dimarts, 9 de setembre del 2014

L'ENERGIA DE LES ESTRELLES

A mitjans del segle XIX només es coneixia un mecanisme capaç de generar la quantitat d'energia que irradia el Sol a cada instant: La contracció gravitatòria. El físic alemany Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz va teoritzar l'any 1853 que el Sol podria estar fent-se cada vegada més petit i, gràcies a aquesta contracció, obtenir la suficient energia per irradiar com ho fa.
I en quin ritme hauria d'estar reduint el seu diàmetre? Doncs si tenim en compte que el diàmetre actual del Sol és de 1.390.000 kms, resultava que en els 6000 anys d'història humana només s'hauria reduït uns escassos 900 kms. Seguint aquest raonament, fa 18 milions d'anys el Sol era tan gran com l'òrbita de la Terra, i aquesta devia ser l'edat màxima que podia tenir el nostre planeta. La mala notícia era que, a aquest ritme, el Sol arribaria a un diàmetre zero d'aquí poc més de 9 milions d'anys...
El de Helmholtz va ser el primer intent seriós de determinar l'origen de l'energia solar i la seva possible durada. Però aviat van sorgir problemes, sobretot amb els geòlegs: Aquests afirmaven que la Terra havia de ser molt més antiga que els 18 milions d'anys contemplats per la teoria de Helmholtz. I després van venir els biòlegs darwinistes a sumar-se als geòlegs: La història de la Terra per nassos havia de tenir milers de milions d'anys!
La cosa no va prendre la direcció correcta fins que, a finals del segle XIX i principis del XX, es va descobrir l'energia nuclear.
Les nostres bombes atòmiques i centrals nuclears funcionen gràcies a la fissió nuclear, l'energia que es genera quan es trenquen els nuclis atòmics de certs elements radioactius, generalment l'urani i el plutoni. Però hi ha un altre procés nuclear que encara genera més energia: La unió de dos nuclis atòmics d'hidrogen per a formar-ne un d'heli, la fusió nuclear. Això és el que fan les bombes d'hidrogen però cap central nuclear, ja que fins a dia d'avui no hem sabut trobar la manera de controlar el procés de fusió, tot i que diuen que cada dia hi som més a prop.
De manera molt simplificada i només per entendre el mecanisme, podríem dir que el secret de la fusió nuclear rau en que si la massa de l'àtom d'hidrogen és 1, la de l'àtom d'heli no és 2 sinó 1'9. Així que, quan es fusionen 2 àtoms d'hidrogen en 1 d'heli, sobra una mica de massa, que es converteix en energia. Gràcies a Einstein sabem que aquesta ínfima massa equival a una quantitat d'energia enorme, ja que E=mc2, on E és l'energia, m la massa i c2 la velocitat de la llum al quadrat.
Un estel és un enorme reactor nuclear de fusió: Extreu la seva energia de la conversió continua d'enormes quantitats d'hidrògen en heli. Es calcula que el Sol converteix cada segon 600 milions de tones d'hidrògen en 596 milions de tones d'heli. Els 4 milions de tones que falten són els que es converteixen en energia i s'irradien a l'espai en forma de llum i calor. Mireu si és gran el Sol, que ho porta fent des de fa 4000 milions d'anys i encara en té per 4000 milions més, com a mínim. I un darrer apunt: Es calcula que els fotons que es generen al centre del Sol triguen més d'un milió d'anys a arribar a la seva superfície a causa de les contínues topades amb altres partícules subatòmiques. Un cop arriben a l'exterior, són expulsats a la velocitat de la llum i triguen uns 8 minuts a arribar a la Terra. I uns quants acaben topant amb les nostres retines i ens permeten veure-hi...


Hermann von Helmholtz (1821-1894)



Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada