Átomos y Alquimia (VI). William Ramsay: Un Premio Nobel alquimista.

Ramsay comenzó a trabajar en serio para efectuar una transmutación. De hecho, él definió la transmutación como la capacidad de causar una transformación, en lugar de simplemente observar lo que sucede de forma natural, como él y Soddy habían hecho antes^[1]. Durante su viaje a los Estados Unidos de septiembre de 1904 para dar su discurso presidencial en la Sociedad de la Industria Química, Ramsay ya había comenzado sus primeros trabajos sobre la transmutación, imaginando  un proceso que sería lo contrario de la descomposición nuclear. En la cobertura del New York Daily Tribune del 11 de septiembre sobre el discurso presidencial de Ramsay se lee:

«El trabajo preliminar ya realizado por Sir William lo ha animado a pensar que tal vez un tipo de átomo pueda ser transformado en otro por un proceso de construcción».

Más directo fue el New York Tribune el 5 de octubre de ese mismo año, y el propio Ramsay, en la crónica sobre su conferencia en el Instituto Politécnico de Brooklyn, hablando claramente de «la transmutación de los elementos.

Tal proyecto de fusión era, sin embargo, un notable contraste para ver y producir la desintegración de un elemento pesado en un elemento más ligero. Eso fue tan evidentemente modulado por el pensamiento alquímico (la producción de oro de plata o mercurio, por ejemplo) que el periodista se sintió obligado a comparar el interés de Ramsay con alguna reciente noticia de transmutación alquímica:

“Cuando el fallecido Stephen Emmens, de esta ciudad, afirmó que había convertido la plata en oro los científicos se rieron de él desdeñosamente ya que no tomó los pasos necesarios para asegurar el juicio de personas competentes sobre su trabajo. El procedimiento de Sir William Ramsay es muy diferente, y siempre lo ha sido. El lenguaje reservado que ahora emplea no indica que tenga una conclusión final con respecto a sus últimas investigaciones. Si alguna vez llegara a estar completamente satisfecho, sin embargo, de que de un tipo de materia se pueda hacer de otra con la ayuda de energía liberada por el radio en descomposición, hay una gran probabilidad de que su creencia sea correcta”. ^[2]

Éste fue exactamente el experimento que Ramsay estaba empezando. En algunas conferencias entre 1904 y 1907, cuando afirmó por primera vez haber transmutado con éxito un elemento, Ramsay interpretó la alquimia como esencialmente correcta al imaginar la materia como transmutable con la ayuda apropiada de energía y de manipulaciones químicas. Los alquimistas habían fallado debido a la energía limitada ofrecida por sus hornos y, sobre todo, su suposición incorrecta de que la materia podría sólo cambiar una calidad cada vez. En «On transmutation», una conferencia que Ramsay dio en la London Institución el 28 de enero de 1907, y repitió en la Royal Society de Dublín el 15 de febrero de ese año, habló sobre la comprensión alquímica de la materia en general, y especialmente la de la materia prima y la doctrina de la transmutación. Luego, recurriendo a puntos de vista científicos modernos, discutió experimentos sobre la descomposición de metales radiactivos (como el uranio y el radio) y experimentos sobre zinc y otros metales comunes usando luz ultravioleta:

“La evidencia demuestra que todos los metales pueden estar experimentando una transformación gradual y que todos los elementos pueden ser compuestos construidos a partir de alguna materia prima en condiciones durante las cuales se infunden grandes cantidades de energía. Lo que llamamos elementos son, muchos de ellos, meramente compuestos muy estables, que antes de que comiencen a cambiar, requieren absorber una gran cantidad de energía. ¿Cómo es eso de energía que debe ser aplicada? Con toda probabilidad, el proceso está sucediendo en las estrellas más calientes. También es posible producir un cambio similar en la Tierra, para causar una transmutación. Pero vemos cómo hay poca analogía entre las opiniones antiguas y modernas; los antiguos pensaban alterar las cualidades de un elemento que debería volverse idéntico a otro; Nosotros los modernos, desde nuestra concepción de la materia, y el conocimiento del comportamiento de compuestos de diferentes órdenes de estabilidad, con la prueba positiva de que el radio, a través de su emanación, pasa a helio como uno de sus productos, y con la prueba, también, de que los metales bajo la influencia de electrones de descarga de luz ultravioleta pueden ir más allá, y esperamos en el futuro cercano el cambio de unos elementos en otros. Lo que esto sea, no lo sabemos todavía.”^[3]

Ramsay y los otros alquimistas/químicos modernos que seguían su ejemplo creían que habían encontrado las fuentes de energía apropiadas para tales síntesis de elementos más pesados ​​en la emanación de radio, y quizás otras fuentes de energía, incluidos los rayos catódicos y los rayos X, para tratar de causar transmutaciones. Sin embargo, Ramsay no hizo públicos todos sus experimentos.

La alusión que hizo en 1904 el reportero del New York Daily Tribune de Stephen Emmens es de particular interés, porque Ramsay estaba involucrado en secreto en un proyecto de fabricación de oro con otro estadounidense, al igual que lo estaba Emmens. Sólo conocido el asunto por su esposa, Margaret Johnstone, Ramsay se encontró en secreto con Robert Melville Hunter (1884-1966) de Filadelfia, durante su viaje a Estados Unidos en 1904^[4].

Ramsay se refirió a este hombre como «el hombre de oro» en una carta a su esposa que decía «estrictamente privado». Ramsay escribió ahí: «Las otras hojas se pueden mostrar: pero… yo quiero hablarte también sobre el hombre de oro. Lo vi en Filadelfia. No me dijo su proceso, pero puedo adivinarlo. Él es bueno, no es un estafador. Le dije: «¿Tiene alguna objeción a que lo intente?» respondió, no, en absoluto. Si puede descubrirlo por lo que he dicho, eres perfectamente bienvenido para usarlo». Ramsay escribió que iba a realizar el experimento secreto en la habitación de invitados: «Vale la pena intentarlo de todos modos, aunque solo sea desde el punto de vista científico»^[5]. Como él explica en una carta posterior a un amigo cercano, Henry Fyfe, Ramsay había recibido una carta de Hunter a principios de año o en 1903. El asunto estaba relacionado con su trabajo con Soddy en las transformaciones del radio. En una carta de 1906 de Ramsay a Fyfe, identifica a Hunter y señala que afirmó haber estado «efectuando la transmutación de la plata en oro durante meses; él me envió fotos de su laboratorio, y su carta estaba muy bien escrita, y muy razonable». Ramsay, quien había escrito a Hunter «varias veces», finalmente arregló llamarlo mientras estaba en Filadelfia, resguardado de un posible cargo de charlatanería, como el que había contra la mayoría de los autodenominados alquimistas. Pero, en realidad, Ramsay retrató a Hunter de la misma manera que las personas veían al propio Ramsay: como un adepto social y atractivo caballero y un científico profesional. Ramsay escribió, «él es un ingeniero eléctrico, y vive en una buena casa, y es un tipo agradable, un estadounidense caballeroso, de hecho. El americano escribio de nuevo a Ramsay el verano de 1905, y dijo que ahora estaba conmovido ya que había tenido éxito en seguir cambiando la plata en oro: “de hecho, ese oro crece»^[6]. Esto último, la suprema idea alquímica de que el oro crece en la tierra en una especie de génesis paralela a la gestación humana, parece haber atrapado el interés de Ramsay. De hecho, ya había dado una conferencia sobre este concepto. La explicación de Hunter de cómo la plata podría transmutarse en oro coincidía con la propia comprensión de Ramsay de la alquimia científica como la aplicación de energía para revertir la desintegración atómica. Ramsay le escribió a Fyfe que Hunter «basó sus conclusiones en experimentos reales, y dio una teoría razonable: el radio se transforma espontáneamente en helio, liberando calor u otra forma de energía; pero eso si la energía fuera importada al helio, podría esperarse el cambio inverso; y al entregar energía a la plata, la había convertido en oro».

Tan sorprendido estaba Ramsay con este alquimista moderno que durante varios años siguientes hizo experimentos con analizadores de las muestras de plata que Hunter le envió, revisando  los resultados cada tres o cuatro meses, tanto en su laboratorio en Londres junto con su colega, J. Norman Collie (1859-1942), como en el laboratorio de su oficina. Después de unos años abandonó sus esperanzas, porque el contenido de oro de las muestras (hay trazas de oro en la mayoría de plata) se mantuvo sin cambios. Hunter, que también había enviado muestras de plata al profesor de química Charles Baskerville (1870-1922) del Colegio de la Ciudad de Nueva York, se dirigió a este último, sin embargo, para tratar de recaudar 500,000 dólares para crear una fábrica en Filadelfia para la transmutación de plata en oro, presumiblemente sin éxito. Baskerville señaló en un discurso a la sección neoyorquina de la American Chemical Society el 11 de octubre de 1907, que:

El Sr. R. M. Hunter, de Filadelfia, ha escrito sobre el «oro sintético» de la siguiente manera: He perfeccionado el proceso a mi juicio, en base a mi experiencia real, oro puede ser fabricado con enormes ganancias, y para este fin he diseñado una planta para ser erigida en Filadelfia y actualmente estoy negociando el capital de $ 500,000 [necesario] para su erección Me doy cuenta de que el público y la mayoría de los científicos son adversos a la creencia en la posibilidad de tal empresa…

… Bajo petición, el Sr. Hunter rápidamente me envió muestras de plata en las que el oro estaba «creciendo» y algo de oro «adulto», que dice fue producido por su proceso secreto. Yo no he hecho análisis de las muestras, que se exhiben aquí.”^[7]

Varios estafadores estadounidenses y británicos, de los que hablaremos en otra entrada, hicieron una serie de afirmaciones en esos años sobre procesos para transmutar plata en oro. Hasta tal punto fueron populares entre los científicos, que en el año 1908, el profesor Charles Baskerville, del College de Nueva York, se hizo eco de todos ellos en su «Some recents transmutations», donde hablaba, por supuesto, de Emmens y Hunter, entre otros.

La aparente credulidad de Ramsay acerca de tales afirmaciones muestra su grado de obsesión por la transmutación alquímica cuando emprendió su propia serie de experimentos. Su artículo de diciembre de 1904 en Harper’s Magazine, «El Radio y sus productos», terminó con la especulación de que el radio, con su potente emisión de rayos alfa y beta, bien podría ser la Piedra Filosofal, un reclamo que muchos ocultistas habían estado haciendo desde el descubrimiento del radio en 1898. Ramsay escribió:

“Si estas hipótesis son correctas, entonces la transmutación de los elementos ya no aparece como un sueño ocioso. La piedra filosofal habrá sido descubierta, y no está más allá de los límites de la posibilidad que puede conducir a ese otro objetivo de los filósofos de la edad oscura: el elixir vitae. La acción de las células vivas también depende de la naturaleza y dirección de la energía que contienen; y quién puede decir que será imposible controlar su acción cuando los medios para impartir y controlar la energía hayan sido investigados?”^[9]

La idea que tenía Ramsay de la alquimia, tanto de los poderes transmutadores de la Piedra Filosofal como de las propiedades revitalizantes del elixir, como un proceso de controlar la energía conectaba con la idea de los ocultistas sobre la propia alquimia. Tal pensamiento desencadenó un período experimental prodigioso al final de la ilustre carrera de Ramsay, durante el cual trató a un número de pacientes con cáncer con radio (alguno de ellos curado, por cierto) y, por otro lado, intentó incansablemente de efectuar transmutaciones en su laboratorio. Irónicamente, murió de cáncer de la mandíbula a los sesenta y tres años, creyendo finalmente que la exposición frecuente a la radiación había dañado su salud.

Durante 1907 a 1909, cuando era presidente de la Sociedad Química de Londres, Ramsay anunció los resultados de varios experimentos que parecían confirmar su teoría ya expuesta en 1904, según la cual la emanación de radio podría ser la fuente de energía necesaria para causar transmutaciones. Y, sobre todo, afirmó que las reacciones del entorno químico afectaban al producto final de la transmutación radiactiva. Habiendo ya probado en 1903 con Soddy que el helio era el producto final de la desintegración del radio, Ramsay sorprendió a la comunidad científica anunciando en la edición de Nature del 18 de julio de 1907 que «cuando la emanación está en contacto con agua, y disuelta en ella, el gas inerte que se produce por esta cambio consiste principalmente en neón; solo se pudo detectar una traza de helio”. Continuó explicando que la emanación, si está en contacto con sulfato de cobre, produjo argón, y que «el cobre, afectado por la emanación, es “degradado’ al primer miembro de su grupo, es decir, litio»^[10]. Ramsay imaginó que estas «degradaciones» tan particulares ocurrieron debido al lugar que los elementos ocupaban en la Tabla Periódica: el litio es el miembro más bajo del grupo que incluye al cobre. El neón era un gas inerte en la familia que incluía la emanación (radón) como su miembro más alto y al helio como el más bajo.

La comprensión de Ramsay, no sólo de los elementos «en crecimiento» por transmutación, sino también de muchas de las transmutaciones observadas a elementos más ligeros en un proceso de «degradación», sólo demuestra cuán alquímico se había convertido su pensamiento. Algunos físicos llamaban al proceso «desintegración», o «transformación»; los químicos podrían haber llamado a procesos moleculares similares una «disociación», o «descomposición». La gran prueba, como en la alquimia, sería la construcción de un  elemento «más noble». Pero incluso al causar la «degradación» de un elemento más ligero, Ramsay creía que había transmutado. Si bien estuvo de acuerdo con Soddy, Rutherford y otros que trabajan en el “decaimiento radiactivo” que la tasa de transmutación no podría verse afectada por ningún proceso químico, sentía que había demostrado que los procesos químicos podían influir en el grado y naturaleza de la degradación de la emanación Supuso que la transmutación del cobre al litio ocurrió naturalmente, pero creía que la energía del radón podría acelerar el proceso^[11].

Mientras que algunos de sus resultados fueron desafiados, Ramsay continuó trabajando para encontrar pruebas concluyentes de sus transmutaciones hasta 1914. Fuera de sus artículos en revistas de Química, Ramsay también planteó el perfil público de sus afirmaciones de transmutación en el capítulo final, titulado «Transmutación», de su libro de 1912 Elementos y electrones. Después de explicar la concepción alquímica de la transmutación, y tomando nota de la exhortación anterior de Faraday del siglo XIX que la química adopta una agenda de transmutación (la misma afirmación que Soddy también destacó en su artículo de Scientia, también de 1912), Ramsay agrega: «Esta esperanza, según la opinión del autor, se ha realizado»^[12]. Después de recorrer varios ejemplos de transformación radiactiva (cambios que ocurren sin intervención humana), él explica los experimentos transmutacionales suyos y de Collie, aún defendiendo incluso el experimento “cobre a litio” que Madame Curie intentó replicar sin éxito^[13]. Él afirma orgulloso: «El camino ahora está claro para una investigación exhaustiva sobre las transmutaciones de los elementos; el experimento está abierto a todos los que puedan usar los medios para utilizar potentes descargas de cátodos»^[14].

Aún hoy, es casi desgarrador leer las proclamas triunfantes de Ramsay sobre haber hecho la transmutación en su cuadernos de laboratorio, en sus cartas a los amigos químicos y a su esposa, e incluso en sus alocuciones públicas y publicaciones en las principales revistas académicas, tales como Nature y el Journal of the Chemical Society. Después de que él mismo sintiera que había probado de forma irrefutable sus transmutaciones químicas, Ramsay finalmente escribió en un cuaderno de laboratorio el 31 de marzo de 1913: «finis coronat opus» (el final corona el trabajo). El cuaderno contenía detalles del trabajo que estaba haciendo desde el laboratorio de su casa con Alfred Charles Glyn Egerton (1886-1959), utilizando los rayos catódicos como fuente de energía, para un artículo titulado «La Síntesis del Argon». Ramsay agregó: » demostrado que sin azufre no hay argón; con azufre hay de argón; condiciones del pequeño cátodo, corriente rectificada»^[15]. Luego desmanteló el laboratorio en su casa de Londres y se retiró a su tierra^[16]. El problema era que sus afirmaciones eran completamente incorrectas. El científico que ganó un Nobel por su capacidad de hacer microanálisis de gases había introducido, en sus experimentos, minúsculas cantidades de gases de sellos que tenían fugas o incluso vidrios porosos, de gases ocluidos en anodos de tubos tubo de rayos catódicos, incluso gases de los cigarrillos que fumó durante sus experimentos.

Aunque él estaba absolutamente convencido de que la emanación del radio causó que el sulfato de cobre produjera litio, por ejemplo, o que la emanación en presencia de diferentes compuestos químicos produjera neón en lugar de helio o argón, otros químicos y físicos, incluidos Madame Curie, J. J. Thomson y Lord Rayleigh, o incluso el colega investigador de Ramsay, Egerton, obtuvieron resultados negativos al repetir los experimentos de Ramsay o descubriendo otras explicaciones correctas para la presencia de los elementos que Ramsay estaba detectando. El litio, por ejemplo, resultó ser de sus cigarrillos^[17]. Y es que el deseo de Ramsay de efectuar la transmutación fue lo que, en realidad, había orientado su programa experimental. Aunque tuvo la idea correcta al menos en algunos de estos experimentos, utilizando el bombardeo de una fuente de energía altamente poderosa, como los rayos alfa, para efectuar una transmutación, como el propio Rutherford lo hizo con éxito en 1919, estaba usando los métodos e instrumentos de la química para detectar tal transformación^[18]. Rutherford se vio obligado a usar un contador de centelleo, y luego una cámara de nubes, para encontrar una sola transmutación de un átomo de nitrógeno en un isótopo de oxígeno. Estimó que solo una de cada 300,000 partículas alfa podría acercarse lo suficiente para que un núcleo de nitrógeno tenga una posibilidad de causar una transformación^[19]. En cambio, los métodos de microanálisis de gases de Ramsay nunca podrían haber detectado tal cosa.

Pero más allá de los límites disciplinarios causados ​​por las prácticas materiales de la Química y la Física en esos años (los químicos usaron la espectroscopía para el microanálisis del gas y los físicos del Cavendish usaron contadores de centelleo y cámaras de nubes para sus instantáneas de procesos subatómicos), el propio límite de la Química-Física que había llevado a Ramsay a estar cerca de tener éxito en su trayectoria, o carrera para la transmutación, inspirada por la alquimia, había dado forma a su errórneamis) interpretación de los procesos que él estaba observando. La suposición disciplinaria fundamental de Ramsay de que las interacciones químicas afectarían a los cambios que, de hecho, no tuvieron lugar químicamente, vinieron de su trabajo pionero como químico.

Pero estos cambios, recordemos, no ocurrieron en el nivel del caparazón de los electrones; de hecho, ocurrieron en el núcleo, algo que, en cualquier caso, ningún científico entendió muy bien entonces. Recordemos que justo cuando comenzaba su trabajo sobre la transmutación, Ramsay había definido la Química-Física como aplicar «donde las leyes o generalizaciones con respecto a las propiedades de la materia dependen no solo de las masas o velocidades de movimiento de los objetos considerados, sino también de la naturaleza de su composición y sustancia química»^[20]. Tal visión de un campo fronterizo, involucrando propiedades tanto físicias como químicas, habían dado forma a la sensación de Ramsay de que las propiedades químicas deben estar involucradas en los procesos de desintegración radiactiva, de la misma manera que su disposición a cerrar el abismo entre la Química y la alquimia había moldeado su postulación de la transmutación como un objetivo de la investigación científica.

Y es que durante la segunda mitad de la década de 1910, todo parecía poder hacerse y a todos se les hacía más o menos caso. Aunque esto último siempre ha existido a lo largo de la Historia, en realidad. Uno de los más llamativos asuntos de este tipo fue el protagonizado por Lemoine, popularmente conocido como “el alquimista”.

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[1] Ramsay, W., Elements and Electrons, Londres, Harper, 1912, 143: “A distinction must be drawn between ‘transmutation’ and ‘transformation’; the former may be understood to refer to a change accomplished by human agency; the latter, to a change over which no control may be exercised”.

[2] New York Daily Tribune, “Ramsay on Radium. Tells of Experiments. To Deliver Address to Society of Chemical Industry To-day”, University College London, Sir William Ramsay Papers, 11 de septiembre de 1904.

[3] Ramsay, W., “On Transmutation. A Lecture delivered at the London Institution (28 de Enero de 1907) y de nuevo en la Dublin Royal Society el 15 de Febrero de 1907. Sir William Ramsay Papers, University College London.

[4] Nacido en Philadelphia el 19 de febrero de 1888.

[5] Ramsay, W., Carta a Margaret Ramsay. Sin fecha, poco después del 18 de septiembre de 1904. Sir William Ramsay Papers, University College London.

[6] Ramsay, William. 1906. Letter to Henry Fyfe. 25 January 1906. Sir William Ramsay Papers, University College London.

[7] Baskerville, C., “Some Recent Transmutations”, Popular Science Monthly 72:1 (Enero 1908), 46–51, aquí 48.

[8] Nelson, R. A., Adept Alchemy, Jean (Nevada), Rex Research, 2000, 58.

[9] Ramsay, W., “Radium and Its Products.” Harpers (December 1904): 52–57, aquí 54.

[10] Ramsay, William. 1907b. “Radium Emanation.” Nature 76 (July 18, 1907): 269.

[11] Los esfuerzos por transmutar de Ramsay se pueden ver en: Egerton, A. C. G. 1927a. “Notes on Transmutation Experiments.” MS. 1927. Sir William Ramsay Papers, University College, London. Egerton, A. C. G. 1927b. “Critique and History of the Work.” MS. August 1927. Sir William Ramsay Papers, University College, London,  Trenn, Thaddeus J. 1974. “The Justification of Transmutation: Speculations of Ramsay and Experiments of Rutherford.” Ambix 21 (1974): 53–77, aquí 57-63; Travers, Morris W. 1956. A Life of Sir William Ramsay K.C.B., F.R.S. London, Edward Arnold, 1956, 251-264.

[12] Ramsay, W., Elements and Electrons, London, Harper, 1912, 143

[13] Señaló que «es correcto agregar que Madame Curie llevó a cabo un experimento similar, utilizando un recipiente de platino, en lugar de vidrio o sílice, y no obtuvo litio” Y añade: «Pero se requiere una práctica considerable para detectar cantidades muy pequeñas de materia «(Ramsay, W., Elements…, 157)

[14] Ramsay, W., Elements…, 163.

[15] Ramsay, W., Laboratory Notebook VII. 1913. Sir William Ramsay Papers, University College London. Sobre el poco éxito de estos experimentos: Egeerton, A. C. G., “The analysis of gases after passage of electric discharge”, Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character,. 91 (1915), 180-189.

[16] Travers, M. W.,  A Life of Sir William Ramsay K.C.B., F.R.S., Londres, Edward Arnold, 1956, 264

[17] Travers, M. W.,  A Life…, 258.

[18] Trenn, T. J., “The Justification of Transmutation: Speculations of Ramsay and Experiments of Rutherford”, Ambix, 21 (1974), 53–77.

[19] Galison, P., Image and Logic: A Material Culture of Microphysics, Chicago, The University of Chicago Press, 1997, 119.

[20] Ramsay, W., Introduction to the Study of Physical Chemistry, Londres, Longmans, 1904, 2.

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