{"id":24605,"date":"2026-02-10T07:04:23","date_gmt":"2026-02-10T06:04:23","guid":{"rendered":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/?p=24605"},"modified":"2026-02-15T07:54:13","modified_gmt":"2026-02-15T06:54:13","slug":"la-edad-de-la-tierra-y-iii-la-radiactividad-entra-en-juego","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/?p=24605","title":{"rendered":"La edad de la Tierra (y III): la radiactividad entra en juego"},"content":{"rendered":"

Vimos en las dos primeras partes de esta entrada las dataciones teol\u00f3gicas y termodin\u00e1micas manejadas durante los siglos XVII al XIX<\/span>\u00a0para <\/span>responder a la cuesti\u00f3n, \u00bfqu\u00e9 edad tiene la Tierra? (La edad de la Tierra (I): dataciones teol\u00f3gicas<\/a> y La edad de la Tierra (II): dataciones termodin\u00e1micas<\/a>). Los razonamientos termodin\u00e1micos segu\u00edan siendo insuficientes, al no tener en cuenta la energ\u00eda at\u00f3mica desconocida en esa \u00e9poca. <\/span>La respuesta definitiva vino de la mano de la radiactividad, descubierta en el cambio del siglo XIX al XX.<\/p>\n

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P. y M. Curie<\/figcaption><\/figure>
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H. Becquerel<\/figcaption><\/figure><\/p>\n

Se empez\u00f3 a estudiar entonces este misterioso mecanismo de producci\u00f3n de energ\u00eda incre\u00edblemente eficaz. La radiactividad fue descubierta por Henri Becquerel (1852-1908) en Francia, e inmediatamente estudiada por Pierre (1859-1906) y Marie Curie (1867-1934) \u2013los tres recibieron el premio Nobel de f\u00edsica por ello en 1903; Marie Curie tambi\u00e9n recibi\u00f3 el de Qu\u00edmica en 1911, siendo la \u00fanica persona que ha ganado las dos modalidades\u2013. Se observ\u00f3 que tanto el radio, sintetizado por los Curie a partir de ingentes cantidades de pechblenda \u2013mena de uranio\u2013, como la misma pechblenda emiten energ\u00eda de forma prolongada en el tiempo, sin que nadie en esos a\u00f1os iniciales de la investigaci\u00f3n supiera muy bien de donde ven\u00eda. Entonces fue cuando Einstein propuso que la energ\u00eda pod\u00eda venir de un proceso de transformaci\u00f3n de masa en energ\u00eda siguiendo su f\u00f3rmula E=mc2<\/sup><\/em>. De hecho, en el art\u00edculo donde la dio a conocer en septiembre de 1905, Einstein suger\u00eda una forma de comprobar experimentalmente su validez usando procesos radiactivos: \u00abNo hay que descartar la posibilidad de poner a prueba esta teor\u00eda utilizando cuerpos cuyo contenido de energ\u00eda es variable en alto grado (por ejemplo, sales de radio) \u2013escribi\u00f3 en las \u00faltimas l\u00edneas del art\u00edculo\u2013. Si la teor\u00eda est\u00e1 de acuerdo con los hechos, entonces la radiaci\u00f3n transporta inercia entre cuerpos emisores y absorbentes\u00bb. Einstein no explic\u00f3 la forma en que la materia se convierte en energ\u00eda \u2013eso requiri\u00f3 un conocimiento mucho m\u00e1s profundo del \u00e1tomo que s\u00f3lo se alcanz\u00f3 tras d\u00e9cadas de estudio y experimentaci\u00f3n\u2013. Dado el enorme valor de la velocidad de la luz, la f\u00f3rmula de Einstein garantizaba que la materia encierra una ingente cantidad de energ\u00eda: ah\u00ed pod\u00eda estar encerrado el secreto que explicara por qu\u00e9 el Sol pod\u00eda haber estado emitiendo energ\u00eda incansablemente durante mucho m\u00e1s tiempo del que nadie hab\u00eda imaginado.<\/p>\n

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E. Rutherford<\/figcaption><\/figure>\n

Incidentalmente, la radiactividad fue la que finalmente acab\u00f3 permitiendo saber la edad de la Tierra. Ernest Rutherford (1871-1937), uno de los padres de la moderna teor\u00eda at\u00f3mica, fue el primero en apuntar en la direcci\u00f3n adecuada. Neozeland\u00e9s formado en Cambridge, estudi\u00f3 la radiactividad en Montreal, donde estuvo de 1898 hasta 1907. Junto con su colega Frederick Soddy, encontraron que la radiactividad transforma unos elementos en otros, que en el proceso se emite energ\u00eda y que la transformaci\u00f3n sigue una ley com\u00fan para todos los elementos radiactivos: la velocidad con que una sustancia se desintegra es proporcional al n\u00famero de n\u00facleos existentes. Esta ley da lugar al concepto de vida media: el tiempo que se requiere para que el n\u00famero de \u00e1tomos de una sustancia radiactiva se reduzca a la mitad. Esta vida media es una caracter\u00edstica de cada elemento y no depende de otros factores como puedan ser la cantidad de elemento disponible o la temperatura a la que se mantenga. Rutherford concluy\u00f3 que si se conoc\u00eda con suficiente detalle la vida media de un cierto elemento radiactivo y los productos en que se descompon\u00eda, pod\u00eda de esa informaci\u00f3n deducirse el tiempo que llevaba produci\u00e9ndose la desintegraci\u00f3n. La distribuci\u00f3n de esos productos en una determinada roca puede ser usada para datar su antig\u00fcedad. Seg\u00fan Rutherford, la radiactividad pod\u00eda, por un lado, proporcionar suficiente energ\u00eda para justificar una edad mayor para la Tierra y el Sol de la que hab\u00eda estimado Lord Kelvin, suficiente para que los procesos evolutivos de ge\u00f3logos y bi\u00f3logos pudieran haber tenido lugar. Por otro, proporcionaba un m\u00e9todo muy prometedor para estimar directamente la edad que pod\u00eda tener una roca; Rutherford, de hecho, aplic\u00f3 su idea a un trozo de pechblenda y dedujo que ten\u00eda una antig\u00fcedad de por lo menos 700 millones de a\u00f1os, mucho m\u00e1s antigua por tanto que las estimaciones de Kelvin para la Tierra.<\/p>\n

Rutherford tuvo la oportunidad de explicar todo esto en Inglaterra, en la sede de la Royal Institution<\/em>. All\u00ed se encontr\u00f3 con lord Kelvin entre la audiencia. A sus ochenta a\u00f1os, William Thomson era entonces una instituci\u00f3n viviente no s\u00f3lo en la ciencia brit\u00e1nica sino en la mundial. F\u00edsico y matem\u00e1tico \u2013amigo de Maxwell\u2013, fue uno de los padres de la termodin\u00e1mica, y tambi\u00e9n inventor, muy implicado en la instalaci\u00f3n de las l\u00edneas telegr\u00e1ficas trasatl\u00e1nticas \u2013hab\u00eda ganado una fortuna con sus patentes para el tel\u00e9grafo\u2013. Hab\u00eda sido convertido en bar\u00f3n Kelvin de Largs por la reina Victoria en 1892 \u2013el alias \u00abKelvin\u00bb del t\u00edtulo proviene del r\u00edo Kelvin, que cruza el campus de la Universidad de Glasgow, donde hab\u00eda iniciado sus estudios y donde ejerci\u00f3 de catedr\u00e1tico desde 1846 hasta su jubilaci\u00f3n en 1899\u2013. Tras su muerte en 1907, Kelvin fue enterrado en la abad\u00eda de Westminster en una capilla vecina a la de Newton. Y Rutherford, neozeland\u00e9s de origen, casi un reci\u00e9n llegado al mundo de la f\u00edsica, iba a enmendarle la plana al lord en un asunto especialmente sensible para este. A Rutherford lo acab\u00f3 salvando la memoria, pues al final record\u00f3 una premisa que Kelvin hab\u00eda asumido cuando present\u00f3 sus estimaciones sobre la edad del Sol: \u00abV\u00e1lidas a menos que otros recursos hasta ahora desconocidos para nosotros est\u00e9n disponibles en el gran almac\u00e9n de la creaci\u00f3n\u00bb. Rutherford narr\u00f3 despu\u00e9s con su humor franco el episodio: \u00abEntr\u00e9 en la habitaci\u00f3n que estaba en penumbra; de repente vislumbr\u00e9 a lord Kelvin en la audiencia, y ca\u00ed en la cuenta de que iba a tener problemas en la parte final de mi conferencia, cuando tratara la edad de la Tierra, pues mis estimaciones estaban en conflicto con las suyas. Para mi alivio, Kelvin se durmi\u00f3 r\u00e1pidamente, pero cuando llegaba al punto importante, \u00a1vi como el viejo p\u00e1jaro se incorporaba, abr\u00eda un ojo y me lanzaba una funesta mirada! Entonces tuve una repentina inspiraci\u00f3n y dije que lord Kelvin hab\u00eda limitado la edad de la Tierra \u00absupuesto que ninguna otra fuente fuera descubierta\u00bb. Esa prof\u00e9tica declaraci\u00f3n se refer\u00eda a lo que estamos considerando hoy aqu\u00ed: \u00a1el radio! \u00a1Y fijaos!, el viejo me sonri\u00f3 satisfecho\u00bb. Mejor as\u00ed, porque Rutherford fue enterrado en Westminster, al lado de Kelvin y de Newton.<\/p>\n

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C.C. Patterson<\/figcaption><\/figure>
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T. Midgley recibiendo el premio Gibbs de la American Chemical Society en 1941<\/figcaption><\/figure><\/p>\n

En los a\u00f1os veinte y con variantes del m\u00e9todo de dataci\u00f3n desarrollado por Rutherford, se lleg\u00f3 a la conclusi\u00f3n de que la Tierra deb\u00eda tener miles de millones de a\u00f1os, m\u00e1s de tres mil millones, desde luego. Se sospechaba que la Tierra pod\u00eda ser mucho m\u00e1s vieja, pero hab\u00eda dificultad para encontrar rocas m\u00e1s viejas en la superficie \u2013todav\u00eda se desconoc\u00eda la tect\u00f3nica de placas y no se sab\u00eda que la corteza terrestre se recicla continuamente en este proceso\u2013. La edad de la Tierra que hoy se considera definitiva la estableci\u00f3 el norteamericano Clair C. Patterson hacia mediados del siglo XX: unos 4.500 millones de a\u00f1os. Patterson us\u00f3 un m\u00e9todo de dataci\u00f3n basado en la transformaci\u00f3n de uranio en plomo y midiendo la edad, no de rocas de la Tierra, sino de fragmentos de meteorito. Estos suelen ser residuos que se remontan al periodo de formaci\u00f3n del sistema solar, por lo que su edad debe ser bastante aproximada a la de la Tierra. Como un subproducto de su investigaci\u00f3n, Patterson descubri\u00f3 inusuales niveles de plomo en la atm\u00f3sfera terrestre, que en varias ocasiones contaminaron sus muestras y le indujeron a c\u00e1lculos err\u00f3neos sobre la edad de la Tierra. Patterson acab\u00f3 descubriendo que proced\u00edan de la combusti\u00f3n de gasolina con plomo. Esta mezcla hab\u00eda sido inventada en la d\u00e9cada de los veinte por Thomas Midgley, un ingeniero que trabajaba para la General Motors. Con ella se evitaba la molesta trepidaci\u00f3n de los motores de combusti\u00f3n interna debida a una ignici\u00f3n a destiempo de la gasolina. Debido a la toxicidad del plomo, las tres compa\u00f1\u00edas fabricantes del producto \u2013General Motors, Du Pont y Standard Oil\u2013 sab\u00edan de los peligros para la salud de este compuesto; el propio Midgley sufri\u00f3 intoxicaci\u00f3n por plomo, y varios trabajadores murieron en el primer periodo de producci\u00f3n. A base de campa\u00f1as manipuladas, se consigui\u00f3 mantener su uso durante d\u00e9cadas; en Europa se empez\u00f3 a retirar a finales de los ochenta y gracias a las denuncias y campa\u00f1as que Patterson inici\u00f3 veinte a\u00f1os antes. Se da la circunstancia de que Midgley es tambi\u00e9n el inventor de los clorofluorocarbonados, cuyo da\u00f1o a la capa de ozono llev\u00f3 a su prohibici\u00f3n en el protocolo de Montreal de 1987. Midgley recibi\u00f3 el m\u00e1s alto galard\u00f3n de la American Chemical Society<\/em> en 1941, y fue elegido miembro de la National Academy of Sciences<\/em> de los Estados Unidos en 1944. Ya lo dijo Einstein: \u00abLa mayor parte de las acciones humanas se debe al temor o a la estupidez\u00bb.<\/p>\n

Referencias<\/strong><\/p>\n

Antonio J. Dur\u00e1n, El universo sobre nosotros,<\/em> Cr\u00edtica, Barcelona, 2015.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Vimos en las dos primeras partes de esta entrada las dataciones teol\u00f3gicas y termodin\u00e1micas manejadas durante los siglos XVII al XIX\u00a0para responder a la cuesti\u00f3n, \u00bfqu\u00e9 edad tiene la Tierra? (La edad de la Tierra (I): dataciones teol\u00f3gicas y La edad de la Tierra (II): dataciones termodin\u00e1micas). 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