5. CUERPO NEGRO

CUERPO NEGRO

El estudio era una sala grande y luminosa con un par de escritorios. Uno de ellos estaba lleno de papeles amontonados, el otro, todavía sin ocupar. Altas estanterías, repletas de libros, recubrían las paredes. Al fondo de la estancia, una hermosa chimenea aportaba un agradable calor.

— ¿Ocurre algo? —preguntó, preocupado, el científico.

—Nada… —se justificó la joven, estudiando con detenimiento aquel despacho. Finalmente confesó—: La verdad es que esperaba encontrarme un laboratorio lleno de apasionantes experimentos.

Echaba de menos el pequeño laboratorio que Sofía había montado en el sótano del orfanato.

—Lo siento, pequeña, pero yo soy físico teórico. El laboratorio lo tengo en la cocorota —dijo, golpeando con el índice su cráneo despeinado—. Aunque hay algo con lo que creo que te gustará experimentar.

Del cajón de su mesa de trabajo sacó una bombilla. Ada se acercó para inspeccionarla.

—No me pasó inadvertido que la lámpara de la Academia te llamó la atención —dijo Max mientras la observaba con curiosidad—. La semana pasada estuve en la sede del Instituto Alemán de Pesas y Medidas. Están tratando de optimizar las bombillas.

¿Sabes que todavía no se conoce bien por qué brilla el hilo de tungsteno al ponerse incandescente?

Planck le dio la bombilla a Ada y prosiguió con su explicación.

—Hay algo en ese enigma que me ha llamado la atención. Tiene relación con lo que estoy trabajando ahora:

el problema del cuerpo negro.

¿Has oído hablar de él?

Ada negó con la cabeza, fascinada.

El científico se acercó a la chimenea y la invitó a hacer lo mismo.

—¿VES ESTE TRONCO CARBONIZADO? HA QUEDADO DE COLOR NEGRO PORQUE EL FUEGO ESTÁ APAGADO. PERO SI LO PRENDO DE NUEVO, AL CALENTARSE, ¿CAMBIARÍA DE COLOR?

—Sí, según mi experiencia, las brasas se vuelven rojas.

—¡Exacto! —afirmó Max mientras encendía el fuego—.

Las brasas brillarán porque emiten su propia luz.

Y dependiendo de la temperatura a la que lleguen, lo harán con distintos colores: rojo al inicio, y luego, con más temperatura, amarillento.

Si se calienta aún más, llegarías a ver un fuego azulado, como sucede en los altos hornos.

—Entiendo… Entonces, un cuerpo que se calienta emite luz y su color varía dependiendo de la temperatura.

—Sí, esto es lo que llamamos

«radiación térmica»

—sentenció Max.

—Y así emiten luz las bombillas, al calentarse el filamento metálico que hay dentro del cristal —concluyó Ada, satisfecha, mientras observaba con atención su bombilla.

—¡Muy bien, mi brillante pupila! Pero, aunque entiendas esto, hay algo que sigue sin encajar. Verás, los científicos experimentales, guiados por un físico llamado Kirchoff, han desarrollado un artilugio al que llaman

«cuerpo negro».

Se trata de un pequeño horno. Al calentarse, emite radiación, luz. Así han podido reproducir, de una manera controlada, la relación entre la temperatura del horno y el color de la luz que emite.

Ada asintió con la cabeza, invitando al científico a seguir con su explicación.

—DENTRO DEL HORNO HAY LUZ DE DISTINTOS COLORES, PERO LA CANTIDAD DE CADA UNO DE ELLOS ESTÁ DETERMINADA POR LA TEMPERATURA QUE CONSEGUIMOS.

DE UNOS COLORES HAY MÁS Y DE OTROS, MENOS.

SI VEMOS LA RADIACIÓN QUE SALE AZUL, POR EJEMPLO, ES DEBIDO A QUE PARA ESA TEMPERATURA HAY MÁS CANTIDAD DE ESTE COLOR EN CONCRETO.

PARECE QUE TODO CUADRA MÁS O MENOS BIEN.

HACE CUATRO AÑOS, UN COLEGA LLAMADO WIEN DESARROLLÓ UNA ECUACIÓN QUE REPRODUCE LA CURVA EXPERIMENTAL DE LA RELACIÓN ENTRE EL COLOR DE LA LUZ Y LA TEMPERATURA DENTRO DEL HORNO…

, PERO NO A LA PERFECCIÓN. CUANDO BAJAMOS MÁS LA TEMPERATURA Y NOS ACERCAMOS AL COLOR ROJO, PARECE QUE YA NO FUNCIONA.

La mirada del científico se perdió en las brasas, y prosiguió con su explicación:

—Igualmente, algo se nos escapa. Lo que pretendo es entender el mecanismo por el que la materia del cuerpo negro, en nuestro caso las paredes del horno, emiten esa luz que cambia de color con la temperatura.

—Los átomos…

—susurró la pequeña, también hipnotizada por el fuego.

—¿Cómo dices?

Planck observó extrañado a la muchacha.

—Tiene que ser alguna propiedad de los átomos que desconocemos. Ha oído hablar de los átomos, ¿no? —Ada se contestó a sí misma—. ¡Claro que ha oído hablar de ellos! Qué bobada… Pues por ahí es por donde tenemos que empezar.

—No estés tan segura, jovencita. Yo no creo en eso que llamas «átomos». Son ideas extravagantes y todavía no tenemos ningún experimento que demuestre su existencia.

—Pues no veo que haya tenido mucho éxito encontrando una solución para su problema sin contar con ellos. Quizá debería centrarse en buscar lo que hay, no lo que desea que haya.

Tras recibir ese pequeño sermón, Max Planck se quedó pasmado frente a la chimenea. Por unos momentos, Ada temió haberse pasado de la raya. El científico tardó unos segundos en reaccionar, y finalmente soltó una carcajada.

—Al menos sí que he tenido éxito al escoger a mi insolente ayudante. Desde luego, ninguno de mis alumnos habría osado hablarme así. Pero… ¿sabes qué? Te haré caso. Voy a replantearme el marco teórico, pero ¡no pienso hacerlo solo!

Planck rebuscó en las estanterías. Escogió dos libros y los dejó sobre el escritorio de Ada.

—Empieza por estudiar el electromagnetismo de Maxwell y la mecánica estadística de Boltzmann. Verás que es apasionante leerlos.

NO PASES POR ALTO LA CONTRIBUCIÓN DE JOŽEF STEFAN . ESTE CIENTÍFICO EN 1879 DEMOSTRÓ QUE LA RADIACIÓN DE UN CUERPO NEGRO ES PROPORCIONAL A LA CUARTA POTENCIA DE SU TEMPERATURA.

Te puede parecer una conclusión aburrida, pero gracias a ello logró determinar la temperatura de la superficie del Sol , que, según él, está en un rango entre 5.580 y 5.838 grados Kelvin.

Ada abrió los ojos como platos. La ciencia tenía las respuestas para explicar el apasionante universo en el que vivía.

Planck sonrió satisfecho y sentenció:

—LEER NOS PERMITE VIAJAR A TRAVÉS DEL TIEMPO, TOCAR CON LA PUNTA DE LOS DEDOS LA SABIDURÍA DE NUESTROS ANCESTROS. ME ALEGRA VER QUE SABES APROVECHAR ESTE GRAN REGALO.

El profesor la apremió:

—Ahora, a estudiar. Si vas a ayudarme con mi rompecabezas, necesito que entiendas la luz a la perfección.

Aquellas palabras resonaron en la cabecita de Ada.

Cada vez estaba más convencida de que ayudar a Planck con su problema era una de las piezas necesarias para resolver su propio rompecabezas.