La pregunta de por qué el agua no se escapa de un vaso entre los átomos del cristal, que en teoría son huecos, ha suscitado un interesante debate en el ámbito de la física. Esta cuestión refleja una confusión común, ya que su formulación parece sugerir que los átomos del cristal están vacíos, mientras que los del agua no lo están. Sin embargo, en la realidad, todos los átomos poseen características similares, independientemente de que se encuentren en estado sólido o líquido.
La naturaleza de los átomos y su interacción
Desde un punto de vista físico, todos los átomos contienen electrones que generan un campo electromagnético cuántico. Este campo es fundamental en las interacciones entre átomos, ya que establece barreras que impiden que el agua se escape del vaso. Como explica la doctora en física y catedrática de la Universidad del País Vasco, Ruth Lazkoz, «los electrones crean repulsiones y atracciones entre los átomos, lo que significa que estos están interconectados».
La clave de este fenómeno radica en el principio de exclusión de Pauli, que establece que no es posible que dos electrones ocupen el mismo estado energético. Por lo tanto, si un electrón de un átomo de agua intenta colocarse en el mismo espacio que un electrón de los átomos del cristal que forma el vaso, no podrá hacerlo. Esto impide que los átomos de agua atraviesen el cristal y, por ende, que el agua se escape.
Interacciones electromagnéticas y cohesión del agua
Las interacciones electromagnéticas juegan un papel crucial en este proceso. Los electrones, que tienen carga negativa, se repelen entre sí, pero también son atraídos por partículas de carga positiva. En consecuencia, el agua no solo se adhiere al cristal del vaso, sino que también está cohesiva entre sus propias moléculas. Esta cohesión se asemeja a la dinámica social durante la adolescencia, donde los individuos sienten apego tanto por su entorno familiar como por sus nuevos grupos de amigos.
La física cuántica proporciona una comprensión más profunda de estas interacciones. Según Lazkoz, «no se pueden tener dos electrones en el mismo estado, lo que significa que si el átomo del cristal ya tiene sus posiciones completas para sus electrones, el agua no tiene espacio para entrar». Este fenómeno no solo se aplica al agua, sino a todos los líquidos que interactúan con sólidos.
La consulta sobre este tema fue enviada por Carlos Miguel Vega Gómez, y forma parte del consultorio científico semanal «Las científicas responden», patrocinado por el programa L’Oréal-Unesco ‘For Women in Science’ y por Bristol Myers Squibb. Este programa busca responder a las dudas de los lectores sobre ciencia y tecnología, a cargo de expertas y tecnólogas asociadas a la Asociación de Mujeres Investigadoras y Tecnólogas (AMIT).
Para aquellos interesados en profundizar en la ciencia detrás de este fenómeno, se invita a enviar preguntas a la dirección de correo electrónico: [email protected] o a través de X con el hashtag #nosotrasrespondemos.
