Electrón

¿Estas triste?
Electrón, no llores,
 tú eres mi partícula preferida, 
desde la primera vez que te ví , 

Y te voy a decir porqué...

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1.- Por tu edad... venerable electrón, te presento mis repetos
Tienes algo más de 116 años. El 30 de abril de 1897 el físico británico Joseph John Thomson anuncia en una conferencia los resultados de su experimentos con rayos catódicos y, en particular, el descubrimiento del electrón. Introduce la idea de que el átomo puede dividirse en las llamadas partículas fundamentales: electrones (con carga eléctrica negativa) protones (con carga eléctrica positiva), neutrones (sin carga eléctrica). Thomson considera al átomo como una gran esfera con carga eléctrica positiva en la cual se distribuyen los electrones "como pequeños granitos, de forma similar a las pepitas de una sandía". 

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2.- Por lo que me cuesta imaginarte... y mira que lo intento!

Un electrón no es una bolita pequeñita y cargada que gira sobre sí misma. Ni siquiera en el límite de radio tendiendo a cero. Los físicos consideran que el electrón es una excitación (fluctuación o vibración) localizada del campo electrón. El campo electrón permea todo el espacio-tiempo. Las excitaciones del campo electrón en las regiones donde no hay ningún electrón (el vacío) se llaman partículas virtuales (en ciertas circunstancias pueden convertirse en partículas, pero no son partículas). Como el electrón tiene una antipartícula llamada positrón, estas excitaciones virtuales son pares electrón-positrón virtuales. Sabemos que existen y hemos medido sus efectos (por ejemplo, afectan a los niveles atómicos de los electrones en los átomos). Ahora bien, por qué hay un número finito de electrones en el universo. Pues porque el Big Bang produjo un número finito de excitaciones localizadas tipo partícula electrón y como esta partícula es estable y no puede desintegrarse en nada, dichas excitaciones localizadas o partículas se han conservado hasta hoy en día.

¡Qué bonito!

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3.-  Por tus origenes, y por ser así de original
Una de las etimologías de palabras científicas más curiosas es la de "electrón", que en griego significa: "ámbar". Pero su significado actual aparentemente nada tiene que ver con el ámbar: Partícula subatómica con carga eléctrica negativa y que gira alrededor del núcleo atómico; El flujo de electrones constituye la corriente eléctrica. El físico y médico británico William Gilbert (1544-1603) acuñó la palabra "eléctrico" recurriendo a esta palabra griega al advertir que el ámbar adquiría esta propiedad cuando se frotaba. Pero ya antes Tales de Mileto observó los fenómenos eléctricos cuando, al frotar una barra de ámbar con un paño, notó que la barra podía atraer objetos ligeros. La existencia del electrón fue postulada por el físico irlandés G. Johnstone Stoney como una unidad de carga en el campo de la electroquímica, y fue descubierto por Joseph John Thomson en 1897 en el Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge (ver punto 1).

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4.- Por esa dualidad tuya, que me tiene tan intrigada
La naturaleza dual del electrón. En el momento en el que surge la teoría de Bohr, comenzó la fascinación y  la intriga, ya que se cuestionaba por que las energías del electrón de hidrogeno eran cuantizadas. Esa intriga se conservó durante una década hasta que Louis De Broglie dio la solución a este enigma. De acuerdo con De Broglie tal vez las partículas como los electrones tengan propiedades ondulatorias, y que un electrón enlazado al núcleo se comporta como una onda estacionaria. El argumento de De Broglie era que si el electrón del átomo de hidrogeno se comporta como una onda fija, su longitud debería ajustarse exactamente a la circunferencia de la órbita de lo contrario, la onda se cancelaria parcialmente en cada orbita sucesiva. Con el tiempo, la amplitud de la onda se reduciría a cero y en consecuencia se anularía. 

Podría estar poniendo algunos porqués  más... 

pero lo dejo aquí, con una postdata de doble porqué:

Por esta sugerente imagen

 

...o da, o comparte, o regala, o cede, o presta... si quieres, solo si quieres!

y

Por este precioso corto

Esta entrada participa en el XLIII Carnaval de la Física, del mes de julio de 2013,
en El Mundo de las Ideas.


¡MIL GRACIAS!