes detalladas con las generales de los anillos, porque –al menos a mí me pasa– es fácil perder la perspectiva y no saber exactamente dónde estamos cuando miramos subanillos en detalle. ¿Listo?

Dentro de la serie Conoce tus elementos, en la que recorremos juntos la tabla periódica, llevamos unos cuantos meses inmersos en la “zona media” de la tabla, poblada por los llamados metales de transición. Como además seguimos aún conociendo elementos de número atómico relativamente bajo, que son los más comunes, casi todos los metales que hemos visto últimamente no sólo son muy conocidos, sino que han sido nuestros compañeros de viaje desde tiempo inmemorial. Es el caso del elemento de hoy, el de veintinueve protones: el metal chipriota, el cobre.

Si llevas toda la serie con nosotros ya tienes una idea de los grupos en los que podemos clasificar los elementos químicos en cuanto a nuestro conocimiento histórico sobre ellos: algunos son muy comunes y además se encuentran puros en la naturaleza con mayor o menor frecuencia, además de ser fácilmente identificables, con lo que los hemos conocido prácticamente desde siempre, como es el caso del hierro. Otros son muy comunes pero casi imposibles de encontrar puros, con lo que convivimos con ellos durante milenios pero sin saber que estaban ahí, como sucedió con el fósforo, que sólo identificamos en el siglo XVII. Finalmente, otros no sólo son muy infrecuentes sino que además son difíciles de detectar, con lo que su descubrimiento es aún más reciente; esto sucedió, por ejemplo, con el helio.

El cobre es, en este sentido, un elemento muy colaborador: no sólo se presenta con relativa frecuencia en estado puro, sino que además es facilísimo de identificar cuando esto sucede. Por lo tanto, es un ejemplo excelente de un metal conocido desde la Antigüedad, uno de los siete metales que cumplen esa condición –y en la tabla periódica hay ochenta y tantos metales, así que se trata de un grupo muy selecto–. Por si te lo estás preguntando, los otros miembros del club son el hierro, el estaño, el plomo, la plata, el oro y el mercurio.

Cobre en un cable de alta tensión (WdWd / CC 3.0 Attribution-Sharealike License).

Ya dijimos, al hablar del titanio, que ese elemento se ha convertido en un extraordinario aliado tecnológico de la civilización moderna. El cobre, sin embargo, lo deja en pañales en cuanto a su importancia para nuestra tecnología: el conocimiento de su existencia, su utilidad y, sobre todo, la capacidad de obtenerlo en gran cantidad, cambiaron nuestra historia como especie para siempre. Gracias a él abandonamos la Edad de Piedra, para luego abandonarlo hasta cierto punto y luego volver de nuevo a él como metal fundamental en nuestra tecnología. Pero vamos por partes.

En la serie sobre los Premios Nobel recorremos juntos estos galardones desde su nacimiento en 1901 hasta la actualidad en las ramas de Física y de Química. En cada artículo intentamos dar una idea de la relevancia del descubrimiento en cuestión dentro de su contexto histórico, algunos datos sobre los científicos involucrados y, de paso, disfrutamos juntos parloteando sobre la ciencia relacionada con el premio de que se trate.

En la última entrega de la serie hablamos sobre el Premio Nobel de Química de 1910, obtenido por Otto Wallach por sus investigaciones sobre los compuestos alicíclicos. Hoy disfrutaremos del galardón de Física de 1911, otorgado a Wilhelm Wien, en palabras de la Real Academia Sueca de las Ciencias,

Por sus descubrimientos sobre las leyes que gobiernan la radiación térmica.

Como suele suceder, es difícil entender la importancia tremenda de los descubrimientos de Wien a partir de esta breve y vaga descripción. De modo que, como también suele suceder, para poder comprenderla tenemos antes que retroceder unas cuantas décadas en el tiempo, al comienzo de nuestra comprensión de la radiación térmica y su relación con la temperatura.

Además, si has leído Cuántica sin fórmulas, hoy recorreremos algunos de los acontecimientos más interesantes que dieron lugar a la hipótesis de Planck en más detalle de lo que pudimos hacerlo en aquella serie. En cierto sentido, como veremos, el Nobel de hoy es un premio a uno de los precursores de la cuántica, aunque él no fuera consciente de ello. ¿Listo para viajar al pasado?

Otra brevísima entrada, esta vez para pedir una colaboración: si alguien sabe de edición de vídeo y tiene tiempo y ganas de ayudar en algo, que me envíe un correo a pedro@eltamiz.com.