Una vela, un agujero negro y un universo en una noche cualquiera

María estaba absorta en sus pensamientos. Miraba la luz de la vela que se tambaleaba adentro de un pequeño vaso de vidrio. “Creo que primero se acabará la vela antes de que venga tu amiga”, le dijo el muchacho en un tono impertinente, esforzándose por no sonar muy tonto.

María volteó a verlo diciendo: “Lo dudo, hay suficiente cera para mantener la combustión por mucho tiempo”, a lo que el muchacho agregó: “Supongo que sí. No sucede mucho en una candela”. María sonrió y afirmó: “Eso no es del todo cierto. En realidad las velas son un delicado sistema en equilibrio”. El muchacho contrariado solo alcanzó a articular: “¿Cómo así?”

Fue como que a María le hubieran dado cuerda. Le explicó: “Cuando uno enciende la vela, toma unos minutos alcanzar el equilibrio. La llama derrite la cera, la cual sube por la mecha por acción capilar. La cera está hecha mayormente de carbono e hidrógeno. La alta temperatura hace que la cera se evapore y se queme, la combustión genera la luz, el calor y transforma la cera en dióxido de carbono y vapor de agua. El calor a su vez derrite más cera y el ciclo continúa”.

“¡Qué interesante!”, responde el muchacho, sin saber cómo continuar. Al fin manifiesta: “Una de las cosas que siempre me pregunto es por qué la llama es amarilla”.

María vuelve a sonreír, como si le hicieran preguntas en un examen donde lo sabe todo y contesta: “El color está determinado por la temperatura de la combustión, entre otros factores. La parte de abajo de la llama es azul, es la parte más caliente y la más rica en oxígeno. Allí la temperatura anda por los 1400 grados Celsius. La parte más brillante tendrá una temperatura de 1200 grados Celsius. A veces no hay suficiente oxígeno para que la cera se queme bien. En ese caso la llama produce hollín, que son partículas de carbono que no lograron quemarse”.

Hace un pausa y continúa en un tono ligeramente solemne: “Pero para mí, lo más profundo de una vela es la relación entre el color y la temperatura, es un ejemplo de la llamada radiación de cuerpo negro. Es el mismo principio por el cuál un objeto a una temperatura emite luz infrarroja. También es la misma fórmula matemática que relaciona la radiación que quedó como remanente del Big Bang, el inicio del universo, y la temperatura actual del mismo. Y todavía más: es el mismo principio que llevó a Stephen Hawking a pensar que si un agujero negro posee una temperatura, entonces debe emitir radiación. Ese fue el descubrimiento que lo hizo famoso y hoy le llamamos radiación de Hawking”.

“¿Pero qué tiene que ver una candela con el universo o los agujeros negros? Son cosas totalmente distintas”, añade el muchacho, bastante confundido.

María le explica: “Claro que son cosas distintas, pero en esencia nos muestran diferentes representaciones de un único principio fundamental. En este caso, es el hecho de irradiar energía con intensidades precisas para cada uno de los colores, solamente en virtud de la temperatura, no importa de qué está hecho el objeto. Ese es uno de los aspectos más hermosos y abrumadores de la física: cuando uno logra entender un fenómeno, uno puede aplicar el mismo entendimiento a otros ámbitos y lograr predicciones inesperadas y sorprendentes. Por ejemplo, esa misma idea de la radiación de cuerpo negro es lo que se usa para medir la temperatura de las estrellas estando a millones de años luz de distancia, sin ni siquiera tocarlas. En todo caso, podrías decir que la temperatura de una estrella es parte del mensaje cósmico que está arrojando constantemente a todo el universo, un mensaje escrito con luz”.

La conversación continuó un poco más, hasta que hubo que cerrar el lugar. “¿Dónde aprendiste todo eso?”, preguntó el muchacho. “Lo ves cuando estudias ciencias. Aunque todo lo que te he dicho lo puedes leer en internet. Es conocimiento al alcance de todos”.

María se levantó y se despidió. El muchacho ansioso todavía alcanza a decirle: “¿Cuándo nos vemos otra vez?” María sonríe una vez más, le da un último vistazo a la vela y dice: “No lo sé, creo que primero se acabará la vela antes de que nos volvamos a ver”.