Revista de Divulgación Científico-Tecnológica del Gobierno del Estado de Morelos

La sangre del universo: el plasma.

Sangre

Dr. Horacio Martínez Valencia / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Instituto de Ciencias Físicas de la Universidad Nacional Autónoma de México
Dr. Fidel Benjamín Alarcón Hernández / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México
Archivo: Física

           Una de las actividades más comunes de los investigadores en el ámbito de la divulgación de la ciencia, es la de dar platicas a diferentes niveles, en particular una experiencia que puedo mencionar sobre esto, es cuando realizo una exposición sobre plasmas y sus aplicaciones. Al preguntarle al público si pueden dar un ejemplo de plasmas, es muy frecuente que mencionen “la sangre”.
Bueno, debido a lo anterior, platicare cual es el origen de esta palabra en el área de la ciencia.
            Empezaremos por saber de dónde viene la palabra plasma. Plasma es una palabra que proviene del latín pero cuyos antecedentes más remotos se encuentran en la lengua griega, es un vocablo que significa “formación”. Para la biología, el plasma es la parte liquida de la sangre que contiene las células como componentes en suspensión, por lo tanto, es el componente líquido y acelular de la sangre. Está formado por agua (90%) y por numerosas sustancias que se encuentran disueltas en ella, como proteínas, lípidos, glúcidos y diversos desechos del metabolismo.
No cabe duda que hoy en día, el uso de tecnología cuyo principio de funcionamiento está basado en los conocimientos generados por la investigación en temas relativos a los plasmas es muy amplio, y se podría decir sin temor a equivocarse que también es cotidiano (lámparas fluorescentes, pantallas de plasma, esferas de plasma, flamas, etcétera). Sin embargo, esto no siempre ha sido así, poco a poco se han ido construyendo y atendiendo los diferentes aspectos que tienen que ver con este tema y que durante el transcurso del siglo pasado fueron tema de discusión y análisis, origen de diferentes debates, así como de grandes controversias.
          Una cuestión definitivamente significativa y excepcionalmente interesante relativa a los “plasmas”, es la ocurrida en el intervalo de tiempo de desarrollo de la terminología asociada a los plasmas, tiempo en el cual se hicieron las propuestas iniciales, se realizó una búsqueda apropiada y finalmente se llegó hasta el correspondiente planteamiento que dio origen y justificación al uso de la palabra plasma para describir con ella a lo que hoy se conoce como el cuarto estado de la materia, los “plasmas”.
En esta ocasión, buscando disipar la duda y confusión que generalmente se origina cuando se escucha la palabra plasma y se relaciona con el componente de la sangre y no así con el tema relativo correspondiente a la física. Se hace una reseña de los hechos que se llevaron a cabo aproximadamente por el año 1927 [1], cuando se iniciaba el estudio de las descargas en vapores de mercurio, Irving Langmuir y su colaborador Harold M. Mott-Smith desarrollaron en muy corto tiempo una sonda que les permitía experimentar con tales fenómenos y hacer los planteamientos matemáticos acumulando una gran cantidad de datos que les permitieron notar la similitud de las estructuras de descarga que se observaban en todos ellos. En particular, fue Langmuir quien resalto tal acontecimiento, por lo que estuvieron trabajando y pensando encontrar un nombre adecuado que pudiera describir una región particular de una descarga eléctrica en un gas.
Se propusieron entonces diferentes nombres como: descarga uniforme, descarga homogénea, descarga en equilibrio; y para las regiones de oscuridad o de luz que rodean a los electrodos, nombres como: auras, halos, y así sucesivamente.
          Hasta que un día llego triunfante Langmuir expresando lo que se le había ocurrido. Langmuir destacó que la parte en equilibrio de la descarga, actúa como una especie de substrato de partículas portadoras especiales, como electrones termoiónicos de alta velocidad provenientes de un filamento, junto con iones y moléculas de un gas; lo cual le recordó la manera en que los plasmas sanguíneos llevan glóbulos rojos, blancos, plaquetas y gérmenes; que son como partículas especiales y diferentes. Fue entonces cuando él propuso que se llamara a tal descarga uniforme “plasma”.

Plasma

En el ámbito de la física, el plasma es una materia gaseosa ionizada que exhibe igual número de cargas libres positivas y negativas.
Que hoy en día llegue a confundir el uso de la palabra plasma al referirnos a un fenómeno físico no es extraño… a pesar del uso ya muy normal del término plasma; sin embargo, en aquella época quedaron en una situación particular, pues durante mucho tiempo ellos fueron exhortados por peticiones de revistas médicas para la modificación y reimpresión de sus publicaciones debido a la confusión que generaba el uso de tal expresión.
          Al principio, las esferas del mundo de la física y de la química miró con prejuicio a esta palabra un tanto inconveniente y tardaron un tiempo en aceptarla dentro de su vocabulario normal. Sin embargo, de repente y algún tiempo después, todo el mundo comenzó a hablar sobre los plasmas y el vocablo finalmente fue aceptado.
Irving Langmuir, estudió física en la Universidad de Columbia en Estados Unidos, donde se licenció en 1903 en Ing. Metalúrgica y posteriormente en la Universidad de Gotingen donde se doctoró. Fue galardonado con el premio nobel de química en el año de 1932, por sus investigaciones sobre química de superficies. Fue un científico cuyas contribuciones a la ciencia fueron varias y van desde el análisis del sembrado de nubes para conseguir lluvia, pasando por el estudio de gases ionizados, hasta ampliar los conocimientos sobre estructuras electrónicas; evidentemente, no debemos olvidar lo que nos concierne ahora, la introducción de la palabra plasma para describir a los gases ionizados, esto es:
“La manera en que los fluidos electrificados transportaban electrones de alta velocidad, iones y moléculas le recordaron la forma en que el plasma sanguíneo transporta los glóbulos rojos, blancos, y los gérmenes”.
Visto de esta manera se podría pensar y concluir que ciertamente, los gases ionizados con las características del llamado cuarto estado de la materia, son el plasma del Universo.

[1] Harold M. Mott-Smith, Nature 233 (1971) 219.


Semblanza


El Dr. Horacio Martínez Valencia estudió la licenciatura, maestría y doctorado en Física en la Facultad de Ciencias de la UNAM, recibió en dos ocasiones la Medalla ‘Gabino Barreda’, realizó una estancia posdoctoral estudiando átomos de Rydberg en la Universidad de Wesleya, Estados Unidos. Actualmente, el Dr. Martínez es Investigador Titular C del Instituto de Ciencias Físicas de la UNAM. Realiza estudios sobre plasmas, colisiones atómicas, espectroscopia de plasmas fríos y física aplicada. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores, teniendo actualmente el Nivel III y a la fecha ha publicado más de 80 artículos en revistas indexadas de difusión internacional.

 


Semblanza


El Dr. Fidel Benjamín Alarcón Hernández estudió la licenciatura y maestría en Física en la Facultad de Ciencias de la UNAM. Cuenta con el Doctorado en Ciencias con especialidad en Física Nuclear. Actualmente, el Dr. Alarcón es profesor de la Facultad de Ciencias de la UNAM y está realizando una maestría en Docencia para la educación Media Superior en la UNAM. Sus campos de interés son el estudio de plasmas fríos y colisiones atómicas. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores.