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22 de agosto de 2012

Manías y extravagancias en nombre de la Ciencia

A lo largo de la historia se han cometido muchos errores en nombre de la Ciencia, unas veces por la escasez de medios disponibles y, otras, por simples cabezonerías o manías de los científicos. Estos son algunos de esos errores o manías…



Theodor Ludwig Wilhelm Bischoff (1807 – 1882) fue un biólogo y anatomista alemán. Profesor universitario de Anatomí­a y de Fisiologí­a. Uno de sus estudios “más importantes” trataba sobre el cerebro humano. Determinó que el peso medio del cerebro de los hombres era de 1.350 gr. y el de las mujeres 1.250 g. Como era seguidor de la teorí­a “el tamaño sí­ que importa“, su conclusión final:
la capacidad intelectual de los hombres era mayor que la de las mujeres.
En 1868 es nombrado miembro extranjero de la Royal Society (es la sociedad cientí­fica más antigua del Reino Unido y una de las más prestigiosas de Europa). Cuando murió donó su cuerpo a la Ciencia – craso error – y se averiguó que su cerebro pesaba 1.245 gr.

Henry Cavendish fí­sico y quí­mico británico (1731-1810) es especialmente conocido por sus investigaciones en la quí­mica del agua y del aire y por realizar importantes investigaciones sobre la corriente eléctrica. De gran fortuna, sin esposa ni hijos, excéntrico, tí­mido e introvertido, no tuvo trato cercano con casi nadie. Las sirvientas de su casa tení­an orden expresa de no cruzarse con él bajo amenaza de despido, de manera que se comunicaba con ellas mediante notas. Pero hasta tal extremo llegaba su maní­a de no tratar con nadie que, no contando con los aparatos y utensilios necesarios para medir la potencia eléctrica, por no encargárselo a otros, decidió medir esa potencia eléctrica consigo mismo, calculando su fuerza por el dolor, más o menos fuerte, que le producí­an las descargas.

Isaac Newton reconocido como uno de los científicos más grandes de todos los tiempos tiene una anécdota que parece confirmar la máxima “todos los genios son despistados”. Mientras trabajaba en sus investigaciones no le gustaba ser molestado pero tenía una gata que continuamente maullaba para entrar y salir de la casa. Así que, hizo un agujero en la parte inferior de la puerta – gatera – para que el felino no le molestase. Como la gata tenía la costumbre de pasear por el barrio y flirtear con los vecinos, felinos lógicamente, pasó lo que tenía que pasar… nacieron varios gatitos.
Newton hizo en la puerta otros agujeros más pequeños para los gatitos.
El investigador holandés Martinus Willem Beijerinckh (1851-1931) afirmaba que “un hombre de ciencia debe permanecer soltero“. Así­, llegó a despedir de su laboratorio a un colaborador… ¡que se habí­a casado!

Gaspar Balaus medico y poeta del siglo XVII tení­a una maní­a que, a la postre, le acabarí­a costando la vida: estaba convencido que estaba hecho de mantequilla. Esta creencia le llevó a evitar cualquier fuente de calor (una chimenea, una lámpara, etc) para no derretirse. Un dí­a muy caluroso, con un sol inmisericorde, temió fundirse y se arrojó de cabeza a un pozo, donde murió ahogado.

El gran Leonardo da Vinci, pintor, científico, ingeniero, inventor, anatomista, escultor, arquitecto, urbanista, botánico, músico, poeta, filósofo… (el Windows del Renacimiento) fue pionero en muchas de las disciplinas a las que se dedicó. Una de las disciplinas en las que Leonardo trabajó fue la Anatomía humana. Sus estudios anatómicos recogidos en el “Manuscrito Anatómico” (1510-1511) se centran en los intentos de comprender el funcionamiento del cuerpo humano. Además, se sirvió de sus artes pictóricas para elaborar dibujos detallados del cuerpo humano. Como ya he dicho antes, debido a las limitaciones propias de la época cometió algún “pequeño” error:
El pene estaba conectado con los pulmones que eran los que les insuflaban el “aliento” necesario para la erección.
Charles-Édouard Brown-Séquard (1817 – 1894) fue un fisiólogo y neurólogo mauriciano conocido por ser el primero en describir el llamado síndrome de Brown-Sequard aunque también es el autor del elixir de la vida (que yo me he permitido denominar “testiculina“). El 1 de junio de 1889, con 72 años, ante la Société de Biologie en París, informó que había aumentado su fuerza física, su agilidad mental y el apetito por la auto-inyección de un extracto derivado de los testículos de perros y conejillos de Indias. Además, alivió su estreñimiento y alargó el arco de su orina (auténtica muestra de vigor). La poción que se inyectaba estaba compuesta por una pequeña cantidad de agua en la que se diluía una mezcla de la sangre de venas testiculares, el esperma y, por último, el jugo extraído de un testículo, aplastado inmediatamente después de que haya sido extirpadode un perro. Las conclusiones de su estudio son irrefutables:
  • La longitud promedio del chorro de orina durante los diez días anteriores a la primera inyección era inferior a la de los veinte días siguientes.
  • Después de los primeros días de mis experimentos he tenido una gran mejoría en lo que respecta a la expulsión de materia fecal.
Recopilación de varios post publicados.

Fuente:

14 de junio de 2012

Los profesores de Shouryya Ray aclaran la situación sobre su supuesta solución de un problema propuesto por Newton

Hace unos días una gran cantidad de medios de comunicación, tanto nacionales como extranjeros, se hacían eco de una noticia cuanto menos sorprendente: la resolución por parte del estudiante de 16 años Shouryya Ray de dos problemas abiertos, uno de ellos propuesto por Newton hace más de 300 años. Después de buscar algo más de información de la que aportaban los medios (sin mucha suerte, la verdad), yo mismo publiqué este post sobre el tema esperando que vuestros comentarios arrojaran algo más de luz al asunto.

 
Shouryya Ray

Y así fue. Varios de vosotros comentasteis que parecía ser que la cosa no era para tanto, que la noticia se había exagerado y se había elevado injustamente a la categoría de genio a un chico que “simplemente” era un muy buen estudiante.

Esta mañana Francis me pasaba este enlace a un documento en pdf donde los profesores de Shouryya, Raqlph Chill y Jürgen Voigt, aclaran el asunto, si es que no estaba suficientemente claro ya. En dicho documento se puede encontrar el trabajo que realmente realizó Shouryya y algunos comentarios sobre el mismo y sobre la locura periodística que ha generado.

Vamos, la cuestión es que, como se veía venir, Shouryya es un gran estudiante, pero no un genio, al menos por ahora. De todas formas, teniendo en cuenta que son 16 los años que tiene actualmente, su futuro es muy prometedor. Esperemos tener noticias suyas en los próximos años.

Fuente:


28 de mayo de 2012

Un adolescente resuelve un problema planteado por Newton hace 300 años

Newton fue el más grande genio que ha existido y también el más afortunado dado que sólo se puede encontrar una vez un sistema que rija el mundo
Así se refería a Newton el matemático y físico Joseph-Louis de Lagrange y, la verdad, es que nadie puede negar que Sir Isaac Newton es uno de los pilares fundamentales de las Ciencias Físicas. El trabajo de Newton es enorme y dentro de éste aún se podían encontrar algunos problemas que han ocasionado algún que otro dolor de cabeza a la comunidad científica casi 300 años después de la muerte del científico por la dificultad de su solución. Un adolescente de Dresde (Alemania) acaba de ser galardonado con un premio de investigación por resolver, dentro de un trabajo para su escuela, un problema matemático planteado por Newton hace 350 años que, hasta ahora, traía de cabeza a los científicos al no haber podido ser resuelto.

Shouryya Ray, un chico de 16 años originario de India y afincado en Dresde, ha sido capaz de resolver correctamente un problema planteado por el gran Isaac Newton hace 300 años: calcular la trayectoria exacta de un proyectil afectado por la gravedad y por la resistencia del aire, algo que ha conseguido mientras realizaba un trabajo que le habían mandado en la escuela.
Cuando nos explicaron en el colegio que este problema no tenía solución pensé que intentarlo no hacía daño. […] Creo que fue solamente la ingenuidad escolar. No creía que fuese capaz de encontrar una solución al problema
¿Y hasta ahora no se había resuelto este problema de balística? Por muy sorprendente que parezca, hasta la fecha este problema de balística no se había podido resolver de manera completa puesto que se había dividido en dos problemas separados aplicando ciertas simplificaciones y suposiciones. Concretamente, el movimiento del proyectil en el aire se había resuelto en el siglo XVII y la colisión del proyectil se planteó en el siglo XIX, pero con la formulación propuesta por Shouryya Ray los científicos podrán abordar el problema completo con un nuevo enfoque.

Este estudiante se introdujo en el mundo del cálculo a la edad de 6 años gracias a su padre, ingeniero de formación que trabaja en Alemania como profesor en una escuela técnica desde que se trasladaron a este país hace 4 años. Como es lógico, la prensa alemana está dando una gran repercusión a este hecho y elogian la capacidad de Shouryya Ray que, según su padre, supera sus propias capacidades.

Desde luego nadie puede negar el talento de este chico.

Fuente:

12 de diciembre de 2011

Los papeles de Isaac Newton, digitalizados en la red

Cálculos realizados por la mano de Isaac Newton. | Universidad de Cambridge

Cálculos realizados por la mano de Isaac Newton. | Universidad de Cambridge

Los documentos manuscritos realizados por el físico británico Isaac Newton (1642-1727), que se guardaban en la Biblioteca de la Universidad de Cambridge, ya están disponibles en internet, tras el arduo trabajo de digitalización de esta institución, en la que trabajó el famoso científico.

Entre la selección de los escritos de Newton se encuentra su 'Principia Mathemática', una obra en la que sentó algunas de las bases de la ciencia moderna plasmadas en leyes como la de la gravedad universal, y donde también estableció los fundamentos de la mecánica clásica.

La digitalización de las obras de Newton forma parte de un proyecto que consiste en poner los fondos históricos de esta Biblioteca a disposición de todo el mundo, lo que incluye también los papeles del biólogo evolucionista Charles Darwin. "A lo largo de seis siglos, la Biblioteca de Cambridge ha crecido de unas pocas docenas de volúmenes a ser una de las más grandes del mundo, con libros, mapas, manuscritos y diarios que cubren todos los aspectos humanos concebibles", afirma la bibliotecaria Anne Jarvis en un comunicado de la institución.

Uno de los textos digitalizados de Newton. | Univ. Cambridge

Uno de los textos digitalizados de Newton. | Univ. Cambridge

Lanzamiento global

Para este lanzamiento global, se han digitalizado más de 4.000 páginas del material más importante de Newton, pero la Universidad tiene previsto cargar en internet otros muchos miles de páginas, hasta que toda la colección del investigador esté disponible en cualquier rincón del planeta.

La digitalización, que requiere una sofisticada infraestructura tecnologica, ha sido posible gracias a la donación de 1,5 millones de libras (unos dos millones de euros) que el año pasado concedió a Cambridge la Fundación Polonsky, que ha iniciado su propio Proyecto de Digitalización Internacional con el objetivo de que 'tesoros intelectuales', como éste, sean accesibles.

Son muchas las curiosidades sobre Newton que los manuscritos sacan a la luz. Desde las primeras páginas, por ejemplo, ya se revela que algunos colegas de su época no hubieran estado de acuerdo con esta difusión. Hay documentos en los que puede leerse: "No hecho para ser impreso", un garabato escrito por Thomas Pellet, un compañero de Newton en la Royal Society que se hizo con los documentos después de su muerte y ejerció de censor para decidir cuáles debían pasar por imprenta y cuáles no.

Según Young Grant, responsable de Digitalización en la Biblioteca, son "los documentos más importantes de la historia de la ciencia". "Además de su 'Principia' y sus cuadernos, también hemos incluido su libro de deshechos, un cuaderno muy grande que Newton heredó de su padrastro y está lleno de las notas y cálculos que hizo cuando le obligaron a dejar sus estudios en Cambridge durante la Gran Peste", explica Grant.

La metodología de Newton

A golpe de ratón, cualquier internauta puede acceder, al complejo proceso de trabajo que desarrolló con tan sólo papel, pluma y un montón de horas dedicadas a infinidad de cálculos. En su 'Principia' se aprecia la metodología que siguió en el texto, las alteraciones y las modificaciones que hizo para la segunda edición de la obra. Antes, quien quisiera verlo, tenía que visitar Cambridge.

Cada documento se ha digitalizado en tan alta resolución que los investigadores pueden enfocar cada facsímil con una resolución asombrosa, pero también se pueden ver las transcripciones para entender cómo funcionaba su mente.

Desde que se puso en marcha el proyecto, en el verano de 2010, se digitalizan unas 200 páginas al día, aunque en algunas ocasiones el trabajo se ha visto interrumpido debido a que algunos manuscritos requerían trabajos de restauración.

Fuente:

El Mundo Ciencia

14 de agosto de 2011

Los 8 libros de ciencia que cambiaron el mundo


A mi parecer a esta lista falta agregar El Origen de las Especies, de Charles Darwin, un libro que hasta el día de hoy desata polémica y encendidas pasiones. ¿Y los libros sobre la Relatividad de Einstein, dónde quedaron? Por allí también comentna que añadirína: On Physical Lines of Force (Sobre las líneas de fuerza físicas) de J.C.Maxwell, no concibo la física actual sin ese salto. Bueno los invito a leer este post de Xakata Ciencia...


Los libros de ciencia son como tsunamis neuronales, tormentas culturales, movimientos sísmicos cuyo epicentro se encuentra en lo que consideramos indudable, intocable o dogma de fe. Cada libro de ciencia, a lo largo de la historia, ha provocado estos efectos en menor o menor medida.

Pero voy a presentaros los que llegaron más alto en la escala Richter:

1. Cosmographia de Claudio Ptolomeo: presenta la Tierra como centro del universo y determina la concepción del mundo entre los siglos II y XVI. Sus datos falsos sobre la extensión de Asia motivaron los viajes de Colón. El autor vivió y trabajó en Egipto (se cree que en la famosa Biblioteca de Alejandría). Fue astrólogo y astrónomo, actividades que en esa época estaban íntimamente ligadas. Ptolomeo también catalogó muchas estrellas asignándoles un brillo y magnitud y estableció criterios para predecir eclipses.

2. Elementa Geométrica de Euclides (s. III a. C.): el manual de matemáticas más antiguo del mundo. Hoy todavía resulta útil, dado que el lenguaje de las matemáticas es universal. Por citar algunos de los más conocidos: La suma de los ángulos interiores de cualquier triángulo es 180°; o en un triángulo rectángulo el cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de los catetos.

3. Ópera de Galeno: Libro fundamental de medicina hasta la Edad Moderna. Su doctrina de la mezcla de los humores corporales influyó fuertemente en la literatura y el teatro. Sus puntos de vista dominaron la medicina europea a lo largo de más de mil años. Entre otras cosas, Galeno demostró cómo diversos músculos son controlados por la médula espinal, que es el cerebro el órgano encargado de controlar la voz, demostró las funciones del riñón y de la vejiga, y también que por las arterias circula sangre, y no aire (como pensaban Erasístrato y Herófilo).

4. Historia natural de Plinio el Viejo: Enciclopedia de la ciencia de la Antigüedad que cita más de 400 fuentes griegas y romanas. Abarca todas las ramas del saber, desde la física hasta a la literatura. Fue el libro de consulta más importante de la Edad Media.

5. Sobre las revoluciones de las orbes celestes de Nicolás Copérnico (1473-1543): explica los movimientos celestes observables afirmando que la Tierra gira alrededor del Sol, y éste alrededor de sí mismo. Por esa razón, en 1616 fue incluido en el índice de libros prohibidos por la Iglesia. Copérnico pasó cerca de veinticinco años trabajando en el desarrollo de su modelo heliocéntrico del universo. En aquella época resultó difícil que los científicos lo aceptaran, ya que suponía una auténtica revolución.

6. Principios matemáticos de la filosofía natural de Isaac Newton (1643-1727): teoría que demuestra que todos los fenómenos del Sistema Solar pueden deducirse y predecirse a partir de las leyes de la dinámica y de la gravitación. Sin duda, la obra más importante de la ciencia natural. El poder divino se sustituye por las leyes de la causalidad y de la mecánica.

7. Systema Naturae de Carl von Linneo (1707-1778): fundamentación de la botánica y de la zoología modernas mediante una clasificación sistemática del mundo vegetal y animal en géneros y especies. La nomenclatura latina que establece Linneo es la que se sigue usando actualmente.

8. Enciclopedia de Diderot y D´Alembert (1751-1765): la obra más importante de la Ilustración europea y que contribuyó al descrédito del Antiguo Régimen. sin duda emocionará a los que, como yo, consideran la razón un triunfo y la Ilustración la mayor zancada intelectual de la hombre. Una obra sobre otra obra inclasificable para la época que no sólo removió conciencias sino que dio trabajo a miles de personas y conmovió a la sociedad para siempre. La casualidad convirtió a ambos autores de la enciclopedia en pioneros que hicieron crecer su obra hasta niveles titánicos, transformando un simple trabajo remunerado en un estilo de vida que revolucionaría la industria editorial y plantaría cara a las críticas, a lo políticamente correcto y hasta al mismísimo Papa, aunque ello conllevara la cárcel.

Vía | Cultura de Dietrich Schwanitz

Tomado de:

Xakata Ciencia

19 de mayo de 2011

La “Guerra del Cálculo Matemático”…Newton contra Leibniz

Estarán de acuerdo conmigo que si se les hace una encuesta donde se les solicite una relación de los tres científicos más importantes de la historia, el gran Isaac Newton es uno de los fijos en esa lista.

Pero lo que a lo mejor no saben es que el bueno de Newton es uno de los hombres de ciencia más conflictivos de la historia. Manipulador, perverso, arrogante, hostil, son algunos de los adjetivos nada cariñosos que los historiadores han dedicado al científico inglés. Sus célebres disputas con todos aquellos que le llevaran la contraria o que, simplemente, se atreviesen a tener una pequeña discusión con él, han pasado a la historia de la ciencia.

Newton

La vida de Newton siempre estuvo rodeada de graves problemas. Su padre murió antes de que él naciera y, cuando Newton tenía tres años su madre, lo dejó al cuidado de su abuela para irse a vivir con su segundo esposo. Este hecho le marcó toda su vida y ya de pequeño cuentan los libros que Isaac Newton amenazó con quemar la casa de su madre y de su padrastro.

Problemas de sexualidad, autismo, agresividad… todo pintaba negro para el futuro de Isaac Newton…hasta que la ciencia lo rescató…pero no sin que sus rivales contemporáneos sufrieran las consecuencias de todos sus problemas.

Uno de sus grandes damnificados fue el astrónomo real, John Flamsteed, con el que mantuvo una terrible disputa por el ansiado “Catálogo de estrellas”. Para intentar elaborar una “Teoría de la luna”, como elemento central de una segunda edición de su obra magna, los “Philosophiae Naturalis Principia”, Newton necesitaba unos datos relativos a las observaciones lunares que solamente un hombre en el mundo podía proporcionárselo, John Flamsteed… pero éste no estaba por la labor…y ambos mantuvieron una lucha encarnizada por el “Catálogo de estrellas”.

Otro de los grandes rivales de Newton fue el Conservador de Experimentos de la Royal Society, Robert Hooke, con el que mantuvo grandes disputas en el ámbito de la óptica, la gravedad e incluso la mecánica orbital. Es cierto que Newton superó a Hooke en la gran mayoría de sus feroces luchas, pero también es verdad que sus agresivas formas y su evidente odio ante su contrincante le mantuvo alejado de la Royal Society… hasta que Hooke murió…“muerto el perro…se acabó la rabia”.

Pero, sin duda alguna, el peor enemigo de Newton fue el filósofo, matemático, jurista, bibliotecario y político alemán Gottfried Wilhelm Leibniz y el motivo de sus disputas… ¡¡¡el descubrimiento del cálculo infinitesimal!!!

Leibniz fue uno de los grandes pensadores de los siglos XVII y XVIII, y se le reconoce como “El último genio universal”. Realizó profundas e importantes contribuciones en las áreas de metafísica, epistemología, lógica, filosofía de la religión, así como a la matemática, física, geología, jurisprudencia e historia.

Nacido en Leipzig, el polifacético alemán era un auténtico genio. Denis Diderot, el filósofo deísta francés del siglo XVIII, cuyas opiniones no podrían estar en mayor oposición a las de Leibniz, no podía evitar sentirse sobrecogido ante sus logros, y escribió en la Enciclopedia: “Quizás nunca haya un hombre leído tanto, estudiado tanto, meditado más y escrito más que Leibniz… Lo que ha elaborado sobre el mundo, sobre Dios, la naturaleza y el alma es de la más sublime elocuencia. Si sus ideas hubiesen sido expresadas con el olfato de Platón, el filósofo de Leipzig no cedería en nada al filósofo de Atenas.”

Durante tiempo se rumiaba por los ambientes científicos que Leibniz tenía algo preparado que no le iba a gustar nada a Isaac Newton. Su incursión en el mundo del cálculo infinitesimal, coto privado del genio inglés, podía darle más de un disgusto al científico anglosajón. Durante todas las épocas de la historia, grandes científicos intentaron ser los padres del cálculo infinitesimal…pero hasta que llegó Newton, el cual lo utilizó en sus leyes de movimiento y gravitación, nadie lo había logrado.

Leibniz

A pesar de los rumores cada vez más intensos acerca de los avances de Leibniz, Isaac Newton estaba tranquilo. Mediante su “método de fluxiones” había logrado ser considerado el padre del cálculo infinitesimal o cálculo de infinitesimales, que constituye una parte muy importante de la matemática moderna ya que incluye el estudio de los límites, derivadas, integrales y series infinitas…el cálculo infinitesimal es el estudio del cambio, en la misma manera que la geometría es el estudio del espacio.

Y explotó la bomba. En una visita a la Royal Society, Leibniz presentó en Londres su particular desarrollo del cálculo…que era superior desde el punto de vista de la notación simbólica al del gran Isaac Newton…y esto, aunque no debiera, era un problema de gran magnitud debido a que todos temían la reacción del inglés.

Después de mostrar ante la Royal Society una máquina calculadora que había estado diseñando y construyendo desde 1670, la primera máquina de este tipo que podía ejecutar las cuatro operaciones aritméticas básicas, la Sociedad le nombró miembro externo.

Para evitar que la supremacía de Newton en el cálculo matemático pudiese ponerse en entredicho, la Royal Society le dio la oportunidad de contestar para que mantuviese su prioridad en el desarrollo del cálculo pero Newton menospreció los resultados del polifacético alemán con sus típicos comentarios burlescos… no sabía la que se le venía encima.

De acuerdo con los cuadernos de Leibniz, el 11 de noviembre de 1675 tuvo lugar un acontecimiento fundamental, ese día empleó por primera vez el cálculo integral para encontrar el área bajo la curva de una función y=f(x).

Leibniz introdujo varias notaciones usadas en la actualidad, tal como, por ejemplo, el signo “integral ∫, que representa una S alargada, derivado del latín “summa“, y la letra “d” para referirse a los “diferenciales”, del latín “differentia”. Esta ingeniosa y sugerente notación para el cálculo es probablemente su legado matemático más perdurable.

Su principal contribución fue el proveer un conjunto de reglas claras para la manipulación de cantidades infinitesimales, permitiendo el cómputo de derivadas de segundo orden y de orden superior, y estableciendo la regla del producto y regla de la cadena en su forma diferencial e integral. A diferencia de Newton, Leibniz le puso mucha atención al formalismo y a menudo le dedicaba varios días a determinar los símbolos apropiados para los conceptos.

La regla del producto del cálculo diferencial es aún denominada “regla de Leibniz para la derivación de un producto”. Además, el teorema que dice cuándo y cómo diferenciar bajo el símbolo integral, se llama la “regla de Leibniz para la derivación de una integral”.

El científico alemán no se cortó un pelo y, sin mencionar en ningún momento a Newton, publicó un trabajo en 1684 que tituló, sin que le temblara el pulso, “Cálculus”.

En esta ocasión Newton no solamente se tomó en serio al científico alemán, sino que se enfureció de forma salvaje…pero, una vez más, a Newton le pudo la soberbia.

Debido a que “Don Isaac” pasaba todo su tiempo escribiendo sus archiconocidos “Principia” y, sobre todo, a sus ganas incontrolables de volver a menospreciar el trabajo de Leibniz, Newton no luchó personalmente contra su rival alemán sino que prefirió delegar la batalla en tres científicos cercanos a sus ideas, John Wallis, Fatio de Duillier y John Keill, conocidos como los “enfants perdus” de Newton.

El cruce de insultos y golpes entre los dos bandos fue descarnado. Los partidarios de Newton acusaban a Gottfried Wilhelm Leibniz de plagiar el trabajo inédito de Isaac Newton. Los ataques no eran muy velados y las acusaciones de plagio estaban al orden del día…todo por poder atribuirse la paternidad del cálculo moderno.

La controversia no se limitaba solamente a dos científicos de la época…dos grandes países estaban enfrentados. La polémica dividió a los matemáticos de habla inglesa de los matemáticos continentales por varios años, causando un retraso de las matemáticas inglesas.

Sin embargo, Lebniz estaba afectado. No podía admitir que le acusasen de robar el trabajo de otro. En realidad no lo había hecho. Pero los esfuerzos continuos de Leibniz por reivindicar la invención del cálculo no llegaron a buen puerto…desde su “silencio” Newton estuvo moviendo sus hilos con gran éxito.

El científico inglés logro hacerse con la presidencia de la Royal Society y desde esa privilegiada posición convocó un “tribunal imparcial” que hundió en la miseria a Leibniz. El veredicto del tribunal, unido a un informe tremendamente mordaz del propio Newton, que perseguía el descrédito público de su rival…pudo con el gran alemán.

Pero la peculiar personalidad de Isaac Newton no le dejó acabar ahí su batalla contra el científico alemán y, en una muestra de hasta dónde podía llegar su crueldad, comentó años después de la muerte de Leibniz en 1716 que su informe le “había roto el corazón a su contrincante y por eso llego a morir”

Sin embargo, y como ya hemos mencionado en este blog, “el tiempo es el único juez insobornable que da y quita razones y, además, pone a cada uno en su sitio”….Actualmente se emplea la notación del cálculo creada por Leibniz, no la de Newton…

A pesar de ello, y de que lo considero personalmente uno de los mejores, por no decir el mejor, científico de la historia, no me hubiese gustado enfrentarme cara a cara al “respetuoso” Isaac Newton…y eso que era Sir….

Fuente:

Scientia

8 de noviembre de 2010

Por qué Isaac Newton tardó 20 años en publicar la ley de la gravitación universal

El annus mirabilis de Isaac Newton fue 1666. Su libro ”Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica“ se publicó en 1687, unos 20 años más tarde. ¿Por qué tan tarde? Algunos historiadores achacan el retraso a las dificultades de Newton en 1667 para demostrar la validez de su ley de la gravitación universal. Todo parece indicar que gestó la gravitación universal alrededor de 1680 y que en 1684 ya la había completado.

De hecho, de la correspondencia que se conserva entre Newton y Hooke entre 1679-1680 se deduce que Newton no había dado todavía el salto conceptual de concebir la gravedad como una ley universal, aplicable tanto a la
caída de una manzana como a la caída de la luna hacia la tierra. Se duda de que antes de 1680 Newton hubiera deducido a partir de la tercera ley de Kepler que la fuerza de la gravedad es proporcional a la inverso del cuadrado de la distancia, ni que hubiera concebido el concepto de fuerza centrípeta. ¿Influyó la correspondencia con Hooke en las ideas de Newton? Newton siempre afirmó que no, que sus ideas y descubrimientos eran anteriores a las ideas de Hooke (de 1679), pero no se ha conservado ningún documento manuscrito que lo atestigue y lo que se ha conservado implica dudas muy serias al respecto.

¿Por qué Newton no publicó sus ideas alrededor de 1680? Parece que Newton mantuvo ocultos en su escritorio estos trabajos hasta que Halley le pinchó en agosto de 1684. En octubre de 1684 Newton envió a Halley un resumen de los principios de su teoría de la gravedad (“De Motu Corporum en Gyrum” o “Sobre el movimiento de los cuerpos en órbita”). Dicho trabajo enuncia, pero no demuestra, todos los teoremas que presenta. En una carta que envió a Halley confesó que no demostró los teoremas sobre la gravedad de un casquete esférico hasta 1685 (que la gravedad fuera de un casquete esférico de cierta masa es igual a la producida si dicha masa se concentra en su centro). Aunque Newton siempre afirmó que concibió la gravedad universal antes de 1667 y que en dicha época ya había realizado los cálculos que se publicaron en los Principia, todos los
historiadores dudan de que Newton antes de 1671, cuando el astrónomo francés Jean Picard calculó de forma fiable el radio de la tierra, hubiera podido calcular que la aceleración de la gravedad en la superficie de la luna era 1/3600 más pequeña que en la tierra. Nos lo cuenta David Derbes, “A twenty year delay in Newton’s publishing?,” American Journal of Physics 78: 1077-1078, Nov. 2010.

[1] F. Cajori, “Newton’s twenty years’ delay in announcing the law of gravitation,” Sir Isaac Newton 1727–1927: A Bicentenary Evaluation of His Work (The History of Science Society, Williams & Wilkins, Baltimore, 1927), pp. 125–188.

[2] D. T. Whiteside, “The prehistory of the `Principia’ from 1664 to 1686,” Notes Rec. R. Soc. of Lond. 45 (1), 11–61 (1991).

Fuente:

Francis Science News

16 de octubre de 2010

La vida secreta del alquimista Sir Isaac Newton

Uno de los más grandes científicos de la humanidad dedicó lo mejor de su tiempo a la alquimia, en la cual basó su descubrimiento de la gravedad y las leyes de movimiento universal.

El New York Times publica un artículo sobre el trabajo nocturno de Sir Isaac Newton: la alquimia, su verdadera pasión de vida. Newton, quien descubrió las leyes universales del movimiento, la atracción gravitatoria, las propiedades espectrales de la luz y coinventó el cálculo, también escribió más de un millón de palabras sobre la alquimia -las cuales guardaron el silencio místico del artista de la Piedra Filosofal o Manzana del Sol- sin ser publicadas por la Royal Society, que consideró demeritaban la institución científica que construiría alrededor de la interpretación reduccionista, meramente mecáncia -desdiosada- de la obra de Newton.

El artículo del New York Times está inspirado en el trabajo del profesor de historia y filosofía William Newman y sus indagaciones en la opus hermética newtoniana. Básicamente el mainstream de la ciencia, se pregunta como una de sus divinidades, junto con Einstein, pudo haber dedicado lo mejor de su tiempo lo que llama una seudociencia totémica. Incluso preguntándose si Newton no había padecido un envenenamiento de la razón, expuesto en demasía al mercurio. Y aunque la visión de Newman es más moderada: sostiene que era natural que en la época de Newton (1642- 1726) se creyera en los postulados de la alquimia, aún refinada la razón, no deja de ser ridícula y sintomática del dogma que la misma ciencia acusa en las disciplinas como la alquimia o la astrología. La ciencia con todo su oropel , autodesignada como la vanguardia del conocimiento humano, aún de forma ignorante sostiene que la alquimia se trata de transmutar una serie de elementos en otros elementos más valiosos, como si estuviera buscando obtener ganancias económicas, y no reconoce lo evidente, que la alquimia, es también un arte, sin dejar de ser una ciencia, y se envuelve en el simbolismo como espejo del lenguaje luminoso del universo.

Newman expone que en el tiempo de Newton existían bases teóricas para creer que la materia podía ser reconfigurada en sustancias más deseables, alimentando el sueño de convertir metales como el plomo en oro. Y le da una aplicación a la alquimia, según este estudioso del trabajo de Newton, su descubrimiento de que la luz blanca está compuesta de una mezcla de rayos de colores y de que un rayo de sol puede ser descompuesto en un prisma iridiscente, se deben a su trabajo con los corpúsculos, dividiendo la materia, la química, antecedida por la alquimia.

Pero nosotros iríamos mucho más allá: el descubrimiento de las leyes de la gravedad, también nacen del cuerpo hermético de la alquimia, tradición del gnosticismo, que Newton conocía como atestigua su propia tradición de la tabla esmeralda de Hermes. Específicamente de lo que en el hermetismo, como es enunciado en textos como el Kybalion, se conoce como la ley de atracción y repulsión, que rige el movimiento universal. Asimismo la armonía de las esferas, de Pitágoras, el ocultista iniciado en la arcana egipica, es una clara influencia en las leyes del movimiento del universo newtoniano. La influencia del alquimista suizo en la Royal Society, de la cual Newton era miembro, ha sido documentada. La historia pop nos dice que Newton descubrió esto cuando le cayo una manzana, y sin embargo, un hombre que vivió 85 años dedicado con una disciplina inexorable, casi en un rapto místico, lejos de las distracciones de la carne, ciertamente lo había suscitado por su propio estudio y llamad, avizorando las leyes transparentes del Gran Arquitecto Cósmico, que en el universo mecánico de Newton era quien daba cuerda con sus armonía celeste al mundo.

El silencio de Newton puede ser justo lo que más nos diga sobre su obra alquímica, recordemos que Sir Isaac nació el 25 de diciembre, bajo el signo de Saturno, el guardián de la puerta de oro, dador del humor melancólico, el sello del alquimista que labra la piedra de su cuerpo para transmutarlo en espíritu. Durante su vida uno de sus grandes intereses fue el Templo de Salomón (la logia masónica de la Universidad de Cambrdige lleva el nombre de Newton), la empresa fundamental de reconstrucción masónica -la nave cósmica del espíritu- y, también, la interpretación de la Biblia y del Apocalipsis.

Conozca más sobre la vida de Newton en la siguiente presentación:



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Jornada On Line

28 de septiembre de 2010

Proponen reformular Ley de gravitación de Newton

Sergio Mendoza y Xavier Hernández, astrofísicos mexicanos del Instituto de Astronomía de la UNAM, propusieron reformular la Ley de Gravitación Universal de Isaac Newton, con un planteamiento de Gravedad Extendida que pretende explicar una serie de inconsistencias entre los fenómenos observados a distancias galácticas y el comportamiento predicho por la teoría clásica.

La formulación, publicada este año en dos artículos, en la revista Astronomy & Astrophisics, y en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ofrece una nueva expresión para la fuerza de gravedad, que resulta indistinguible de la Ley de Newton a escalas del Sistema Solar, pero a niveles galácticos decae más lentamente que lo señalado por la formulación del físico inglés.

Un ejemplo es el de las galaxias espirales, que rotan más rápido de lo esperado, tanto que el gas y las estrellas que las componen, debieran dispersarse al girar como rehilete de agua; sin embargo, la fuerza que las mantiene unidas compensa la centrífuga originada por el movimiento de rotación.

Los modelos dominantes para explicar esta discrepancia han consistido en postular que hay más materia de la que se observa, la llamada materia oscura, cuya fuerza gravitacional debiera mantener unida a la galaxia. No obstante, debe poseer propiedades exóticas como no absorber ni emitir luz, traspasar la materia ordinaria, ocupar grandes extensiones de espacio sin agrumarse, además de componer el 90 por ciento de la materia del Universo.

Por décadas, se ha invertido esfuerzo y dinero para detectar esta hipotética materia, pero no se ha logrado, lo que ha llevado a los científicos a buscar soluciones alternativas.

Exploran camino alterno

La Ley de la Gravitación Universal, propuesta por Newton en 1687 en su libro Principios matemáticos de la filosofía natural, establece una relación cuantitativa para la fuerza de atracción entre dos objetos con masa.

Sostiene que todo objeto en el Universo que posea masa ejerce una atracción gravitatoria sobre cualquier otro objeto con masa, aún si están separados por una gran distancia (como sucede con las estrellas binarias, que están asociadas, aunque a veces están muy lejos una de la otra).

Mendoza y Hernández han explorado un camino alterno que descarta la presencia de materia oscura. Infieren que la fuerza atractiva que produce la materia observada a distancias galácticas es mayor de lo supuesto. Este proceder es el que el mismo Newton recomienda: buscar las fuerzas que rigen el movimiento de los astros en vez de postular sustancias exóticas. Puede ser encontrado en el prefacio de la segunda edición de su libro.

Los científicos también presentan pruebas comparativas a lo largo de todas las escalas astronómicas, con resultados dentro de los rangos de error de las mejores mediciones hechas a la fecha, incluidas las de posición y movimiento del Sistema Solar, que tienen una precisión fraccional de hasta una parte en un billón.

Igualmente, presentan predicciones verificables para numerosos problemas de actualidad. La propuesta explica múltiples inconsistencias a lo largo de todas las escalas astronómicas, sin precisar la de la materia oscura.

Este resultado replantea la visión que se ha tenido del cosmos en los últimos 30 años, desde que Fritz Zwicky y Vera Rubin postularon la existencia de la materia oscura.

La Gravedad Extendida abre nuevas líneas de investigación, como buscar su versión relativista, revisar las consecuencias en torno a la curvatura del espacio y su expansión, y dar respuesta al problema de la energía oscura.

Por más de 30 años, grupos de investigación que consideran insatisfactoria la teoría de la materia oscura han trabajado modelos gravitacionales alternativos.

Parte de ellos han seguido los Modelos de Dinámica Modificada (MOND, por sus siglas en inglés) de Mordehai Milgrom, de 1981, que planteó un cambio en la segunda ley de Newton (describe la dinámica de una partícula de masa acelerada por la acción de una fuerza) para aquellos sistemas que sufrieran aceleraciones pequeñísimas, pero las expresiones matemáticas de MOND han resultado rebuscadas y difíciles de aplicar.

Hernández y Mendoza, junto con su equipo de trabajo conformado por el investigador posdoctoral Juan Carlos Hidalgo y las estudiantes de doctorado y maestría Tula Bernal y Teresita Suárez, han propuesto una alternativa equivalente a MOND, mediante el desarrollo de las potencias de la expresión gravitacional de la fuerza de Newton, conocida como F= GMm/r2.

La Gravedad Extendida detalla la fuerza sentida por los objetos a todas las distancias astronómicas; coincide con la descripción propuesta por Newton para el Sistema Solar, y con las planteadas por MOND para los sistemas galácticos. Además, puntualiza la fuerza sentida por sistemas intermedios como las galaxias elípticas.

En Conocer Ciencia reaizamos un programa dedicado a la biografía de Newton. Observe la presentación aquí:




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La Jornada

16 de septiembre de 2010

El ojo de Newton, la aguja y la luz


Dentro de las manuscritos de Newton que hoy se conservan, hay algunas notas curiosas sobre sus experimentos con luz y color. Newton llevó a cabo experimentos con una aguja y su ojo en su labor investigativa, aparentemente tratando de determinar el impacto de la curvatura del ojo en la percepción del color.

Lo que Newton hizo fue conseguir una de esas agujas grandes, conocidas como agujas capoteras, de esas que se usan para coser cuero u otras superficies duras. Luego usó la cabeza de la aguja (del lado del orificio), y comenzó a desplazar la aguja sobre la superficie lateral del ojo, de modo que entrara despacio entre el ojo y la cuenca del ojo, la parte ósea del cráneo que lo sostiene en el cráneo (no intente esto en casa). Newton llegó casi hasta la parte anterior del ojo.

Abajo se presenta una foto de la página de sus manuscritos, donde se puede leer sobre el experimento en cuestión. Pueden notar en el texto, que Newton menciona que cuando hacía presión con la cabeza de la aguja sobre la parte anterior de su ojo, veía círculos blancos y oscuros, y que podía cambiar estos círculos moviendo la aguja o el ojo (dolor!).

Luego de este experimento, Newton no parece haber afectado su vista. Posiblemente Newton sí afectó su vista con otro experimento: el de la observación directa y prolongada del sol. Newton, de forma deliberada, se puso a ver el sol directamente un largo rato para ver el efecto que tendría la radiación solar directa sobre sus dispositivos biológico de visión (ojos). Luego de este experimento, Newton pasó muchas horas en un cuarto totalmente oscuro tratando de recuperarse de la ceguera, y lo logró. No se conocen los efectos colaterales de este experimento.
Picture
Página, experimentos 58 y 59, en los manuscritos de Newton.

Para facilitar la lectura, se presentan los siguientes textos:

58.
I tooke a bodkine gh & put it betwixt my eye & [the] bone as neare to [the] backside of my eye as I could: & pressing my eye [with the] end of it (soe as to make [the] curvature a, bcdef in my eye) there appeared severall white darke & coloured circles r, s, t, &c. Which circles were plainest when I continued to rub my eye [with the] point of [the] bodkine, but if I held my eye & [the] bodkin still, though I continued to presse my eye [with] it yet [the] circles would grow faint & often disappeare untill I removed [them] by moving my eye or [the] bodkin.



59
If [the] experiment were done in a light roome so [that] though my eyes were shut some light would get through their lidds There appeared a greate broade blewish darke circle outmost (as ts), & [within] that another light spot srs whose colour was much like [that] in [the] rest of [the] eye as at k. Within [which] spot appeared still another blew spot r espetially if I pressed my eye hard & [with] a small pointed bodkin. & outmost at vt appeared a verge of light.


Bibliografía:

http://ttp.royalsociety.org/accessible/SpreadDetails.aspx?BookID=1807da00-909a-4abf-b9c1-0279a08e4bf2&params=0&LangID=1&OrgID=19&o=1

http://royalsociety.org/Turning-the-Pages/
http://www.lib.cam.ac.uk/exhibitions/Footprints_of_the_Lion/private_scholar.html
http://www.famouspeople.co.uk/i/isaacnewton.html
http://www.newtonproject.sussex.ac.uk/prism.php?id=1
http://www.crystalinks.com/newton.html

Fuente:

Deliciosa-Mente

7 de junio de 2010

Einstein y... sir Isaac Newton


Lunes, 07 de junio de 2010

Einstein y... sir Isaac Newton



En el siglo XVII Isaac Newton básicamente creó la física del mundo moderno, desarrollando teorías acerca de la gravedad, la luz, la inercia, la masa, e incluso las matemáticas necesarias para comprender estos conceptos. La mecánica de Newton fue considerada como la descripción definitiva del universo, hasta que Einstein vino a cambiarlo todo.

Einstein fue el que comenzó la revolución de la física moderna que terminaría derrocando el viejo paradigma de la física newtoniana, por lo que tanto Einstein como Newton crearon las bases de nuevas formas de pensar. Efectivamente, hay grandes paralelismos entre ambos físicos. Los dos tuvieron lo que ha dado en llamarse un “año maravilloso” cuando tenían veintitantos años. El de Newton fue el que él llamó “año de la plaga”, en 1666. Ese año creó el cálculo diferencial e integral, descubrió la ley de gravitación universal y determinó cómo la gravedad hace que los planetas se muevan en elipses. El de Einstein fue en 1905, durante el que publicó la teoría especial de la relatividad, la solución al problema del efecto fotoeléctrico (para la que aplicó la hipótesis cuántica a la luz), una explicación del movimiento browniano y la ecuación E = mc2 . Hay sin embargo una pequeña diferencia entre Einstein y Newton a la hora de tratar estos descubrimientos: Newton no publicó la mayoría de sus primeros trabajos hasta décadas después pero, cuando lo hizo, todo el mundo los aclamó como correctos inmediatamente. Los dos hombres también están unidos por el hecho de que ambos llegaron a ser tremendamente famosos durante sus vidas. Newton fue una figura tan iconográfica durante su época como Einstein lo fue en la suya, sólo hay que sustituir una formal peluca británica por la melena alborotada de Einstein.

A lo largo de los siglos, la fama de Newton como fundador de la física moderna le había incrustado en la consciencia de la sociedad como el genio que había creado la ciencia tal y como se conocía. Surgieron sin embargo varias discrepancias, las más evidentes tenían que ver con la luz y la óptica.

Newton había lanzado la hipótesis de que la luz estaba constituida por “corpúsculos”, partículas como pequeñas bolas. En el siglo XIX varios físicos, entre ellos, más notablemente, James Clerk Maxwell, habían determinado que la luz era de hecho una onda. Pero los problemas para la mecánica newtoniana estaban sólo comenzando. La teoría de Maxwell cuestionaba otras facetas de la visión del mundo de Newton. Para la época en que Einstein estaba haciendo el doctorado estaba claro para los físicos más perceptivos de que se estaba en medio de una crisis: o Newton estaba equivocado o lo estaba Maxwell. La publicación por Einstein en 1905 de la teoría especial de la relatividad fue el golpe decisivo: Maxwell era el ganador y la mecánica newtoniana, con su dependencia del tiempo absoluto y del espacio absoluto, era incorrecta. Pero Einstein no se paró ahí. Si bien no tenía un plan premeditado para desmantelar el edificio que Newton había construido, él fue el que vino a cambiar el concepto aceptado, mecánico y determinista, del mundo.

Einstein abordó la cuestión de la gravedad, dándose cuenta de que la forma en la que era comprendida no era compatible con su teoría de la relatividad. En 1911 publicaría su primera aproximación a la teoría general de la relatividad, que reformaba otra de las grandes teorías de newton: la ley de la gravedad universal. Newton había dicho que todos los objetos del universo se atraían entre sí con una fuerza proporcional a sus masas. Pero sabía que no podía ofrecer una idea de por qué esto era así. “Non fingo hypotheses”, no formulo hipótesis, fue su comentario ante su falta de una teoría. Con la relatividad general Einstein ofrecía una solución a por qué la gravedad funcionaba: dos objetos se atraían entre sí porque la masa distorsiona el espaciotiempo alrededor de ella de tal manera que cualquier otra masa en su cercanía se “desliza” hacia ella. En su forma más sencilla las ecuaciones de Einstein son equivalentes a las de Newton; las de Newton no son expresiones equivocadas, sino incompletas, y las de Einstein son más completas. Algún día aparecerá una teoría que complete aún más las de Einstein.

A pesar de haber contribuido tanto a bajar del pedestal en el que se encontraban las teorías de Newton, Einstein siempre profesó una gran admiración por Newton. En 1940, en un artículo que escribió para Science titulado “Consideraciones acerca de los fundamentos de la física teórica”, Einstein dijo de Newton que fue la primera persona en “establecer una base teórica uniforme” para el mundo de la ciencia. Einstein seguía: “Esta base newtoniana probó ser sumamente fructífera y fue considerada definitiva hasta finales del siglo XIX. No solamente proporcionó resultados para los movimientos de los cuerpos celestes, hasta los más pequeños detalles, sino que también suministró una teoría de la mecánica de las masas continuas y discretas, una explicación sencilla del principio de conservación de la energía y una teoría completa y brillante del calor”. Newton había producido un conjunto de reglas, sistemático y omnicomprensivo, que unía todos los fenómenos conocidos en su época. Encontró que la mecánica era una forma tan buena de explicar la naturaleza que la aplicó a todo lo que vio; como lo hizo todo el mundo los doscientos años siguientes, hasta que llegó Einstein para cambiar de nuevo la visión del mundo.

[Para ver correctamente la imagen debes tener en cuenta que la realidad depende del observador: aléjate de la pantalla hasta que veas a Newton; acércate para ver a Einstein. La imagen Newton / Einstein es cortesía de Daniel Rozin].

Referencia:

EINSTEIN, A. (1940). CONSIDERATIONS CONCERNING THE FUNDAMENTS OF THEORETICAL PHYSICS Science, 91 (2369), 487-492 DOI: 10.1126/science.91.2369.487

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Experientia Docet

1 de junio de 2010

¿Cómo se puede calcular el peso del planeta Tierra?

Lunes, 31 de mayo de 2010

¿Cómo se puede calcular el peso de la Tierra?


File:Cavendish ExperimentHenry Cavendish, científico inglés, fue el primero en calcular la masa de la Tierra, proeza que realizó desde la intimidad de su hogar, hace más de dos siglos. Gracias a los trabajos de Isaac Newton, Cavendish sabía que todos los objetos ejercen una fuerza de gravedad, y que la atracción gravitacional entre dos objetos depende tanto de la masa de éstos (a mayor masa, mayor atracción) como de la distancia que los separa (medida desde el centro de cada objeto, no desde las superficies). De esta manera, una persona pesará menos en la cima de una montaña que en un valle porque, a mayor altitud, menor será la atracción que ejerza el centro de gravedad de la Tierra sobre tal persona.

Newton expresó la ley de la gravedad en una ecuación matemática compuesta de cinco cantidades: las masas de dos cuerpos (M1 y M2); la distancia (D) que los separa; la fuerza de gravedad (F) entre ellos, y un término abstracto (G), representado por un número —la "constante gravitacional"— que nunca cambió, cualesquiera que fueran las masas y las distancias comprendidas. La fórmula de Newton era:

Pero como a Newton únicamente le preocupaban los principios de la gravedad no tuvo necesidad de descubrir el valor numérico de G. De hecho, nadie sabía lo que era.

F= (M1xM2xG)/D2

Si se conocieran cuatro de los valores de la fórmula de Newton, se podría calcular el quinto. Cavendish se dio cuenta de que con esta fórmula podía calcular la masa de la Tierra. Así que para M1 eligió un objeto pequeño cuya masa conocía; M2 sería la cantidad incógnita (la masa de la Tierra). Como para entonces ya se sabía la distancia aproximada al centro de la Tierra, Cavendish también conocía el valor (D), la distancia entre sus dos objetos. Una simple báscula le indicaría el valor de (F), la fuerza de gravedad entre su objeto y la Tierra (M1 y M2). Pero, para resolver la ecuación, aún le faltaba conocer el valor de G.

El problema para definir G, la "constante gravitacional", residía en que, aun entre los objetos grandes hechos por el hombre —como una casa—, la fuerza de gravedad es casi nula y, por lo tanto, difícil de medir.

La hazaña de Cavendish fue construir (dentro de una caja de caoba, para evitar las corrientes de aire) un aparato que aumentaba el efecto de la gravedad y lo hacía perceptible.

Dentro de la caja colocó dos esferas de 5 cm de diámetro, cuyo peso conocía con precisión, y las sujetó a ambos lados de una larga barra horizontal, que pendía de un alambre. Por encima de esta barra colocó otra, en cuyos entremos puso dos esferas más grandes (de 30 cm de diámetro), e hizo coincidir los centros de ambas barras.

Por medio de un pivote, Cavendish acercó poco a poco las esferas más grandes hacia las pequeñas. Éstas fueron atraídas por el campo gravitacional de las primeras, provocando que la barra suspendida del alambre se moviera una distancia insignificante, pero medible.

Después, ya sin la influencia gravitacional de las esferas mayores, calculó la fuerza que se necesitaba para que las esferas pequeñas y su barra avanzaran esa misma distancia. Esto le dio las cifras con las que determinó el valor de la "constante gravitacional" de Newton: las masas de los dos grupos de esferas (M1 y M2), la distancia entre los centros (D), y la fuerza (F) que la gravedad había ejercido sobre ellas. Al sustituir estas cantidades en la ecuación de Newton, descubrió el valor de G.

Así, calcular la masa de la Tierra fue fácil. Pero, dado que en aquel tiempo la distancia al centro de la Tierra no estaba calculada con exactitud, la medición que hizo Cavendish de la masa del planeta no fue del todo precisa. No obstante, su método se aplicó en 1895 para obtener el dato exacto.

Ahora se sabe que la Tierra pesa 5,976 trillones de toneladas.

¿Sabías que...?

  • Las antiguas vasijas chinas empleadas, para medir volúmenes de granos y vino se hacían de manera tal que, al sonar bien, aseguraban exactitud. Más que dimensiones, los chinos daban a las vasijas forma y peso específicos, y determinaban la nota que debían producir al tocarlas. Toda desviación de la nota correcta revelaba una anomalía en las dimensiones adecuadas y, por lo tanto, una variación en el volumen de la vasija.
  • La palabra "milla" proviene del latín mille passuum, que significa mil pasos. Un paso romano era la distancia cubierta por dos zancadas.
  • La "cadena", unidad que los agrimensores estadounidenses e ingleses emplean para medir el suelo, es única en varios sentidos. Es una cadena de metal, de 20.12 m de largo. Además, es la única medida decimal del sistema inglés. Está formada de cien eslabones, y funciona como una especie de calculadora. Si mides en cadenas el largo y el ancho de un terreno, multiplica las dos medidas y divide el total entre 10, obtendrá el área del terreno en acres. Así, una superficie que mide 5 por 5 cadenas tiene un área de 2.5 acres (una hectárea). La cadena fue inventada en el siglo XVII por Edmund Gunter.


Tomado de:

Pulso Digital

21 de mayo de 2010

Einstein maneja el GPS mejor que Newton

Viernes, 21 de mayo de 2010

Einstein maneja el GPS mejor que Newton


La relatividad puede mejorar la comunicación por satélite
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Foto: ESA

La teoría de la relatividad de Einstein, que tiene que ver con la gravedad, podría utilizarse para mejorar los sistemas de navegación global en el futuro. Un equipo de la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Universidad de Ljubljana ha desarrollado un sistema basado en esta posibilidad.

Los sistemas de navegación por satélite, como Galileo y GPS, emplean la trigonometría newtoniana para determinar las posiciones, utilizando las estaciones en Tierra como puntos de referencia. Este enfoque sería ideal si todos los satélites y el receptor estuvieran en reposo y lejos de la Tierra. Pero si se introducen correcciones relativistas a la teoría newtoniana, un usuario en la Tierra podría registrar correcciones de hasta 12 kilómetros en un día.

Una forma sencilla de evitar tener que tratar con los defectos de la teoría newtoniana es cambiar el paradigma. En lugar de modelar el sistema en un marco de Newton y la adición de las correcciones relativistas, el sistema de posicionamiento podría inspirarse directamente en la relatividad general.

Con la inspiración de un artículo publicado por Bartolomé Coll, investigador en Systèmes de Référence Temps-Espace del Observatorio de París, se realizó un estudio para introducir estas coordenadas relativistas para la definición de un marco de referencia mundial que se pueda utilizar para el posicionamiento y la navegación.

Se diseñó un marco de Schwarzschild local (el alemán Karl Schwarzschild formuló la primera solución exacta de las ecuaciones de Einstein, referente a la curvatura de un espacio vacío a consecuencia del campo gravitacional de un cuerpo esférico), basado en las señales de reloj procedentes de cuatro satélites. Posteriormente, se desarrollaron, implementaron y probaron algoritmos para leer las coordenadas del marco de Schwarzschild local del usuario desde las señales de los cuatro satélites.

El marco de referencia nuevo se basa en la dinámica de los satélites en lugar de depender de la ubicación de las estaciones terrestres. Si la constelación de satélites estuviera equipada con comunicaciones entre satélites, cada satélite podría ser un usuario de su sistema de posicionamiento propio.

Los primeros resultados prometen un aumento en la precisión y la estabilidad mediante el nuevo sistema de referencia. La cuestión de si puede evitar la necesidad de marcos de referencia terrestre está aún en estudio.

Entre las futuras aplicaciones de esta investigación, figura una referencia muy estable y precisa en el espacio, que podría ser utilizada para la ciencia espacial y Orbitografía de alta precisión;

También podría utilizarse para la definición de un marco de referencia galáctica para la navegación interplanetaria, utilizando los púlsares como relojes, informa la ESA.

Fuente:

Europa Press

¿Podriamos dar la vuelta al mundo mediante el "efecto helicóptero"?

Viernes, 21 de mayo de 2010

¿Podriamos dar la vuelta al mundo mediante el "efecto helicóptero"?

Nuestra intuición nos dice que, si la Tierra rota tan velozmente, al dar un salto lo suficientemente alto sobre ella, el punto de salto se alejaría de nosotros.

La superficie de la Tierra rota a unos 450 m/s en el Ecuador, 2 veces la velocidad media de un 747. Entonces, ¿por qué no hay ninguna aerolínea ofreciendo baratos deslizamientos a destinos seleccionados?

La razón se debe a que los objetos que hay en nuestra atmósfera comparten la rotación del planeta. Cuando un helicóptero despega verticalemente, por ejemplo, se lleva con él la velocidad de avance, de manera que se mantiene la relación con el terreno.

La primera ley de Newton permite profundizar en los entresijos de la inercia. Galileo fue el que enunció que un sistema o conjunto que se mueve a una velocidad constante tiene las características de un sistema en reposo. Por eso en un tren a velocidad constante nos podemos mover libremente como si estuvieramos en tierra. Y también una mosca puede volar por el interior del tren sin verse obligada a acelerar a la velocidad del tren.

28 de abril de 2010

El 28 de abril de 1686 Isaac Newton publica el primer volumen de los Principia

Miércoles, 28 de abril de 2010

El 28 de abril de 1686 Isaac Newton publica el primer volumen de los Principia



En 1686 vio la luz la primera parte de una obra que marcaría un punto de inflexión en la historia de la ciencia: los Philosophiæ naturalis principia matemática, o Principios matemáticos de la filosofía natural de Isaac Newton (1643-1727). La obra, que publicó de forma completa al año siguiente, contiene los fundamentos de la física y la astronomía, y en ella Newton formula sus famosas tres leyes del movimiento. Gracias a su intuición de que las leyes que gobiernan el movimiento en la Tierra y en los cuerpos celestes son las mismas, Newton pudo formular la ley de gravitación universal.

Fuente:

Plataformas SINC

26 de febrero de 2010

La ecuación más importante de la Física ¿Un absurdo lógico sin sentido?

Viernes, 26 de febrero de 2010

La ecuación más importante de la Física ¿Un absurdo lógico sin sentido?


triangulo f ma ¿Es posible que la ecuación más importante de toda la física sea un absurdo lógico sin sentido?

La serie documental el Universo Mecánico (que supongo todos conocéis), producida en 1985, es, en mi opinión, de lo mejorcito que se ha hecho en la divulgación de la física. Por dos motivos fundamentales: conjuga perfectamente el análisis matemático usado en física con el entendimiento profundo de la naturaleza, que nos conduce a una reflexión sobre cómo se comporta el universo y el mundo en que vivimos.

En este fragmento que os dejo al final, trata sobre las leyes de newton y la caída de los cuerpos. David Goodstein, el profesor, empieza explicando cómo hay que disparar (con una pistola de juguete) a un mono (de peluche), en caída libre, y termina reflexionando sobre la fórmula del segundo principio de la dinámica F=ma formulada por Newton, poniendo atención en la paradoja que dicha fórmula nos presenta:

Hay algo misterioso en esa ecuación. Fuerza, masa y aceleración. Hemos entendido lo que significa aceleración pero, ¿qué es fuerza? ¿qué queremos decir con la palabra masa?

Una forma de saberlo es utilizar la ecuación para que nos lo diga. Si conocemos la masa de un cuerpo y sabemos su aceleración podemos hallar la fuerza que actúa sobre él. Pero sin esta ecuación no conocemos la masa de un cuerpo. Y si no conocemos la masa de un cuerpo, la ecuación no significa nada en absoluto.

¿Es posible que la ecuación más importante de toda la física sea un absurdo lógico sin sentido? Antes de que Newton escribiera esta ecuación, el mundo era un mundo lleno de confusión. Después de escribirla, el mundo se hizo ordenadamente comprensible y previsible. Luego, sea lo que sea esta ecuación, no es algo sin sentido. La única forma de entender de que trata esta ecuación es utilizándola.

Con esta ecuación, Newton hizo más que describir cómo y porqué ocurrian las cosas. Nos dejó una pista para comprender el Universo: Hay que estudiar las fuerzas que rigen el universo y los componentes últimos de la materia.

Por cierto, ¿resolvió Einstein esta contradicción?





Fuente:

Ciencia On Line
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