Cesio

ELEMENTO 55

Cesio

55

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El cesio, elemento clave en la historia del tiempo, dio origen al primer reloj atómico. Descubrí su importancia en la medida del segundo y la teoría de la relatividad de Einstein. Escrito por: Hernán Aguirre.

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Partiendo de lo absoluto, preciso e implacable que era el tiempo para la mecánica clásica. A medida que crecemos, entendemos cada vez más que “el tiempo es oro”. Entendemos, también, que la mayoría lo procesamos intuitivamente de forma lineal y “hacia adelante”

Aparece en el siglo XX, de la mano de un tal Albert Einstein, una teoría que genera una ruptura, cuando las ideas sobre el tiempo se separan de la intuición y dejan atrás su cualidad de absoluto para ser considerado particular e individual para cada partícula del cosmos.

Como sucede con toda magnitud que rige nuestras vidas, nos resulta imperioso poder medir el tiempo, porque si no, ¿cómo saber si mi tiempo es igual al tuyo? Para aproximarnos a una respuesta, antes que nada se necesitó definir la unidad con la cual cuantificarlo: el segundo, o “la segunda parte pequeña” en la que se divide una hora (del latín pars minuta secunda). El problema es que esta definición se basa en convenciones humanas (un sol ficticio que se mueve a una velocidad constante) y no estaríamos describiendo con mucha exactitud lo dinámico que es el movimiento del cosmos. La comunidad científica necesitaba un parámetro independiente del intervalo de tiempo establecido como un día.

Hacia 1860, en Dukheim, Alemania, Robert Bunsen y Gustav Kirchhoff le pusieron el broche de oro a una técnica fundamental en el descubrimiento de nuevos elementos: la espectroscopia, que les permitió confirmar el vínculo único entre los elementos químicos y su espectro de emisión característico. 

Gracias a esta técnica, Bunsen y Kirchhoff se dedicaron a observar el espectro que distintos materiales producían al ser calentados, entre ellos un tipo de lepidolita. La “huella digital” de este raro mineral constaba de dos líneas azules desconocidas hasta el momento, señal de haber descubierto un nuevo elemento. Le dieron el nombre de “cesio” (del latín caesius, “azul del cielo”), un metal con uno de los puntos de fusión más bajos, cerca de los 29 ºC, lo que significa que podría derretirse en tus manos si no fuera porque también es el segundo más reactivo de la tabla: se prende fuego espontáneamente en contacto con el aire y estalla con sólo una gota de agua. 

Pero lo que convierte a este elemento en parte fundamental en la historia del tiempo es el hecho de que su “gran” tamaño, su masa, las interacciones entre sus partículas subatómicas, entre otras propiedades, permiten que, al perturbarlo con la frecuencia adecuada, el movimiento de sus electrones alrededor del núcleo se produzca con una frecuencia enormemente exacta. Tan exacta que la radiación que emite se convirtió en el corazón del primer reloj atómico, construido en 1955 en el Reino Unido por Louis Essen. Esta frecuencia se usaría más adelante como “patrón universal” para definir al segundo, que se convirtió en el tiempo que tarda un átomo de cesio (más precisamente, de su isótopo 133) en vibrar 9.192.631.770 veces. Los relojes atómicos a base de este elemento son tan precisos que se atrasan un segundo cada 100 millones de años. Está como para regalárselo a ese amigo impuntual para poder encontrar al fin una mesa libre en el bar.

Paradójicamente, los relojes atómicos a base de cesio permitieron probar algunas ideas fundamentales de la teoría de la relatividad de Einstein, cuya importancia a lo largo del siglo XX instaló la idea de tener que redefinir el tiempo de un modo que tuviera en cuenta estas nuevas consideraciones relativistas. 

Naturalmente no lo podemos encontrar aislado, sino en sales. Esto y su escasez a nivel mundial lo convierten en uno de los elementos más caros de la tabla después del rodio y del paladio. Es incluso más caro que el mismísimo oro, y, junto con este último, son los únicos elementos que en estado puro son dorados, lo que nos hace pensar si no deberíamos ir cambiando el famoso dicho por “el tiempo es cesio”