En la escuela nos enseñaron que la materia tenía tres estados: el sólido, el líquido y el gaseoso. Sin embargo, cuando mencionamos esa palabra pensamos de inmediato en alguna estructura que podemos tocar con nuestras manos: un metal, una tabla, un hueso o nuestro propio cuerpo. Nos cuesta creer que el agua transparente y deslizante o el aire invisible e inodoro, sea también materia.Podría decirse que la materia baila al son que le toque el calor. De las intensidades de éste en el seno de ella, dependen su estado gaseoso en el aire, su estado líquido en el agua y su estado sólido en los metales con excepción del mercurio. Es así como la conocemos a las temperaturas ambientales de la corteza terrestre. Si nos trasladáramos al planeta Plutón o al corazón de una estrella, veríamos que el calor juega con la materia como el gato con el mísero ratón. Plutón es el más alejado de los miembros de la familia del Sol: Los rayos de éste la llegan mil veces más debilitados que los que inciden en los dos Polos de la Tierra. Su calor es tan pobre que no alcanza ni a licuar , ni mucho menos a gasificar sus perpetuas montañas de hielo. Y sin embargo, este hielo no está hecho ni siquiera con una sola gota de agua.
Si aquí estuviéramos a los 230 grados centígrados bajo cero de ese cuerpo, no sólo los océanos estarían gasificados, también la atmósfera que formaría una envoltura transparente de 3 kilómetros de espesor. En su interior luciríamos como pececillos de colores atrapados en cubos plásticos de ciertos adornos de escritorios. Claro está que en estas condiciones es inconcebible la vida. Obsérvese que a éstas temperaturas hay un solo estado de la materia, el sólido. El lector se estará preguntando de que son las montañas de hielo de Plutón, Si por un milagro de la astrofísica recibieran el calor promedio de por aquí, se dispararían en el gas metano, el gas amoníaco y el gas carbónico que contiene, después de haberse licuado.
Si nos fuera dable el otro imposible de visitar el núcleo del Sol, nos enteraríamos de otro hecho sorprendente. Allí habría océanos de materia, millones de veces más grandes que los nuestros de agua. No hallaríamos por ninguna parte ningún gas, ningún líquido, ningún sólido. ¿Qué habría pasado con los tres estados de la materia que nos circundan?. Habrían desde luego masas de hidrógeno, de helio, de carbono. Pero el calor de 15 millones de grados C° sería el causante del más indescriptible de los caos. Los átomos se volverían nudistas porque los núcleos perderían las capas de electrones que los orbitan. Núcleos, fragmentos de núcleos, electrones, protones y neutrones se desplazarían a velocidades próximas a la de la luz. Se sobreentiende la inimaginable sucesión de choques que ocurrirían en esta situación.
Hemos descrito la desconcertante estructura del cuarto estado de la materia. Se le llama plasma porque ofrece el color del plasma sanguíneo, cuando se observa a través de complejos aparatos denominados espectroscopios. ¿Cómo puede mirársele si está oculto en el corazón de las estrellas?. De vez en cuando el Sol lanza erupciones de partículas atómicas con tanta velocidad que al estrellarse con los átomos de oxígeno y nitrógeno sobre los dos polos, despojan a los núcleos total o parcialmente de sus electrones. Se desata una anarquía semejante a la que vimos durante nuestra teórica inspección del corazón del Sol. Los cien mil grados C° del plasma, a causa del violento impacto de las partículas de las erupciones solares, duran milésimas de segundo. Ese lapso es más que suficiente para retratarlo.
La energía de este plasma se disipa como la de un relámpago, dando lugar al colorido de las cautivantes auroras boreales y australes. Ya vimos que todas las formas de la materia se vuelven sólidas a determinados niveles de calor. Este fenómeno es familiar en el vapor que se convierte en agua y el agua que se convierte en hielo. Este último ciclo es llamado congelación, la cual no es para los físicos un sinónimo de frío. La congelación es también la que sufre el hierro líquido al solidificarse a 1.500 grados C° o la experimentada por la roca derretida que expulsan los volcanes en forma de lava, origen de auténticas montañas de piedra. A 210 grados bajo cero el nitrógeno se vuelve hielo pero la industria lo prefiere líquido porque es así como se vuelve servicial.
En el nitrógeno líquido se conservan indefinidamente listos para sus quehaceres vitales, espermatozoides de toros y humanos, así como embriones tomados de vacas finas, para implantarlos en úteros de vacas ordinarias. Las mencionadas células se congelan de manera tan rápida que no da tiempo para la formación de cristales relativamente grandes, que pudieran afectarlas. Cuesta creer que en cualquiera de sus cuatro estado la materia es la misma. La diferencia reside en el número de protones que hay en los núcleos atómicos del hidrógeno, del uranio o del bromo, el segundo elemento líquido de la tabla de Mendeleiv. Todos los cuerpos, colosales o ínfimos, inertes o vivos, están hecho con los mismos materiales de construcción, protones y electrones.
