Quan escoltem aquesta paraula, majoritàriament, tothom es fa a la idea de què parlem. Amb aqust terme definim la propietat que presenta un material relacionant la seva massa amb el volum. Els físics diuen que s'obté de dividir la massa d’un cos pel volum que ocupa. Així les unitats en les què s’expressa el resultat poden ser tan en g/cm3 o en kg/m3.
La mesura cal fer-la en condicions normals, o sigui, a una temperatura i pressió habituals a nivell del mar, abans eren 1013 hPa i 20ºC, però el 1982 es van modificar i ara son 100 kPa i 0ºC. Si variem aquestes condicions també varia la densitat.
Dir que la densitat de l’aigua és d’1g/cm3 o 1.000 kg/m3, seria dir el mateix.
Continuant amb l’aigua, el seu estat (vapor, líquid i sòlid) també ens serveix com exemple de densitat. El baf és el menys dens, el podem travessar. Nedar a una piscina ja ens costa una mica més d’esforç. I intentar travessar una paret de gel, ja ni ens ho imaginem.
Els materials més densos que coneixem al planeta son dos metalls, l’iridi i l’osmi amb una densitat de 22,0 g/cm3. El plom és la meitat 11,3 i el nostre planeta té una densitat de 5,5 g/cm3. Com curiositat cal esmentar que el planeta Saturn la té de 0,687 g/cm3, menys que la de l’aigua i, que per tant suraria si el poguéssim posar en una piscina de la seva mida.
La densitat més baixa que s’ha pogut obtenir d’un material ha sigut de 0,16 mg/cm3, 6.250 cops menys que la de l’aigua. Parlem d’un aerosol de grafè, un derivat del carboni.
Si volem entrar a mesurar densitats a l’espai, ens anirem cap els extrems, densitats molt petites i molt grans. A l’espai exterior la densitat és d’entre 1 i 5 àtoms per metre cúbic. A la terra, un centímetre cúbic (cc) d’aire conté de l’ordre de 1018 àtoms, un 1 seguit de 18 zeros. A nivell de laboratori, fent el màxim buit possible, encara queden de l’ordre de 106 àtoms que no podem eliminar. A l’interior de les nebuloses, on es formen les estrelles, poden haver entre 1.000 i 10.000 àtoms per cada cc.
Aconseguir eliminar totalment els àtoms i tenir un buit ideal, és impossible. Xocaríem amb la física quàntica i, com per art de màgia, començarien a aparèixer partícules virtuals del no res. Una de matèria i altra d’antimatèria, originades per l’energia del buit, que al cap de poc es tornarien a aniquilar entre elles, transformant-se de nou en energia.
Anant cap a la part alta, trobem que les estrelles qualificades com nanes blanques tenen una densitat de 106 g/cm3, un milió de vegades més denses que el metall més pesat abans esmentat. Si parlem d’estrelles encara més compactes, les de neutrons, trobarem que pugem un factor d’un milió arribant a valors de 1012. El següent pas serien els forats negres, on la física parla d’una singularitat i la densitat hauria d’arribar fins a valors infinits.
Haurem de canviar de física, anar un pas més endavant que la física d’Einstein per poder-ho entendre.
Publicat a la revista "Els Colors del Pla de l'Estany" en el seu nº 268 de l'abril de 2022
