Hacer visible lo invisible: una cámara de niebla en la UC3M

Autores: Antonio Jesús Valenciano Motero, Álvaro Pérez Romero, Rafael Ruiz Nieto y Marcos Pascual Rodríguez.

A finales del siglo XIX, el físico escocés Charles Thomson Rees Wilson quedó fascinado por la formación de nubes en la cima del Ben Nevis. Al intentar recrear ese fenómeno en el laboratorio, descubrió que el vapor podía condensarse alrededor de partículas cargadas que atravesaban el aire. Así nació la cámara de niebla, un dispositivo que inauguró la era de la física de partículas al hacer visible lo invisible.


Durante el siglo XX, la cámara de niebla fue testigo de descubrimientos históricos: el positrón en 1932, el muón en 1936 o el pión en 1947. Aunque hoy ha sido sustituida por detectores más avanzados, conserva un encanto especial: permite ver directamente las huellas que dejan las partículas cósmicas que atraviesan la Tierra a cada instante.

Cámara de niebla de Wilson.

Con ese espíritu, en la asociación APES decidimos construir una en los laboratorios de la Universidad Carlos III de Madrid. El proceso resultó ser casi artesanal: primero recortamos el material aislante para preparar la bandeja donde colocar el hielo seco. Después cubrimos la placa metálica con autoadhesivo negro para lograr un buen contraste y añadimos un burlete de goma en los bordes para sellar. Dentro de la pecera pegamos una tira de fieltro en el techo, que empapamos con alcohol isopropílico.

Adición de alcohol isopropílico sobre el fieltro.

Una vez montada la estructura, llegó la parte más delicada: manipular el hielo seco con guantes y distribuirlo en la bandeja, rodeado de corcho para mantener la temperatura. Sobre ese lecho se colocó la placa metálica y se cerró la pecera con cuidado, asegurándola con libros y pesas en la parte superior. Gracias a la presión ejercida por estos y a la flexibilidad del burlete de goma, la cámara quedó completamente sellada.

Configuración final de la cámara de niebla.

Ya en la oscuridad, iluminamos lateralmente con una linterna potente, creando el escenario perfecto para que la niebla revelara la trayectoria de las partículas que atravesaban la pecera. Al principio, nada. Solo una pecera fría y silenciosa. Durante unos minutos llegamos a pensar que algo había salido mal. Pero la ciencia premia la paciencia: tras 10 o 15 minutos, comenzaron a aparecer pequeñas líneas blancas que cruzaban fugazmente la cámara. Lo que se observa son principalmente muones, que llegan a la superficie terrestre tras nacer en las colisiones de rayos cósmicos en la atmósfera. Algunas trazas son más gruesas y cortas —características de partículas alfa—, y otras son muy finas y nerviosas, asociadas a la radiación beta. Cada estela dura apenas un instante, pero basta para recordarnos que estamos rodeados —y atravesados— por estas partículas constantemente, aunque normalmente pasen desapercibidas.

Trazas de muones en la cámara de niebla.

Para nosotros, la cámara de niebla no es solo un homenaje a la historia de la física, sino también una herramienta divulgativa que acerca la ciencia a cualquiera con curiosidad. Porque lo más fascinante de este experimento no es su sencillez ni su valor pedagógico, sino la sensación de descubrir que, incluso en un laboratorio universitario, podemos asomarnos a un universo invisible que nos atraviesa continuamente.

Video de las trazas en la cámara de niebla.


Para quienes deseen conocer más en detalle todo el proceso, también tenemos un breve vídeo disponible en nuestra cuenta de TikTok, que se puede ver a continuación:

Este proyecto ha sido llevado a cabo por APES (Association of Physics Engineering Students), formada por estudiantes del grado en Ingeniería Física de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M). Queremos expresar nuestro agradecimiento a José Ramón Martín Solís, a José Miguel Reynolds Barredo y a Domingo de la Rosa Muñoz. Los profesores que nos acompañaron en todo el proceso, tanto facilitando los materiales necesarios como ofreciéndonos su apoyo y orientación en los aspectos teóricos y prácticos. Y no puede faltar el agradecimiento a Silvia Noemí Santalla Arribas, profesora que se interesó por nuestro proyecto y nos brindó el apoyo necesario para poder escribir esta entrada.

Autores: Antonio Jesús Valenciano Motero, Álvaro Pérez Romero, Rafael Ruiz Nieto y Marcos Pascual Rodríguez.

Antonio Jesús Valenciano Motero, Álvaro Pérez Romero, Rafael Ruiz Nieto y Marcos Pascual Rodríguez son estudiantes del Grado en Ingeniería Física de la Universidad Carlos III de Madrid, y miembros de la asociación APES.

2 respuestas a «Hacer visible lo invisible: una cámara de niebla en la UC3M»

  1. Adolfo

    Qué bueno ver un trabajo experimental en el blog. Siempre he querido hacer una cámara de niebla, así que me lo apunto. Gracias por la aportación.

    Responder

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