Pioneras de la ciencia (06/08): Maria Gaetana Agnesi (1718-1799) y el primer libro de Cálculo

En épocas pasadas, quienes dedicaban su vida a las ciencias solían partir de un entorno familiar acomodado. Pero a la italiana Maria Gaetana Agnesi le cayeron todos los regalos de la vida: nació en una familia acaudalada de Milán, fue muy bella a decir de sus contemporáneos, y tenía un cerebro sin parangón: a los 11 años hablaba siete idiomas, y con pocos más discutía enrevesados problemas de filosofía con los invitados que congregaba su padre, profesor de matemáticas de la Universidad de Bolonia.

Agnesi cultivó también esta disciplina, al tiempo que educaba a sus 20 hermanos y hermanastros que los tres matrimonios de su padre llegaron a reunir bajo un mismo techo.

Su principal obra

Su obra más sobresaliente fue Instituzioni analitiche ad uso della gioventù italiana (Instituciones analíticas para el uso de la juventud italiana), un volumen publicado en 1748 en el que trataba el cálculo diferencial e integral. Las 1.000 páginas de texto y las 50 de ilustraciones resultan sin embargo muy familiares al lector moderno, reflejando el mayor mérito de Agnesi: crear el primer texto completo de Cálculo, desde el álgebra hasta las ecuaciones diferenciales. Superando además tentativas anteriores, singularmente la de L'Hopital en su libro Analyse des infiniment petits.

Entre 1750 y 1752 consta que era catedrática de matemáticas en la Universidad de Bolonia, aunque puede que de forma honorífica. En 1775 la Academia de Ciencias publica en París la edición francesa, y en 1801, dos años después de la muerte de María, se publica la inglesa.

El libro contiene su contribución más conocida, la curva llamada Bruja de Agnesi. El nombre es producto de un error de traducción: el matemático Guido Grandi había llamado a esta curva versoria, nombre en latín de la escota, un cabo empleado en las embarcaciones. Su versión en italiano era versiera, palabra que se empleaba también como apócope de avversiera, diablesa o bruja. En la edición inglesa del libro se tradujo como witch, bruja, y así ha perdurado.

La bruja de Agnesi

Hoy en día, María Gaetana es también recordada por su curva “embrujada”, pero que no se trata de ningún hechizo, ni María era una bruja.

La historia por la que la curva recibió este nombre surge de la mala traducción del término versiera, del latín vertere, que es un término naval, que identifica la cuerda o cabo que hace girar la vela. John Colson, el traductor inglés, la confundió con la palabra avversiera, que significa diablesa o bruja.

La ecuación de su curva hechizada es la siguiente

 

donde a es un parámetro (de hecho, el radio de la circunferencia inicial con la que se construye la curva). Para a = 1/2, resulta

y esta es su representación gráfica

La magia de esta curva es que aunque su contorno sea infinito, el área encerrada bajo la curva es finita y proporcional al área de un círculo; además, el volumen engendrado por la revolución de esta curva alrededor de su asíntota es cuatro veces su hipotético volumen.

La curva tiene interesantes aplicaciones en física y en estadística. Desde el punto de vista de la estadística, la distribución de Cauchy de una variable aleatoria se expresa como una curva de Agnesi. Así mismo, en la física, pueden explicarse fenómenos de resonancia atómica cuando incide radiación monocromática sobre un electrón. La intensidad de esta radiación dependerá de la longitud de onda con que incide esta luz, y la relación entre estos dos parámetros puede modelizarse mediante la bruja de Agnesi.

Últimos días

Pero a pesar de sus muchos dones, triunfos y títulos, incluido el de primera mujer catedrática de matemáticas de la historia, Agnesi no se conformó con una vida regalada. Profundamente católica, trocó su éxito por una pobreza voluntaria y una vida entregada al servicio de los pobres y los enfermos, al tiempo que estudiaba teología. Sus últimos años los pasó enclaustrada y sirviendo a los ancianos en un hospicio milanés, donde murió como una monja más, o una indigente más.

Tomado de: Open Mind 

Foro Histórico

Matemática y sus Fronteras

Pioneras de la ciencia (05/08): Mary Anning (1799-1847), madre de la paleontología

Un dicho popular afirma que “la historia la escriben los vencedores”. Durante siglos, esos vencedores solo podían ser hombres y cualquier aportación o logro obtenido por mujeres solía quedar sepultada o desacreditada por una simple cuestión de sexo. Mary Anning, nacida el 21 de mayo de 1799, es un excelente ejemplo de esta triste realidad ya que su nombre pasó años sin aparecer en los libros ni formar parte del imaginario colectivo a pesar de los grandes descubrimientos que llevó a cabo en vida. El olvido impidió que su merecido título de ‘madre de la paleontología’ le fuera reconocido.

Al contrario que otros científicos de su época, hombres o mujeres, Mary Anning no tenía la vida resuelta. Para ella el coleccionismo de fósiles no era un pasatiempo, sino una actividad con la que su padre complementaba sus exiguos ingresos como carpintero, vendiendo las piezas halladas a los turistas. Cuando el padre murió, la familia tuvo que sobrevivir de la caridad. Mary y su hermano Joseph, los únicos supervivientes de diez hermanos, continuaron arriesgando sus vidas en la búsqueda de fósiles en los peligrosos acantilados de Dorset (Inglaterra), que era también su lugar de nacimiento. En una ocasión, Mary estuvo a punto de morir por un deslizamiento de tierra que se llevó a su perro Tray. 

La tragedia llegó a la vida de Mary cuando, durante una noche de tormenta, su padre resbaló y cayó por un acantilado. Aunque no murió en el accidente, sus heridas le debilitaron enormemente y falleció al poco tiempo de tuberculosis. Mary Anning, con tan solo once años, se responsabilizó de la economía familiar y convirtió la recogida de fósiles en su principal ingreso.

Al año siguiente, Mary y Joseph descubrieron un extraño espécimen que parecía el fósil de un cocodrilo. Resultó ser un ictiosaurio, un reptil marino de la época mesozoica del Triásico inferior. El descubrimiento del esqueleto completo de esta criatura atrajo la atención de geólogos consumados y supuso un primer paso para aceptar la idea, contraria al creacionismo, de la extinción de las especies. También fue de las primeras personas en reconocer los coprolitos, excrementos fosilizados de criaturas prehistóricas. Con veintidós años encontró el primer esqueleto de plesiosaurio, cuyo nombre significa “cercano al lagarto”, y en 1828 los primeros restos de pterodáctilo hallados fuera de Alemania. Muchos de sus descubrimientos se pusieron en duda o se declararon como falsos, pero se acabaría comprobando que todos ellos eran auténticos.

Mary Anning nunca tuvo acceso a una formación científica. Solía vender sus piezas a reputados expertos, por lo que ella apenas recibía crédito por sus hallazgos. Poco importó que los científicos viajaran desde América para consultarla; nunca fue admitida en la Geological Society of London, y su único trabajo publicado en vida fue una carta al director del Magazine of Natural History. En su tiempo era difícil para una mujer abrirse camino en el mundo de la ciencia. Pero ser como Anning, pobre además de mujer, fue una condena que limitó su reconocimiento general hasta tiempo después de su muerte.

En 2010, Mary Anning fue declarada una de las diez mujeres científicas más influyentes de la historia por la British Society y, hoy en día, los fósiles que descubrió están expuestos en la Galería Paleontológica del Museo de Historia Natural de Londres y en su homónimo parisino.

Fuentes: Open Mind 

Muy Interesante

Half Arsed History 

Mujeres y ciencia 04/08: Mary Somerville (1780-1872), creadora de la palabra "científico"

La historia de la escocesa Mary Fairfax empieza como la de tantas otras mujeres de la sociedad acomodada de su tiempo: bailes y reuniones sociales, un padre que se oponía a sus estudios y un matrimonio con un primo lejano, Samuel Greig, que también se oponía a sus estudios. Pero fue clave en su vida que su marido solo viviera tres años más, lo que le permitió al fin dedicarse a sus estudios. Y llevó sus estudios al punto de ser considerada «la reina de las ciencias del siglo XIX».

Primero llegó la geometría


El único que la comprendía, cuando era aún soltera, era su tío, el Dr. Somerville, quien la alentaba a visitar su biblioteca y a iniciarse en un autodidáctico estudio de latín.

Aunque «la reina de las ciencias» se abrazaba a la lectura y a la pintura sabía que faltaba algo en su vida; pero no lo descubriría hasta una clase de dibujo. Durante la sesión, el profesor había recurrido a la geometría para explicarle la perspectiva. Él no lo sabía, pero le había presentado al gran amor de su vida: las matemáticas.

Somerville estudiaba intensamente todas las noches cuando nadie la veía; y en poco tiempo llegaría a dominar complejos teoremas,astronomía avanzada y física.


Durante ese tiempo el Imperio británico estaba atravesando un renacimiento en el desarrollo científico, tras un gran periodo de estancamiento durante el siglo XVIII, en el que se ejercía fundamentalmente la docencia mas no la investigación.


Mary Somerville, apellido tomado de su segundo marido, fue un espíritu de su época, fue polímata: cultivó las matemáticas, la física y la astronomía. Tradujo al inglés la mecánica celeste de Laplace, quien en una ocasión le dijo que sólo había tres mujeres que entendieran su trabajo: ella, Caroline Herschel y una tal señora Greig; el francés ignoraba que la tercera también era ella. 

Obras de Mary Somerville

En sus obras predomina el deseo de contribuir a la divulgación del pensamiento científico del momento. La importancia de la versión traducida de la obra de Laplace “Mecanique Celeste” bajo el título “Mechanism of the Heavens”, fue el comienzo de una nueva era para sus contemporáneos. “The Connection of the Physichal Sciences” es un profundo ensayo filosófico, con una amplia explicación científica, acerca de los fundamentos de las fuerzas que mueven el universo. Su obra “Physical Geography” se ha utilizado durante años en las aulas inglesas, reconociendo así su calidad, su carácter innovador y su capacidad para explicar los fenómenos naturales y las relaciones entre los seres vivos. Su última obra, “Molecular and Microscopic Science” aborda el mundo microscópico en la búsqueda de explicaciones a la composición de la materia, el fenómeno del calor y los movimientos vibratorios, entre otras cuestiones.

Matemáticas sencillas

En la traducción de «Mécanique Celeste» no solo se limitaría a cambiar de idioma las teorías; sino que además añadiría un preámbulo llamado «A preliminary dissertation on the mechanism of the heavens» (Una disertación preliminar sobre el mecanismo de los cielos), un compendio de desarrollos matemáticos e ideas fundamentales de física imprescindibles para comprender la obra de Laplace. La escritora científica explicaba con mayor sencillez toda una teoría que parecía imposible de entender para las mentes más comunes. 

Nuevo matrimonio
 
En 1804 volvería a casarse con otro primo, el médico William Somerville. Él sentía una profunda admiración por su entusiasmo, por lo que se convertiría en el gran soporte de Mary. De esta manera, el camino profesional de «la reina de las ciencias» estuvo en gran medida respaldado por su esposo; quien la representaría en todos los lugares donde una mujer no era bienvenida. William se hizo socio de la Royal Society -hasta 1945 no aceptaron mujeres- para ser los ojos y los oídos de Mary; en la biblioteca copiaría a mano todos los artículos que a su mujer le resultaban relevantes para sus investigaciones.


Somerville se relacionó con algunos de los principales científicos de su tiempo. Influyó en James Clerk Maxwell y sugirió la existencia de Neptuno, que después John Couch Adams demostraría matemáticamente. Fue tutora de Ada Lovelace, la hija de Lord Byron que trabajó con Charles Babbage en sus primeras máquinas de computación.

El término "científico"

Somerville fue una de las dos primeras mujeres, junto con Caroline Herschel, en ser admitida en la Royal Astronomical Society. Hoy se la recuerda como una de las científicas más grandes de la historia; tal vez la más importante, ya que su trabajo además motivó el término por el que todos sus colegas han sido conocidos desde entonces: fue en una revisión de su obra On the Connexion of the Physical Sciences donde en 1834 William Whewell acuñó el término scientist, científico, para referirse a los que hasta entonces eran “hombres de ciencia” o “filósofos naturales”.

Con información de : Open Mind 

Divulga Mat

ABC Ciencia

Mujeres y ciencia 03/08: Caroline Herschel (1750-1848) la primera mujer que descubrió un cometa

Es muy probable que te suene el apellido Herschel, un apellido históricamente ligado a la astronomía.   

William Herschel es mundialmente conocido porque descubrió el planeta Urano (que en realidad no debería llamrse Urano sino Jorge III, pero esa es otra historia). Su hijo John continuó su trabajo astronómico y cultivó otras ciencias. Pero hubo un tercer miembro de la familia, a menudo injustamente olvidado: Caroline, hermana de William

Y al igual que otras mujeres científicas, Caroline Herschel tuvo que hacer frente a circunstancias muy adversas y a un destino ya escrito. En su caso, el de Cenicienta: debido a una enfermedad que sufrió de niña, su estatura se quedó en un metro treinta. Asumiendo que nunca se casaría, sus padres la criaron para el servicio doméstico. Cuando su padre murió, su hermano William, emigrado desde su Alemania natal a Inglaterra, la invitó a instalarse con él para ocuparse de su casa. Así lo hizo, y de paso aprendió la profesión de su hermano, que por entonces no era la astronomía, sino el canto.

William dedicaba su tiempo libre a fabricar telescopios y observar el firmamento, y con el tiempo Caroline se sumó. Fue la primera mujer en recibir una pensión de la Corona británica como científica, la primera en ver su trabajo publicado por la Royal Society y en descubrir un cometa, además de numerosos grupos de estrellas y nebulosas. Ella y su hermano crearon el primer mapa de nebulosas, ¡llegando a catalogar 2500 nebulosas!

Caroline Herschel, gracias a la pensión que recibía del Rey (aunque era solamente la cuarta parte de la pensión que recibía su hermano) se dedicó a detectar cometas, descubrío ocho cometas en total. Por ello se le conoció como la Cazadora de Cometas.

Y aunque no fue admitida en la Royal Society, ninguna mujer sería aceptada hasta el año 2016, su nombre, en la actualidad, pasará a la posteridad: un cráter en la Luna lleva su nombre.

Un dato curioso: Nunca aprendió a multiplicar, siempre llevaba en el bolsillo una chuleta (un papelito) con las tablas. 

Con información de: Open Mind 

National Geographic

El País (España)

Mujeres y ciencia 02/08: Émilie du Châtelet (1706-1749), la primera en publicar un paper

La marquesa de Châtelet, nacida Gabrielle Émilie Le Tonnelier de Breteuil, estaba predestinada a una vida cortesana por la posición de su padre, jefe de protocolo del Rey Sol, Luis XIV de Francia. Dentro de ese destino entraba el matrimonio de conveniencia con un militar, que le consiguió el título de marquesa. Pero desde pequeña ya había mostrado sus cartas: cuentan que a sus tres años un criado le hizo una muñeca vistiendo un gran compás de madera. Émilie aceptó el regalo, pero desnudó el compás y comenzó a trazar círculos con él.

Du Châtelet cumplió con su rol como esposa dando a luz a tres hijos, pero a partir de entonces se entregó a la ciencia en cuerpo y alma. En cuerpo, porque en ese empeño tuvo un peso relevante su relación amorosa con Voltaire, quien se instaló en su casa con el consentimiento de su marido, que solía estar siempre en campaña. Los dos amantes cultivaron juntos su pasión por el conocimiento, e incluso compitieron un premio de la Academia de París con sendos ensayos sobre la naturaleza del fuego. El trabajo de Du Châtelet fue el primero de una mujer publicado por la Academia francesa.

Las contribuciones de Du Châtelet fueron numerosas, pero sobre todo se la recuerda por su traducción al francés de los Principia Mathematica de Isaac Newton, a los que añadió comentarios como un concepto innovador de la conservación de la energía. De ella escribió Voltaire que fue “un gran hombre cuya única culpa fue ser una mujer”. Y por culpa de esta condición murió, a causa de las complicaciones tras el parto de su cuarto embarazo.

Fuente: Open Mind 

Mujeres y ciencia 01/08: Merit Ptah (c. 2700 a. C.), la primera mujer científica

Varias referencias citan a la médica egipcia Merit Ptah como la primera mujer científica de cuyo nombre existe registro. Habría vivido en torno al año 2.700 a. C., lo que la situaría en la Dinastía II, en el Período Arcaico del Antiguo Egipto. 

Sin embargo, las referencias son confusas: algunas hablan de una presunta inscripción en una tumba del Valle de los Reyes, lo cual es un anacronismo, ya que este lugar no comenzó a utilizarse como necrópolis hasta el siglo XVI a. C., unos 1.200 años después. Es más plausible otra versión que la sitúa en la necrópolis de Saqqara, cercana a la antigua Menfis y que sí sirvió como lugar de enterramiento desde la Dinastía I.

Merit Ptah no era una excepción en su época; las mujeres practicaban la medicina en el antiguo Egipto, muchas de ellas en la especialidad de obstetricia. Tal vez el nombre de Merit Ptah se conservó porque su hijo fue sumo sacerdote y dejó referencia escrita a ella como “jefa de médicos”. 

Por las fechas, Merit Ptah rivaliza en antigüedad con Imhotep, el polímata que diseñó la pirámide escalonada de Saqqara y al que a menudo se considera el primer científico con nombre conocido. Este título símbólico podría reclamarse para Merit Ptah, cuyo nombre hoy designa un cráter de impacto en Venus.

Fuente: Opern Mind

El primer hacker de la comunicación... apareció en 1903

Nevil Maskelyne vs Marconi: un hacker en 1903

En 1900, cinco años después de estrenada la primera película de la historia, un mago británico fue un poco más lejos que los hermanos Lumière.

Grabó por primera vez un eclipse solar.

El Instituto del Filme Británico (BFI en inglés) ha restaurado en resolución 4K la filmación, hasta entonces conservada en los archivos de la Real Sociedad Astronómica en Reino Unido.

El video ya está disponible en la plataforma YouTube, dura poco más de un minuto y capta con asombrosa nitidez el fenómeno astronómico en movimiento.

"Esta es una historia sobre magia; magia, arte, ciencia, cine y los límites difusos entre los mismos," declaró Bryony Dixon, curadora de cine silente de la BFI.

Pero si había entonces alguien capaz de aunar dichas ramas en una, ese era Nevil Maskelyne, el mago británico que filmó el eclipse con la idea de incorporar novedades en su espectáculo.

Las imágenes fueron tomadas durante una expedición con la Asociación Astrónomica Británica en el estado estadounidense de Carolina del Norte en 1900.

Un mago revolucionario 

Ya en 1898 Maskelyne había viajado a la India para fotografiar el mismo fenómeno. La primera parte del viaje fue un éxito, pero no así la segunda. La cinta que contenía las imágenes fue robada en el viaje de vuelta a casa.

Para captar el eclipse, Maskelyne utilizó un adaptador telescópico en su cámara para captar con la máxima resolución posible algo que de lo que se desconocen precedentes.

El ilusionismo y la innovación le venían por tradición familiar. Su padre también fue mago e inventor científico

Maskelyne, como tantos otros magos durante la época victoriana, compartió su profesión con un profundo interés por la tecnología y el cine, una industria que entonces daba sus primeros pasos como fenómeno de entretenimiento universal.

Apasionado por la astronomía, se hizo miembro de la Real Sociedad Astronómica para poder demostrar que la cinematografía podía usarse en pos del desarrollo científico.

El primer hacker de la historia
 
Las hazañas de Maskelyne no se limitaron a la filmación del eclipse, que según la Real Sociedad Astronómica es el único documento fílmico suyo que ha sobrevivido al paso del tiempo.

En 1903 demostró sus habilidades para interceptar mensajes antes de que estos completaran su viaje desde el emisor al destinatario.

Durante una clase en el Real Instituto de Londres, el científico John Ambrose Fleming intentaba demostrar lo segura y efectiva que era la nueva forma de comunicación desarrollada por el italiano Guillermo Marconi, quien ganaría el Premio Nobel de Física en 1909. En concreto, se trataba de la transmisión de mensajes en código morse del nuevo telégrafo inalámbrico.

Por entonces, la Eastern Telegraph Company había apostado fuerte por la instalación de cables de transmisión y ante la amenaza a su negocio, encargó a Maskelyne la tarea de burlar la seguridad del nuevo invento de Marconi. Para ello, el mago solo necesitó construir una antena de 50 metros para realizar el primer hackeo de la historia.

Lo que recibiría Ambrose Fleming en su salón de clases durante su demostración no fue el mensaje esperado: "ratas, ratas, ratas", así firmó Maskelyne su burla y su intromisión en el sistema de seguridad del invento.

Lea el artículo completo en BBC Mundo

La primera imagen de un agujero negro prueba (una vez más) que Albert Einstein tenía razón

Astrofísicos de todo el mundo dieron a conocer la primera imagen real de un agujero negro de la historia. Con ello, se obtiene la primera prueba directa de su existencia, predicha hace un siglo por Albert Einstein.

Hasta ahora se trataba de uno de los más enigmáticos objetos cósmicos, e incluso el propio físico alemán ponía en duda su existencia pese a que teóricamente existían.

La primera imagen de un agujero negro constituye "la prueba más directa" jamás obtenida de la "existencia" de estos cuerpos celestes, explica el astrónomo Frédéric Gueth, director adjunto del Instituto de Radioastronomía Milimétrica de Europa, que participó en el proyecto. Según la ley de la relatividad general publicada en 1915 por Albert Einstein, que permite explicar su funcionamiento, la atracción gravitacional de estos "monstruos" cósmicos es tal que no se les escapa nada:  

Son objetos que poseen una masa extremadamente importante en un volumen muy pequeño. Como si la Tierra estuviera comprimida en un dedal o el sol únicamente midiera 6 km de diámetro, explicó recientemente a la AFP Guy Perrin, astrónomo del Observatorio de París-PSL.

La fuerza de gravedad que emana del agujero negro es tan fenomenal que no se ha logrado recrear en laboratorio.

Pero sabemos que existen de dos tipos:

Los agujeros negros estelares, que se forman al final del ciclo de vida de una estrella y que son extremadamente pequeños: tratar de observar los más cercanos equivaldría a buscar distinguir una célula humana en la luna.

Los segundos, los agujeros negros supermasivos, se hallan en el centro de las galaxias y su masa está comprendida entre un millón y miles de millones de veces la del sol.

Los agujeros negros empezaron a crearse muy temprano en el universo, junto a las galaxias, por lo que "engordan" desde hace 10.000 millones de años. Pero su formación sigue siendo un misterio.

El agujero negro del que ahora se tiene una imagen, es uno de los más masivos de los que se conocen, con una masa 6.000 millones de veces superior a la del sol. Está situado a 50 millones de años luz de la Tierra, en el centro de la galaxia M87.

Lea el artículo completo en:El Comercio (Perú)