¿Cuál es la identidad de la gigantesca “D”? El impresionante acelerador ciclotrón del Museo Nacional de Ciencias
Soy Ken Kuwako, entrenador científico. Mi vida es un experimento constante.
¿Te has preguntado alguna vez cómo logramos entender los misterios del universo o de la materia? Para hacerlo, necesitamos máquinas capaces de hacer girar y acelerar partículas tan diminutas que son invisibles al ojo humano. Su nombre es “ciclotrón”. Aunque es un acelerador famoso que aparece en los libros de texto de física de secundaria, es difícil imaginar su escala real solo con palabras o dibujos. Hoy quiero hablarte de un encuentro que tuve con una de estas máquinas reales en el Museo Nacional de Naturaleza y Ciencia, y de una herramienta digital increíble que explica su funcionamiento de forma sorprendentemente sencilla.
¡Dos letras “D” gigantes que hacen girar partículas! El ciclotrón del Museo Nacional
Cuando hablamos de “aceleradores” en clase de física, el primer nombre que suele salir es el del ciclotrón. Este dispositivo utiliza dos electrodos enfrentados con forma de “D”. Dentro de ellos, se aprovecha con ingenio la fuerza de los campos magnéticos y eléctricos para acelerar partículas, como los electrones, en una trayectoria espiral.
Hace unos días visité el museo en Ueno (Tokio) y encontré la exhibición de un ciclotrón que estuvo en uso real. ¡Verlo en persona y sentir su magnitud fue algo que me dejó sin palabras!
Aquí tienes una imagen detallada de la parte central, donde están las “D”. Se puede apreciar claramente cómo se combinan estos dos enormes semicírculos.
Es emocionante pensar que, dentro de este bloque gigante de metal, partículas minúsculas volaban a velocidades de vértigo. Te hace sentir la importancia de la historia de la ciencia y te llena de curiosidad.
Entendiendo el ciclotrón de forma visual
A la hora de explicar el principio del ciclotrón a los estudiantes, lograr que imaginen simultáneamente el “movimiento circular” y la “aceleración mediante corriente alterna” es una tarea bastante difícil. Buscando material didáctico, encontré un sitio web fantástico llamado “Materiales didácticos de física para secundaria: Vídeos y CG“.
Este sitio, creado por un profesor de secundaria, recrea a la perfección los complejos movimientos del ciclotrón mediante animaciones CG. Lo mejor de todo es su facilidad de uso. Permite cambiar la visualización según lo que quieras explicar: “solo el movimiento circular”, “el cambio de la fuente de corriente alterna” o “el momento exacto de la aceleración”. Lo usé en mis clases y la respuesta fue increíble; los alumnos pudieron captar visualmente cómo se cambia el campo eléctrico en el momento justo para acelerar las partículas, algo que es imposible de transmitir solo con imágenes estáticas.
Al conocer la fuerza visual del objeto real, surge la pregunta: “¿Por qué tiene esa forma?”. Luego, al ver el movimiento en el material digital, esa duda se convierte en un “¡Ah, ya entiendo cómo funciona!”. Si estás estudiando las leyes de la física, te animo a que, si tienes oportunidad, vayas al museo a sentir su tamaño real. Estoy seguro de que hará que tu estudio de la física sea mucho más tridimensional y divertido.
Contacto y colaboraciones
¡Hagamos que el misterio y la diversión de la ciencia estén más cerca de ti! En este blog comparto experimentos científicos divertidos para hacer en casa y consejos fáciles de entender. ¡Explora todos nuestros contenidos! ・El contenido de “Notas Científicas” ya está disponible en libro. Más detalles aquí. ・Sobre el autor, Ken Kuwako, haz clic aquí. ・Para solicitudes de escritura, conferencias, talleres o asesoría en TV, contacta aquí. ・¡Sigue las actualizaciones en X!
En el canal Ciencia a la Mano publicamos vídeos de experimentos.
