10 Física Héroes – Explicado

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Por Steven Holzner, Daniel Funch Wohns

A lo largo de los siglos, la física ha tenido miles de héroes, gente que de una forma u otra ha avanzado en el campo. En este capítulo, echa un vistazo a diez héroes de la física que han hecho su parte para hacer de la física lo que es hoy en día. Y sólo porque la edad tiene sus privilegios, éstos están ordenados en orden cronológico por fecha de nacimiento.

Galileo Galilei

Galileo Galilei (1564-1642) fue un físico, matemático, astrónomo y filósofo italiano. Fue una persona importante en la Revolución Científica – en varias ocasiones, la gente lo llamó el padre de la astronomía observacional moderna, el padre de la física moderna, e incluso el padre de la ciencia. Fue el primero en emplear un péndulo como dispositivo de cronometraje, y sentó las bases tanto para las tres leyes del movimiento de Newton como para las teorías de la relatividad de Einstein. También estudió el movimiento de los objetos que sufrían una aceleración constante.

Galilei es quizás más conocido por sus mejoras en los telescopios y las consiguientes observaciones que pudo hacer. Entre sus otros logros se encuentran la confirmación de las fases de Venus, el descubrimiento de los cuatro satélites más grandes de Júpiter (ahora llamados las lunas galileas), y la observación y análisis de las manchas solares.

Famosamente, Galilei apoyó la visión heliocéntrica del sistema solar, que dice que los planetas orbitan alrededor del sol, no de la Tierra. Esa fue una postura difícil de tomar en 1610, y se metió en problemas con la Iglesia Católica, que en 1616 la declaró “falsa y contraria a las Escrituras”. En 1632, fue juzgado por la Inquisición Romana, declarado culpable de herejía y obligado a retractarse. Pasó el resto de su vida bajo arresto domiciliario. Los físicos modernos pueden alegrarse de que ese tipo de cosas ya no ocurran mucho.

Robert Hooke

Como muchos de los primeros físicos, Robert Hooke (1635-1703) tenía su dedo en muchas tartas – era un científico, arquitecto, inversionista, y así sucesivamente. Es más conocido por su ley de elasticidad, la ley de Hooke, que dice que la fuerza de restauración en un objeto que sufre un tirón elástico es proporcional al desplazamiento del objeto y a una constante, a menudo llamada la constante de resorte.

Sin embargo, Hooke experimentó en muchos campos diferentes – de hecho, fue la primera persona que usó el término célula para referirse a la unidad básica de vida. Originalmente muy pobre, se hizo muy rico gracias a sus inversiones. Fue muy activo después del Gran Incendio de Londres, observando las ruinas en mapas organizados. También era un arquitecto muy conocido, y los edificios que diseñó aún sobreviven en Inglaterra.

Sir Isaac Newton

Sir Isaac Newton (1643-1726) fue un genio excepcional. Era físico, matemático, astrónomo, filósofo natural y teólogo inglés. Sus logros incluyen los siguientes:

  • Sentar las bases para la mayoría de la mecánica clásica
  • Formular la ley de la gravitación universal
  • Formulación de las tres leyes del movimiento
  • Construcción del primer telescopio reflector práctico
  • Desarrollo de una teoría del color basada en prismas
  • Descubriendo una ley empírica del enfriamiento
  • Estudiando la velocidad del sonido
  • Compartir el crédito con Gottfried Leibniz para el desarrollo del cálculo diferencial e integral.
  • Demostrar el teorema del binomio generalizado, un antiguo problema matemático de la expansión de la suma de dos términos en una serie.
  • Desarrollo del método de Newton para aproximar las raíces de una función
  • Añadiendo al estudio de las series de potencia

Newton influyó mucho en tres siglos de físicos. En 2005, se preguntó a los miembros de la Real Sociedad Británica quién tuvo el mayor efecto en la historia de la ciencia y quién hizo la mayor contribución a la humanidad: Sir Isaac Newton o Albert Einstein. La Sociedad Real eligió a Newton.

Benjamin Franklin

Benjamin Franklin (1706-1790) es familiar para la mayoría de la gente como uno de los Padres Fundadores de los Estados Unidos. Fue autor, impresor, teórico político, político, cartero, científico, inventor, estadista y diplomático. Él inventó lo siguiente:

  • El pararrayos
  • Bifocales
  • La estufa Franklin
  • Un cuentakilómetros
  • La armónica de vidrio (un instrumento musical popular de la época)
  • La primera biblioteca pública de préstamo en América

Franklin incluso creó el primer departamento de bomberos en Pensilvania. También fue uno de los principales periodistas e impresores de Filadelfia (la principal ciudad de las colonias de la época). Se enriqueció publicando el Almanaque de Poor Richard y The Pennsylvania Gazette. Desempeñó un papel importante en la creación de la Universidad de Pensilvania y fue elegido el primer presidente de la Sociedad Filosófica Americana. Se convirtió en un héroe nacional cuando encabezó el esfuerzo para que el Parlamento revocara la impopular Ley del Sello.

Como científico, Franklin es famoso por su trabajo con la electricidad. La idea de que los relámpagos son electricidad puede parecer bastante clara hoy, pero en los días de Franklin, las chispas más grandes hechas por el hombre eran de sólo una pulgada de largo. Nadie sabe si realmente realizó su experimento más famoso – atar una llave a la cuerda de una cometa y volarla durante una tormenta eléctrica para ver si podía extraer chispas de la llave, lo que indica que el relámpago era electricidad. Sin embargo, Franklin escribió acerca de cómo alguien podría llevar a cabo tal experimento, diciendo que volar la cometa antes de que la tormenta comenzara realmente sería importante, o de lo contrario se arriesgaría a electrocutarse.

Charles-Augustín de Coulomb

Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806) es más conocido por desarrollar la ley de Coulomb, que define la fuerza electrostática de atracción o repulsión entre cargas. De hecho, la unidad de carga del Comité Interempresarial de Huelga, el culombio (C), lleva su nombre.

Coulomb adquirió importancia con su obra de larga duración Recherches théoriques et expérimentales sur la force de torsion et sur l’élasticité des fils de métal (“Investigación teórica y experimental sobre la fuerza de torsión y la elasticidad del alambre metálico”).

A lo largo de su vida, Coulomb realizó investigaciones en muchos campos, pero su trabajo en electrostática fue lo que le dio verdadera fama. Demostró que la atracción electrostática y la repulsión variaban inversamente como el cuadrado de la distancia entre las cargas. Sin embargo, aún quedaba mucho trabajo por hacer: Coulomb pensaba que los “fluidos” eléctricos eran los responsables de las cargas.

Amedeo Avogadro

Amedeo Avogadro (1776-1856) es más conocido por el número de Avogadro, aproximadamente 6.022 × 1023 – número de moléculas contenidas dentro de un lunar. Comenzó a ejercer como abogado después de obtener su doctorado. En 1800, comenzó a estudiar matemáticas y física y se interesó tanto (¿quién no lo haría?) que se dedicó a ello como su nueva carrera.

Avogadro fue un pionero de la física a nivel microscópico con la hipótesis de Avogadro, que dice que “volúmenes iguales de todos los gases bajo las mismas condiciones de temperatura contienen el mismo número de moléculas”. Desafortunadamente, la aceptación de la hipótesis fue lenta debido a la oposición de otros científicos y a una confusión general entre moléculas y átomos.

Cincuenta años después, en el Congreso de Karlsruhe, Stanislao Cannizzaro logró un acuerdo general sobre la hipótesis de Avogadro. Cuando Johann Josef Loschmidt calculó el número de Avogadro por primera vez en 1865, Loschmidt lo llamó felizmente el número de Loschmidt. Pero la comunidad científica en general, en deferencia al tipo que sugirió por primera vez que tal número existía, lo rebautizó como el número de Avogadro.

Nicolas Léonard Sadi Carnot

Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-1832) fue un físico e ingeniero militar francés. En 1824, publicó su obra Reflexiones sobre la fuerza motriz del fuego, en la que describía teóricamente las máquinas de calor, ahora denominadas ciclo Carnot. Ese trabajo sentó las bases teóricas para la segunda ley de la termodinámica.

Algunas personas llaman a Carnot el padre de la termodinámica porque se le ocurrieron conceptos como la eficiencia de Carnot, el teorema de Carnot, la máquina de calor Carnot, y otros.

William Thomson (Lord Kelvin)

William Thomson (1824-1907) hizo un trabajo importante en el análisis matemático de la electricidad y en la formulación de la primera y segunda leyes de la termodinámica. Como muchos físicos de su tiempo, tenía muchos intereses, comenzando como ingeniero e inventor de telégrafos eléctricos, lo que lo hizo famoso y rico. Con suficiente dinero para hacer lo que quería, Thomson se dedicó a la física, naturalmente.

Los físicos recuerdan a Thomson por haber desarrollado la escala de temperatura del cero absoluto, que hasta hoy lleva su nombre: la escala Kelvin. Ya caballero, se convirtió en noble en reconocimiento a sus logros en termodinámica. También es casi tan conocido por su trabajo en el desarrollo de una brújula marítima como en las leyes de la termodinámica. La reina Victoria lo nombró Lord Kelvin por su trabajo en el telégrafo transatlántico.

Albert Einstein

Quizás el físico más conocido en la mente popular es Albert Einstein (1879-1955). Einstein, cuyo nombre se ha convertido en sinónimo de genio, hizo muchas contribuciones a la física, incluyendo las siguientes:

  • Las teorías especiales y generales de la relatividad
  • La fundación de la cosmología relativista
  • La explicación de la precesión del perihelio de Mercurio, que es la rotación gradual del eje de la órbita elíptica del planeta.
  • La predicción de la desviación de la luz por la gravedad (lente gravitacional)
  • El primer teorema de disipación de fluctuación, que explicaba el movimiento browniano de las moléculas, que es el movimiento nervioso aleatorio de pequeñas partículas suspendidas en un fluido, que es causado por colisiones con las moléculas del fluido.
  • La teoría del fotón
  • Dualidad onda-partícula
  • La teoría cuántica del movimiento atómico en los sólidos

Einstein fue el científico que, en vísperas de la Segunda Guerra Mundial, alertó al presidente Franklin D. Roosevelt de que Alemania podría estar creando una bomba atómica. Como resultado de esa advertencia, Roosevelt creó el Proyecto Manhattan, de alto secreto, que condujo al desarrollo de la bomba atómica.

En 1921, Einstein ganó el gran premio, el Nobel, “por sus servicios a la Física Teórica, y especialmente por su descubrimiento de la ley del efecto fotoeléctrico”.

Einstein se vio afectado por esa distracción de la que pueden adolecer los científicos que habitualmente dedican todo su tiempo a pensar en sus estudios. Se dice que pintó su puerta de entrada de rojo para saber cuál era su casa. La gente bromeaba diciendo que una vez le preguntó a un niño: “Niña, ¿sabes dónde vivo?” La niña respondió: “Sí, papá. Te llevaré a casa”.

Amalie Emmy Noether

Amalie Emmy Noether (1882-1935) era una matemática y física alemana. Estaba certificada para enseñar inglés y francés, pero decidió estudiar matemáticas. Se interesó por la física cuando los famosos matemáticos David Hilbert y Felix Klein le pidieron ayuda para comprender la teoría de la relatividad general de Albert Einstein.

La contribución más importante de Noether a la física fue el teorema de Noether, que dice que por cada simetría (continua), hay una cantidad conservada asociada. El teorema de Noether revela relaciones sorprendentes entre conceptos aparentemente no relacionados, como el tiempo y la energía. Debido a que obtendrás el mismo resultado si haces tu experimento favorito de física hoy, mañana o dentro de 97 años, el teorema de Noether dice que la energía se conserva.

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