¿Es posible la dedona?
por José Carlos Canalda

Como es conocido por todos los aficionados a la Saga de los Aznar, uno de los pilares tecnológicos de la obra de Pascual Enguídanos es la dedona, un fantástico —e imaginario— metal de maravillosas propiedades en el cual se sustenta una parte importante de la civilización del futuro. Por supuesto la dedona es simplemente fruto de la imaginación de nuestro autor, pero, de cara a la física y la química, ¿sería verosímil su existencia? Reflexionemos sobre ello.

Las propiedades específicas de la dedona son básicamente tres: una densidad inaudita, una tenacidad sin par que la convierte en uno de los pocos materiales que no son desintegrados por los rayos Z, y su capacidad para repeler la atracción gravitatoria cuando es inducida eléctricamente. Aunque en realidad ninguna de estas tres características es original de Pascual Enguídanos, ya que están presentes en diversas obras de ciencia-ficción, la agrupación de todas ellas en un único material, así como su amplio uso tecnológico, sobre todo en cascos de astronaves, tan sólo se da hasta donde yo sé en las novelas del escritor valenciano. Insustituible en el futuro imaginado por éste, y de enorme valor estratégico dadas sus aplicaciones bélicas, la dedona es un metal tremendamente escaso cuya mayor fuerte conocida en todo el universo, y prácticamente la única, es el autoplaneta Valera. Pero la descripción de los yacimientos de dedona es ya otro tema que excede de los límites de este artículo, razón por la cual prefiero no insistir en ella.

Así pues, limitémonos a estudiar las tres propiedades básicas de la dedona, enfocándolo desde un punto de vista rigurosamente científico. Empecemos por su resistencia a los rayos Z. Como es sabido, éstos son descritos por Enguídanos como unos rayos desintegradores de metales, todos los cuales son deshechos por ellos excepto la dedona, debido precisamente a un enorme densidad. Bien, en la tecnología actual no se conoce nada que se parezca ni remotamente a los rayos Z —los láseres, por mucho que sean utilizados por los autores de ciencia-ficción, no tienen nada que ver con ellos—, razón por la que poco podemos opinar. Lo más parecido al efecto descrito por Enguídanos sería la vaporización de un metal, algo que efectivamente ocurre cuando es sometido a suficiente temperatura, pero éstas son tan elevadas —la del hierro es de 3000 grados centígrados, y la del wolframio casi el doble— que no resulta posible obtenerlas de forma focalizada, es decir, por aplicación de un haz de rayos.

La antigravedad sigue perteneciendo asimismo al mundo de la ciencia-ficción. Es necesario reseñar que se trata de un tópico muy habitual dentro del género, con materiales antigravitatorios tales como la cavorita imaginada por H. G. Wells en su novela LOS PRIMEROS HOMBRES EN LA LUNA, el descrito por Julio Verne en UN DESCUBRIMIENTO PRODIGIOSO o el Metal X de SKYLARK, de Doc Smith. Puesto que se trata de clásicos antiguos, es muy probable que Enguídanos conociera alguno de ellos —al menos los dos primeros, ya que la traducción de SKYLARK al español es posterior a la Saga — y que, por consiguiente, le pudieran servir de inspiración. Me induce a pensar en ello el hecho de que escritores más modernos no hablan ya de materiales antigravitatorios, sino de generadores de campos antigravitatorios, algo muy diferente.

De todos modos, la física es tajante en este tema: a diferencia de lo que ocurre con la electricidad y el magnetismo, que es de donde toman la idea, por analogía, todos estos autores, la gravedad cuenta con una única polaridad positiva —o si se prefiere, no existe nada equivalente a una masa negativa—, por lo que los cuerpos siempre se atraen, y nunca se repelen, incluso en el caso de una hipotética interacción entre materia y antimateria. No existe pues la antigravedad ni las teorías vigentes predicen su existencia, dándose además la circunstancia de que hasta ahora no ha sido posible conjugar en una sola teoría —la famosa Teoría del Campo Unificado con la que tropezara Einstein — la Relatividad, que como es sabido estudia la gravedad, la Mecánica Cuántica, que lo hace con la estructura íntima de la materia, y las leyes del electromagnetismo.

Queda, no obstante, una puerta abierta a la esperanza: desde hace algún tiempo se está investigando en algo que, sin tener nada que ver con la antigravedad, podría producir no obstante, y hasta cierto punto, unos resultados equivalentes. Me estoy refiriendo a la levitación magnética que, como su nombre indica, aprovecharía campos magnéticos de idéntica polaridad para producir una repulsión —de naturaleza electromagnética, no gravitacional— que hiciera levitar un cuerpo.

Por supuesto no cabe imaginar hoy por hoy naves voladoras sustentadas en campos magnéticos ya que éstos, aun los más intensos, suelen tener radios de acción muy limitados, pero una de las aplicaciones de esta técnica son los trenes magnéticos cuyas ruedas levitan sobre los raíles sin llegar a estar en contacto con ellos, lo que elimina la mayor parte del rozamiento consiguiéndose una mayor velocidad con un menor consumo de energía. Aunque la tecnología es muy compleja ya que necesita elementos superconductores refrigerados con helio líquido, actualmente ya existe un tren magnético en servicio comercial que cubre la línea entre la ciudad china de Shanghai y su aeropuerto a una velocidad superior a los 400 km. por hora, y tanto en Alemania como en Japón hay en marcha sendos proyectos similares.

Otra posible aplicación tecnológica de la levitación magnética podría ser la de evitar accidentes de tráfico al impedir que los vehículos se salieran de la carretera, ya que éstos rebotarían contra unos campos magnéticos laterales que los devolverían sin daño alguno a su carril. No se trataría de algo demasiado espectacular ni tan siquiera, si me apuran, casi de ciencia-ficción, pero contribuiría eficazmente al respeto de los recursos naturales y de las propias vidas humanas.

He dejado deliberadamente para el final el tema de la ultradensidad de la dedona debido a que, desde mi punto de vista, es el más interesante de todos ellos. Según Enguídanos la densidad de la dedona es del orden de unas 50.000 veces la del agua, una cantidad ciertamente enorme teniendo en cuenta que los materiales corrientes suelen ser entre dos y tres veces más densos que el agua, mientras los metales, aunque más densos, no van mucho más allá: el aluminio tiene una densidad de 2,7, el hierro de 7,9, el cobre de 8,9 y el oro de 19,3. El material más denso que se conoce es el osmio, un metal noble cuya densidad es 22,6 veces la del agua... como se ve, muy alejados todos ellos de la dedona.

Claro está que, dado que los átomos están prácticamente huecos —el volumen de las capas electrónicas es siempre muy superior al de los núcleos—, bastaría con encontrar el modo de comprimirlos un tanto para conseguir densidades mucho más elevadas. ¿Existen en la naturaleza este tipo de materiales? Existen, pero para encontrarlos habría que irse al interior de las enanas blancas, unas estrellas que pueden ser consideradas como las cenizas de las estrellas normales una vez que éstas se han extinguido, en las cuales los átomos han sido aplastados por su enorme atracción gravitatoria. Por esta razón, los astrofísicos hablan de materia degenerada para definir aquélla de la que están compuestas, en la cual, aunque todavía existen los átomos, éstos están literalmente miniaturizados aunque, eso sí, conservando toda su masa. Todavía más allá van las estrellas de neutrones y los agujeros negros, con densidades aún mayores a causa de su superior grado de condensación, hasta el punto de que en ellos ya no existen los átomos como unidades individuales sino una especie de puré de neutrones en las primeras —al colapsar los electrones sobre los núcleos se combinan con los protones para dar neutrones— y algún tipo de materia superdensa de difícil comprensión para los profanos en los segundos, tanto que su inmensa atracción gravitatoria no deja escapar ni tan siquiera a la luz.

Pero las abundantes descripciones de la dedona a lo largo de la Saga de los Aznar se refieren a algo muy diferente, un metal, razón por la cual no se puede comparar con los materiales que constituyen estos extraños astros. ¿Quiere esto decir que la superdensidad de la dedona, al igual que sus otras propiedades, no pasa de ser una elucubración literaria sin base científica? No necesariamente. Pero para ello deberemos repasar algunos conceptos químicos.

Como es sabido, la densidad es el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa; cuanta más masa en un mismo volumen, o cuanto menos volumen para una misma masa, más denso será el material, y viceversa. Aunque la densidad de un cuerpo cualquiera —paja, corcho, piedra...— depende de varios factores, en el caso de los elementos químicos puros podemos limitarlos a dos, su estado de agregación —es decir, la forma en que los átomos se unen entre sí— y la estructura interna de los propios átomos. En lo que respecta al primero, tenemos un ejemplo conocido en el caso de los dos tipos principales de carbono puro que se conocen, el diamante y el grafito; en ambos casos su composición es idéntica, pero al estar los átomos de carbono unidos los unos a los otros de forma diferente —el diamante es mucho más compacto que el grafito—, las propiedades de ambos materiales son diferentes, incluyendo claro está la densidad.

Pero en los metales —y la dedona, según Enguídanos, es un metal— estas diferencias se minimizan, ya que la mayoría de ellos suelen adoptar estructuras cristalinas muy similares y compactas, razón por la cual sus diferencias de densidad se deben principalmente a la estructura interna de los respectivos átomos. Así pues, deberemos echar un vistazo al interior de los mismos para analizarlo. Básicamente los átomos están compuestos por un núcleo, que contiene los protones y los neutrones, y un conjunto de capas electrónicas donde se encuentran los electrones. A grosso modo se puede decir que la mayor parte de la masa del átomo se concentra en el núcleo, a la par que el tamaño de éste es muy inferior al de las capas de electrones que lo rodean. En consecuencia, la densidad de un átomo determinado dependerá básicamente de dos factores, la masa del núcleo y el volumen de su capa electrónica.

La masa del núcleo depende, claro está, del número de protones y neutrones que lo constituyen, el cual va aumentando de forma paulatina desde el elemento más ligero —ligero por el tamaño de su núcleo, no confundir con la densidad— de todos los existentes —el hidrógeno, con sólo un protón— hasta los más pesados —ídem lo anterior— como el uranio y los transuránidos, que rebasan con creces los doscientos entre protones y neutrones. Si sólo fuera por este factor, la densidad de los elementos químicos se iría incrementando conforme aumentara el tamaño de sus núcleos, pero esto no sucede así. ¿Por qué? Pues porque en la densidad también influye el volumen, y el tamaño de las capas electrónicas no sigue el mismo comportamiento de los núcleos sino que, dependiendo de determinadas reglas que sería demasiado complejo explicar aquí, describe una serie de ciclos periódicos con varios máximos y mínimos alternados.

Es la combinación de ambos efectos la que determina la densidad de cada uno de los ciento y pico átomos conocidos en la actualidad, la cual sigue una serie de pautas que se podrían resumir más o menos así: En general un elemento pesado (es decir, con un número elevado de protones y neutrones) suele ser más denso que uno ligero, pero siempre y cuando ambos pertenezcan a una misma familia; los químicos denominamos familias a los grupos de elementos que presentan unas propiedades químicas similares, una de las cuales es, precisamente, la configuración de sus capas electrónicas. Así, tenemos que el cobre, la plata y el oro pertenecen a una misma familia, razón por la que el más pesado de ellos —el oro— es también el más denso, mientras que el más ligero, el cobre, es el que presenta una densidad menor. Comparar las densidades de dos elementos químicos pertenecientes a dos familias distintas es más complejo, pero en general podemos concluir que los elementos químicos más pesados suelen ser, en general, bastante densos, aunque mucho menos que la dedona, claro está.

Llegados a este punto, alguien podría argüir una explicación aparentemente sencilla: la dedona sería un metal superpesado —es decir, con un núcleo mucho mayor que el de los que conocemos actualmente— que, a causa de ello, sería también superdenso. Sí, la idea es buena, pero... nos encontramos con un inconveniente, la estabilidad de los núcleos. Para que un átomo sea estable, la proporción de protones y neutrones del núcleo ha de respetar ciertos valores, ya que un exceso o defecto de neutrones respecto al número de protones provoca que el átomo emita radiactividad y se desintegre. Es el caso, por poner un ejemplo conocido, del carbono: el isótopo (un isótopo es un átomo con un número determinado de protones y neutrones) normal del carbono es el carbono-12, estable, con seis protones y seis neutrones en su núcleo. Pero el famoso carbono-14, utilizado para calcular la antigüedad de los restos arqueológicos, tiene idéntico número de protones —seis, por eso es carbono y no otro elemento químico distinto— pero cuenta con dos neutrones adicionales, ocho en total, lo que le hace perder su estabilidad convirtiéndolo en radiactivo.

Las reglas que rigen estos criterios de estabilidad no son demasiado bien conocidas, pero a grandes rasgos se puede afirmar que, en general, los isótopos estables de los elementos químicos ligeros, como el carbono, el oxígeno, el nitrógeno, el helio o el aluminio, suelen tener aproximadamente el mismo número de protones que de neutrones, como vimos en el caso del carbono. Para los átomos pesados la cosa cambia, ya que para estabilizar a tantos protones es necesario contar con muchos más neutrones —que actúan a modo de pegamento —, de forma que la proporción de neutrones tiende a incrementarse rápidamente, acercándose a los dos tercios del total. Así, el núcleo de plomo tiene 82 protones y unos 125 neutrones —cuenta con varios isótopos—; el uranio más común —el 238— posee 92 protones y 146 neutrones, y el último de los elementos descubiertos hasta ahora, todavía sin nombre, alcanza los 118 protones y los 175 neutrones.

Sin embargo, este aumento de la proporción de neutrones sobre el total de la masa del núcleo acaba siendo insuficiente para garantizar la estabilidad del mismo, ya que también influye la forma en la que estas partículas puedan ser empaquetadas, algo que resulta más complejo cuanto mayor sea su número. De hecho, a partir del plomo y el bismuto ninguno de los elementos químicos posteriores posee isótopos estables siendo todos ellos radiactivos, e incluso dos elementos pertenecientes a la región estable del Sistema Periódico, el tecnecio y el promecio, son inestables pese a ser vecinos de metales tan comunes como el manganeso, el hierro, el cromo o el wolframio. Por si fuera poco, conforme aumenta el tamaño del átomo los núcleos incrementan su inestabilidad, pasando de unas vidas medias —antes de su desintegración— de miles o millones de años, como es el caso del uranio 238 o del torio 232, a otras que no pasan de las milésimas de segundo en los últimos elementos de la tabla periódica, denominados transuránidos, los cuales sólo han podido ser detectados —a veces en cantidades de apenas unos átomos— tras su síntesis artificial debido a que, al ser tan efímeros, no existen en estado libre en la naturaleza.

Después de lo dicho, todo induciría a pensar que el número de elementos químicos posibles, incluyendo los artificiales, sería necesariamente finito, y no andaría demasiado lejos de los 118 conocidos hasta ahora... al menos eso parecería indicar la tendencia. Sin embargo, algunos estudios teóricos postulan la posible existencia de unos elementos químicos, denominados superpesados, en los cuales volvería a darse la posibilidad de una estabilidad en sus núcleos pese a que estos contendrían más partículas —protones y neutrones— que los conocidos actualmente, para los cuales se ha acuñado el término de islas de estabilidad. De hecho, algunos de los últimos átomos sintetizados, como ocurre con el número 114 —con 114 protones y 175 neutrones en su núcleo— tiene una vida media de unos 30 segundos antes de desintegrarse, lo cual pese a parecer poco es miles de veces superior a la vida media de los anteriores transuránidos. Puede que todavía no estemos en una isla de estabilidad, pero al menos nos estamos moviendo por aguas bastante poco profundas, especulándose con la posibilidad de que núcleos con una masa atómica del orden de 300 sumando protones y neutrones —la del citado elemento 114 suma ya 289— podrían tener unos períodos de vida media del orden del millón de años. Todavía no sería la estabilidad completa, por supuesto, pero ya se le aproximaría bastante.

Huelga decir que la ciencia no conoce al día de hoy ninguno de estos hipotéticos elementos, pero no descarta en absoluto que puedan descubrirse en un futuro; al fin y al cabo gran parte de los elementos del Sistema Periódico, excepto los más ligeros, se han producido durante las ciclópeas explosiones de las supernovas, razón por la que cabría imaginar un proceso todavía más drástico —los astrónomos hablan de hipernovas — capaz de ir todavía más allá en la síntesis de elementos químicos.

¿Sería la dedona uno de estos elementos superpesados? Con todas las precauciones, y con todas las libertades que hay que tomar en el caso de las extrapolaciones de ciencia-ficción, yo me atrevería a afirmar: quizás. Al menos, y a la luz de los conocimientos actuales, no es ningún disparate, lo que dice mucho de la intuición de Pascual Enguídanos que, me consta, jamás en su vida oyó hablar de estos superpesados.

Y ahora, la segunda pregunta: ¿tendrían estos superpesados unas densidades del orden de la de la dedona? Aquí sólo se puede especular ya que, como comenté anteriormente, la densidad de un elemento químico no depende sólo del tamaño de su núcleo, sino también de otros factores de difícil cuantificación, máxime si tenemos en cuenta que los elementos transuránidos artificiales a los que hice alusión, es decir, los últimos descubiertos hasta ahora, apenas han podido ser estudiados debido a su fugacidad. Eso sí, aquellos cuya densidad sí ha podido ser medida, como en el caso del neptunio o el plutonio, muestran que, aunque son pesados, no lo son más que otros metales normales como el oro, el platino o el osmio. Así pues, queda abierta la puerta a la imaginación.

© José Carlos Canalda,
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