| Como consecuencia de estos estudios, llevados a cabo en plasmas relativamente
fríos y densos, actualmente los científicos hablan de "ondas
Langmuir" y vuelan "sondas Langmuir" abordo de satélites. Las
investigaciones sobre el plasma se desarrollaron progresivamente en otras
direcciones, de las cuales tres fueron especialmente significativas.
Primera, el desarrollo de la radio llevó al descubrimiento
de la ionosfera, el "techo de plasma" natural sobre la atmósfera,
que hace rebotar las ondas de radio y a veces las absorbe. Comenzando con
el estudio de la propagación de las ondas de radio en la ionosfera
se identificaron una gran variedad de ondas de plasma, en general dispersándose
de forma diferente a lo largo de las líneas de campo magnético
más que perpendiculares a ellas.
Segunda, los astrofísicos admitieron que mucho del
universo estaba formado de plasmas y que el conocimiento de los procesos
astrofísicos requería una mejor compresión de
la física del plasma. Esto era verdad particularmente para el Sol,
cuyas manchas intensamente magnéticas producían muchos fenómenos
magnéticos complicados (p.e. las erupciones solares).
Finalmente, la creación de la bomba atómica
elevó el interés en la energía nuclear como
una posible fuente de energía par el futuro. El Sol libera su energía
combinando núcleos de hidrógeno para formar helio, pero su
proceso de fusión
termonuclear necesita unas enormes temperaturas y presiones,
como las que se dan en el centro del Sol. El proceso es más sencillo
en un gas formado por formas mayores (isótopos) del hidrógeno,
pero aún así se necesitaban temperaturas tan enormes,
que no existía ningún contenedor de laboratorio para encerrar
el gas, el contenedor se vaporizaría o (más probablemente)
enfriaría al gas hasta que cesara toda fusión nuclear.
Sin embargo, dado que el gas a tales temperaturas se convierte
en plasma, surgió la idea de confinarlo dentro de un campo magnético,
sin que tocara realmente ninguna pared material. La posibilidad de producir
esa "fusión termonuclear controlada" comenzó con el
"Proyecto Sherwood" a comienzos de los años 1950 y creció
hasta convertirse en una gran empresa internacional, con miles de científicos
y con aparatos enormes y sofisticados. Poco a poco se encontraron formas
de eliminar los diferentes medios por los cuales el campo magnético
dejaba fugar rápidamente su plasma y se fue aumentando de
forma progresiva su temperatura y su densidad. Se llevó a cabo recientemente
un experimento para extraer tanta energía de fusión como
la invertida en el plasma, pero aún se necesitará mucho tiempo
para obtener un uso comercial de esta forma de energía.
Cuando los satélites descubrieron el cinturón de
radiación y comenzaron a explorar la magnetosfera, se abrió
una cuarta via, la física del plasma espacial. Los
científicos espaciales tomaron prestada, de las investigaciones
de fusión, la teoría del plasma atrapado por un campo magnético,
y la teoría de las ondas de plasma, de la física de la ionosfera.
La astrofísica proporcionó, entre otras cosas, las nociones
de los procesos magnéticos de liberación de la energía
y de la aceleración de partículas. Hoy en día la física
del plasma es un campo activo, que contribuye al conocimiento no solo de
las observaciones espaciales, sino también de los plasmas en general.
|
Lectura adicional:
La acuñación del término "plasma" por Irving Langmuir
lo describió Harold M. Mott-Smith en una carta a Nature, vol. 233,
p. 219 del 17 de septiembre de 1971.
La fundación del "Project Sherwood" se describe en la p.
217-220 de la autobiografía de John Archibald Wheeler, "Geons, Black
Holes and Quantum Foam" (Norton and Co., 1998). El libro es asimismo una
historia fascinante y edificante, la vida de un científico que ese
ocupó de muchas áreas punteras de la física.
|
