Un átomo tiene aproximadamente 10
-8 centímetros de diámetro. En los sólidos y líquidos ordinarios los átomos
están muy juntos, casi en contacto mu
tuo. La densidad de los sólidos y
líquidos ordinarios depende por tanto del tamaño exacto de los átomos, del
grado de empaquetamiento y del peso de los distintos átomos.
De los sólidos ordinarios, el menos denso es el hidrógeno solidificado,
con una densidad de 0,076 gramos por centímetro cúbico. El más denso es un
metal raro, el osmio, con una densidad de 22,48 gramos por centímetro cúbico.
Si los átomos fuesen bolas
macizas e incomprensibles, el osmio sería el material más denso posible y un
centímetro cúbico de materia jamás podría pesar ni un kilogramo, y mucho menos
toneladas.
Pero los átomos no son macizos. El físico neozelandés Ernest Rutherford
demostró ya en 1909 que los átomos eran en su mayor parte espacio vacío. La
corteza exterior de los átomos contiene sólo electrones ligerísimos, mientras
que el 99,9% de la masa del átomo está concentrada en una estructura diminuta
situada en el centro: el núcleo atómico.
El núcleo atómico tiene un
diámetro de unos 10 -13 centímetros (aproximadamente 1/100.000 del propio
átomo). Si los átomos de una esfera de materia se pudieran estrujar hasta el
punto de desplazar todos los electrones y dejar a los núcleos atómicos en
contacto mutuo, el diámetro de la esfera disminuiría hasta 1/100.000 de su
tamaño anterior.
De modo análogo, sí se pudiera comprimir la Tierra hasta dejarla
reducida a un balón de núcleos atómicos, toda su materia quedaría reducida a
una esfera de unos 130 metros de diámetro. En esas mismas condiciones, el Sol mediría 13,7
kilómetros de diámetro. Y si pudiéramos convertir toda la materia conocida del
universo en núcleos atómicos en contacto, obtendríamos una esfera de sólo
algunos cientos de millones de kilómetros de diámetro, que cabría cómodamente
dentro del cinturón de asteroides del sistema solar.
El calor y la presión que reinan en el centro de las estrellas rompen la
estructura atómica y permiten que los núcleos atómicos empiecen a empaquetarse
unos junto a otros.
Las densidades en el centro del
Sol son mucho más altas que la del osmio, pero como los núcleos atómicos se
mueven de un lado a otro sin impedimento alguno, el material sigue siendo un
gas.
Hay estrellas que se componen casi por entero de tales átomos destrozados. La
compañera de la estrella Sirio es una "enana blanca" no mayor que el
planeta Urano, y sin embargo tiene una masa parecida a la del Sol.
Los núcleos atómicos se componen
de protones y neutrones. Todos los protones tienen cargas eléctricas positivas
y se repelen entre sí, de modo que en un lugar dado no se pueden reunir más de
un centenar de ellos.
Los neutrones, por el contrario, no tienen carga y en condiciones
adecuadas es posible empaquetar un sinfín de ellos para formar una
"estrella de neutrones". Los pulsares, según se cree, son estrellas
de neutrones.
Si el Sol se convirtiera en una
estrella de neutrones, toda su masa quedaría concentrada en una pelota cuyo
diámetro sería 1/100.000 del actual y su volumen (1/100.000) 3 ó
1/1.000.000.000.000.000 (una milbillónésima) del actual.
Su densidad sería por tanto 1.000.000.000.000.000 (mil billones) de
veces superior a la que tiene ahora.
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