El tío Tungsteno: 16) El jardín de Mendeléiev

En esta ocasión nos adentramos en el jardín de Mendeléiev: la tabla periódica de los elementos, o como Sacks lo define, un jardín “encantado”, un jardín real, la clave del universo.

Este capítulo está dedicado por entero a recorrer la historia del descubrimiento trascendental de que los elementos pueden ser clasificados siguiendo unos principios fundamentales.  Comenzamos el viaje en el Museo de Ciencia de South Kensington donde nuestro protagonista ve por primera vez una enorme tabla periódica donde estaban representados los elementos descubiertos hasta ese momento (incluyendo una muestra de cada uno de ellos).

Ver los elementos así representados le permitió comprender que el principio de la valencia era fundamental, es decir, que la cantidad de enlaces químicos que pueden formar los átomos de un elemento dado sirve para construir familias con analogías químicas y físicas (ocho en total).  Otro principio fundamental eran las masas atómicas, que fueron determinadas finalmente en el congreso de Karlsruhe de 1860.

A partir de este momento, la tabla periódica se convirtió casi en una obsesión, volvía al Museo a examinar su disposición intentando desentrañar todos sus significados ya que otorgaba un orden a un mundo en principio caótico y sin sentido.  Este “descubrimiento” llevó a Sacks a querer conocer mejor la vida de Dimitri Mendeléiev y, sobre todo, a leer el libro donde había publicado por primera vez su tabla: Los principios de la química (un texto fundamental que continuó editándose durante muchos años y enriqueciéndose con los nuevos descubrimientos).

Conociendo las vicisitudes del gran químico, podemos decir que la tabla periódica surgió gracias a la tenacidad de la madre de Mendeléiev quien recorrió miles de kilómetros con su hijo desde Siberia para que pudiese estudiar en San Petersburgo.  Éste demostró poseer una gran curiosidad y un ansia por organizar principios de todo tipo (como Linneo hiciera con los animales y plantas) hasta que apareció su tabla en 1869.  Destacaré que pasó cerca de veinte años meditando y analizando la cuestión antes de publicar su trabajo.

La ordenación de los elementos surgió al comprobar que la masa atómica constituía un patrón, una estructura repetitiva, una periodicidad.

Alternando los cálculos y las corazonadas, moviéndose entre la intuición y el análisis, a las pocas semanas Mendeléiev había tabulado treinta y pico elementos en orden de menor a mayor masa atómica, una tabulación que ahora sugería que había una repetición de propiedades cada ocho elementos.

Lo más destacable es que Mendeléiev dejó vacios a propósito varios espacios porque consideraba que había elementos “todavía desconocidos”.  Es decir, su teoría permitía hacer predicciones acerca de cómo serían los elementos que aún no habían sido identificados, gracias a lo cual su descubrimiento pronto fue tomado como una ley básica de la naturaleza a pesar de que la piedra angular de toda la tabla no fue prevista por él, ya que no es que faltara un elemento, sino toda una familia: la de los gases inertes.

Una vez Sacks se empapó de todos estos conceptos, decidió ponerlos a prueba por sí mismo interesándose por los elementos que faltaban, como algunas tierras raras; y aventurándose a plantear la hipótesis de la existencia de elementos más allá del uranio, el último conocido hasta después de la Segunda Guerra Mundial.

Parecía que, de este modo, la tabla periódica podría extenderse a nuevos elementos más allá del uranio, elementos que podrían no existir ni siquiera en la naturaleza. No estaba claro que hubiera algún límite a esos elementos transuránicos: quizá los átomos de tales elementos serían demasiado grandes para mantenerse unidos. Pero el principio de la periodicidad era fundamental, y al parecer podía extenderse de manera indefinida.

Quiero terminar este resumen con otra cita del capítulo que me parece interesantísima a la vista del intercambio de opiniones en la pasada tertulia en relación a la belleza y la ciencia:

La tabla periódica era increíblemente hermosa, lo más hermoso que yo había visto. Jamás pude analizar de manera adecuada lo que yo quería dar a entender por belleza en este caso: ¿simplicidad?, ¿coherencia?, ¿ritmo?, ¿inevitabilidad? O quizá se trataba de la simetría, del hecho de que cada elemento quedara firmemente encerrado en su lugar, sin huecos ni excepciones, de modo que implicara la existencia de todo.

Y ahora el debate:

1. La ciencia es bella y "entra por los ojos".  En este capítulo, Oliver queda maravillado ante la imagen de una enorme tabla periódica en el Museo de ciencias local, ¿fomentamos el acceso a los museos de corte científico (más allá de los más conocidos relacionados con el arte)?, ¿la ciencia se puede explicar bien en un museo?

2. El ser humano ha sentido, desde antiguo, una necesidad imperiosa por clasificar, ordenar y buscar patrones en la naturaleza.  Esta mera actividad ha llevado a grandes descubrimientos pero, ¿existe realmente un orden "natural"?, el orden que podemos ver ¿es real?, ¿o es una mera construcción de nuestra mente que sencillamente se adapta bien a lo observado?

3. Creo haber encontrado otro guiño de Sacks a la elección de su futura carrera profesional cuando afirma que se dio cuenta del "poder trascendente de la mente humana y el hecho de que podía descubrir o descifrar los más profundos secretos de la naturaleza, para leer la mente de Dios".  ¿Que opinión te merece esta afirmación?, ¿llegará el ser humano a tener un conocimiento "completo" de la realidad?

4. Yuri Oganessian y su equipo anunciaron en 2010 que habían sintetizado el elemento 117 (unos pocos núcleos) aunque la IUPAC y la IUPAP aún no lo han reconocido ¿la tabla periódica tiene algún final?, ¿seremos capaces de seguir sintetizando nuevos elementos? Y, si esto es así, ¿las predicciones de Mendeléiev seguirán teniendo validez?