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Algunos aparatos muy ingeniosos utilizados en la investigación

Veamos ahora algunos procesos que nos permitirán conocer los efectos que ocasionan los rayos cósmicos.

En general los gases, o el aire, no son conductores de la electricidad, pero en determinadas condiciones éstos se vuelven conductores. Para que esto último ocurra deben existir en el gas cargas eléctricas; sus átomos las poseen, pero cada átomo o molécula es, en realidad, eléctricamente neutro, pues existen en él tantas cargas positivas como negativas. Pero si por algún motivo, un átomo pierde o gana una carga eléctrica negativa, entonces se destruye la neutralidad. Cuando sucede esto, se dice que el gas se ha ionizado. Se conocen numerosas radiaciones que pueden actuar como agentes ionizantes del aire o de los gases. Es claro que un gas ionizado, de acuerdo con lo que dijimos anteriormente, estará en condiciones de poder conducir la electricidad. Así, entonces, los rayos X, los rayos ultravioletas, los rayos beta, etc., tienen la propiedad de ionizar un gas y de esta manera lo convierten en un conductor de la electricidad. Y ahora podemos expresar que los rayos cósmicos también ejercen un fuerte efecto ionizante en los gases por los cuales pasan, y este efecto ha sido el que ha permitido su descubrimiento.

Veamos ahora la descripción de algunos aparatos, sumamente ingeniosos, que se utilizan en los trabajos de investigación sobre rayos cósmicos. Nos referiremos en primer término a la cámara de niebla, ideada por el físico inglés C. T. R. Wilson.

Los rayos cósmicos son absolutamente invisibles; ellos caen constantemente a nuestro lado o nos atraviesan a nosotros mismos, sin que sean observados por nuestros ojos. Sin embargo, de una manera indirecta pueden hacerse visibles; este fin cumple precisamente la cámara de Wilson. En efecto, podemos decir que este interesante aparato nos permite ver y hasta fotografiar los rayos cósmicos.

La cámara de niebla consiste en un recipiente de paredes de vidrio cuyo interior contiene aire con vapor de agua; pero con una cantidad de vapor tal, que el aire quede saturado. Esto significa que el aire posee la cantidad máxima de vapor de agua que puede admitir a su correspondiente temperatura. En otras palabras: el aire posee una humedad del 100 %. Esta condición es muy importante, por la siguiente razón: supongamos que dentro de la cámara hubiese partículas de polvo pequeñísimas, tanto que a simple vista no podamos verlas. Si de alguna manera enfriamos rápidamente el aire, entonces el vapor de agua se condensa en las partículas de polvo, depositándose en éstas una gotita de agua debido a la condensación. En esta forma, si iluminamos la cámara por un costado, veremos desde el frente, claramente, las gotitas de agua, las cuales nos están indicando dónde hay partículas de polvo. En nuestro caso, sin embargo, el aire debe estar completamente limpio, pues lo que nos interesa es hacer visibles los rayos cósmicos; pero, como vimos anteriormente, cuando éstos atraviesan el aire, lo ionizan. Son precisamente estos iones los que actúan de manera similar a las partículas de polvo, o sea, se convierten en centros o núcleos de condensación al disminuir la temperatura dentro de la cámara. El aparato ideado por Wilson es tan extraordinario que puede actuar automáticamente de la siguiente forma: al ser atravesada la cámara por un rayo cósmico, instantáneamente por un mecanismo disparador se disminuye la presión que provoca un descenso de temperatura del aire; por lo tanto, en todos los iones formados por el rayo cósmico se condensan gotitas de agua, las cuales hacen visible el recorrido o la trayectoria seguida por aquél a través de la cámara. A su vez, también automática e instantáneamente, una máquina fotográfica reproduce la imagen del rayo. Como se ve, es una maravilla de ingenio y de precisión.