lunes, 26 de diciembre de 2016

ALEXANDER GRAHAM BELL




         Bell nació en una familia que se interesaba en los problemas del lenguaje. Los padres habían estudiado la mecánica del sonido y el padre fue de los primeros en enseñas a hablar a sordomudos.
         Entre los años 1868 y 1870 Bell trabajó con su padre en el estudio de las palabras, enseñando a los niños sordos de Edimburgo. Dos hermanos suyos murieron de tuberculosis y él mismo estuvo amenazado de correr la misma suerte. Con lo que quedaba de la familia se trasladaron a Canadá en 1870, en donde mejoró rápidamente su salud.
         Al año siguiente fue a Estados Unidos y en 1873 le nombraron profesor de fisiología vocal en la Universidad de Boston. Se enamoró de una alumna sorda, que le alentó a que se dedicase con más intensidad a sus estudios. Se interesó en la producción mecánica del sonido, basando su trabajo en las teorías de Helmholtz y recibió el aplauso del americano Henry.
         Le pareció a Bell que si las vibraciones de ondas sonoras se pudiesen convertir en corriente eléctrica ondulatoria, esa corriente podría otra vez convertirse en ondas sonoras iguales a las originales del otro lado del circuito. De este modo, el sonido podría transportarse por alambres a la velocidad de la luz.
         Un día que había vertido el ácido de una sobre el pantalón, cuando trabajaba con un instrumento proyectado para transportar el sonido, gritó a su ayudante: <Por favor, Watson, ven, te necesito>. Watson, al otro lado del circuito, en otro piso, oyó hablar al instrumento y bajo apresuradamente, a pesar suyo, con gran alegría. Fue ésa la primera comunicación telefónica.
         En 1876 Bell patentó el teléfono, en 1877 se casó y en 1882 se hizo ciudadano americano. (Edison descubriría la transmisión con carbón en polvo que transmitiría la electricidad con más o menos intensidad  al comprimirse o no por las vibraciones que originaba el sonido. Esto creaba una corriente que, a su debido tiempo, volvía a convertirse en ondas sonoras.)
         El nuevo teléfono fue lo más importante de la exposición que tuvo lugar en Filadelfia en el año 1876 para celebrar el centenario de la Declaración  de la Independencia. Fue la sensación de aquel momento, y al emperador brasileño Pedro II le impresionó tanto que dejó caer el auricular para decir: “Habla!!!”. Hecho que salió en los titulares de todos los periódicos. El segundo en probarlo fue un visitante británico, Kelvin, que también se sorprendió muy gratamente. Inmediatamente se introdujo el teléfono en América y Bell, a los treinta años, era rico y famoso.
         Continuó su carrera de invenciones, realizando mejoras en el fonógrafo de Edison. En 1881, de un modo espectacular, inventó un aparato que podía localizar metales para buscar la bala en el cuerpo del presidente Garfield, que se moría lentamente a causa de un atentado. El aparato funcionaba, pero en esta ocasión no dio el resultado esperado y el presidente murió finalmente. A nadie se le ocurrió quitar el colchón de muelles, que hizo interferencias y la exploración no fue buena.
         Bell edificó una casa de verano en Nueva Escocia, fundó la revista americana Science (Ciencia) en 1883, se interesó en aeronáutica y ayudo a Langley económicamente, hizo experimentos con aire acondicionado y con crías de animales.
         Bell recibió muchos honores en vida y en 1915, cuando se inauguró la primera línea telefónica transcontinental, Bell (en el Este) habló, otra vez, con su antiguo ayudante Watson, que estaba en el Oeste. Le repitió lo que le había dicho cuarenta años antes: <Por favor, Watson, ven, te necesito>, y las palabras volvieron a ir de una habitación a otra, pero esta vez no había solo un tabique de por medio, esta vez había todo un continente, las palabras habían ido de costa a costa.
         En 1950, pusieron una efigie de Bell en la Galería de la Fama de grandes hombres americanos.

lunes, 12 de diciembre de 2016

CECIL FRANK POWELL

Nobel Física-1950




         Después de estudiar en Cambridge gracias a una beca, Powell obtuvo su doctorado en 1928 siendo el segundo de su clase en física. Prosiguió sus estudios dedicándose a la investigación con Rutherford.
         El centro de interés de Powell estaba radicado en la cámara de niebla de Wilson y dedicó años de estudio del movimiento de los iones en los gases. La conexión con la cámara de Wilson es que las gotas de agua se condensan alrededor de los iones dando lugar a trayectorias visibles en la cámara.
         Sin embargo, Powell ayudó finalmente a desarrollar un método que arrinconaba toda la cámara en conjunto. El pero en la cámara de niebla de Wilson viene dado a causa de que el único momento en el que se condensan las gotas de agua y por tanto se forman las trayectorias, en caso de que las haya, es cuando se expansiona la cámara. Esta expansión se podía hacer de manera automática cuando tienen lugar ciertos acontecimientos, como había hecho Blackett. A pesar de todo, siempre ocurren cosas cuando la cámara no expande, y por lo tanto, estos fenómenos no se registran y su evidencia se pierde o se desconoce.
         Powell se las arregló para producir la incidencia de las partículas en una emulsión fotográfica, dando lugar a una línea de motitas negras. En lugar de producir trayectorias en una cámara de niebla y fotografiarlas, Powell prescindió del primer paso, fotografiando directamente a las partículas. Este método se había utilizado antes, aunque no muy eficazmente, pero Powell consiguió gran éxito durante los años treinta, principalmente cuando se prepararon emulsiones nuevas y más sensibles.
         Después de la Segunda Guerra Mundial empezaron a utilizarse emulsiones todavía mejores y Powell se lanzó sobre ellas, decidió probarlas llevándolas a gran altura o bien lanzándolas en globos para ver cómo reaccionaban a la incidencia de las partículas de los rayos cósmicos. En 1947 se obtuvieron resultados sorprendentes a partir de las placas fotográficas expuestas en los Andes bolivianos. Se registraron partículas con curvaturas que indicaban un tamaño intermedio. Una partícula de este tipo, descubierta por Anderson una década antes y nombrada mesón, se había considerado como una prueba para las teorías de Yukawa relacionadas con la estructura del núcleo atómico. Sin embargo, el mesón de Anderson después de estudios más extensos no era la partícula postulada por Yukawa.
         El nuevo mesón descubierto por Powell era, en cierto modo, más pesado que el de Anderson, de modo que se les dio nombres diferentes. El de Powell se llamó mesón-pi o pión, mientras que el de Anderson recibió el nombre de mesón-mu o muón.
         Se descubrió que el mesón-pi o pión representaba la partícula que Yukawa había predicho y por ello en 1950 se le concedió a Powell el premio Nobel de física. Desde 1948 enseñó física en la Universidad de Bristol.

lunes, 28 de noviembre de 2016

FREDERICK SODDY

Nobel Química-1921



         Después de estudiar en Oxford, Soddy se marchó a Canadá en el año 1899 y trabajó con Rutherford en la Universidad McGill. Estando allí entre él y Rutherford desarrollaron una teoría que explicaba el fenómeno de la desintegración radiactiva. Ambos sugirieron, al igual que Boltwood, que cada elemento radiactivo, empezando por el uranio o el torio, se desintegra para formar otro elemento al mismo tiempo que emite una partícula subatómica. Este nuevo elemento, a su vez, se vuelve a desintegrar y así sigue la cadena, en cascada, hasta llegar a la formación del plomo.
         Se conocen tres series de desintegraciones consecutivas de este mismo tipo y la existencia de una cuarta, ya que aunque no se da en la naturaleza fue creada en el laboratorio una generación después del trabajo de Soddy.
         En el año 1902 Soddy volvió a Inglaterra para trabajar con Ramsay. Pudo presentar entonces una nueva faceta de la transformación radiactiva, puesto que demostró espectroscópicamente que el helio se formaba en el transcurso de la desintegración del uranio.
         En el proceso de la desintegración radiactiva fueron detectados de cuarenta a cincuenta elementos distintos (como demostraban las diferencias  en cuanto a propiedades radiactivas) y, sin embargo, no había más de diez o doce lugares al final del sistema periódico donde podían colocarse. Ningún químico, se planteaba ni, quería desterrar la tabla de Mendeleiev, tan enormemente útil, a no ser que no quedara más remedio y fuera completamente necesario y demostrado. Por tanto, los químicos se afanaban en buscar algún método para colocar el gran el gran número de elementos intermedios que se habían encontrado.
         Soddy sugirió que los diferentes elementos producidos en las transformaciones radiactivas eran capaces de ocupar el mismo lugar en el sistema periódico, y en 1913 llamó a dichos elementos isótopos, a partir de las palabras griegas <mismo lugar>. Más adelante indicó las posiciones en las cuales se podían encontrar los isótopos elementales, sugiriendo que la emisión de una partícula alfa hace que el elemento que la emita se transforme en un nuevo elemento con un número atómico disminuido en dos unidades. La emisión de una partícula beta aumenta el número atómico en una unidad. De esta manera, todos los elementos radiactivos intermedios podían colocarse en el sistema periódico.
         Durante los años siguientes se puso de manifiesto la teoría de que los isótopos eran realmente versiones de un único elemento químico. Los isótopos diferían en la masa del núcleo y, por tanto, tenían características radiactivas diferentes (puesto que éstas dependen de la naturaleza del núcleo). Por otro lado, todos los isótopos de un cierto elemento tienen el mismo número de electrones en la región externa del átomo y, por tanto, tienen las mismas propiedades químicas (ya que estas dependen del número y de la distribución de los electrones del átomo).
         Para el año 1914 Soddy había demostrado, de manera bastante concluyente, que el plomo era el último elemento estable en el cual se convertían los elementos radiactivos intermedios. (Boltwood había sugerido que esto podía ser así, una década antes.) Resultó que el plomo encontrado en rocas que contenían uranio o torio no tenía el mismo peso atómico que el encontrado en rocas no radiactivas. Esto fue claramente demostrado por T. W. Richards. Las muestras diferentes del plomo eran químicamente iguales, lo que demostraba el hecho de que los isótopos diferían en la masa del átomo, pero no en las propiedades químicas.
         Al cabo de cinco años se demostró la existencia de isótopos en muchos elementos que no eran ni radiactivos ni se habían formado por radiactividad, gracias a J. J. Thomson y más particularmente a Aston.

         Por el descubrimiento de los isótopos, Soddy recibió el premio Nobel de Química de 1921. Dos años antes había aceptado una cátedra en Oxford y allí permaneció hasta el año 1936 que se retiró. Su retiro tuvo lugar a una edad relativamente temprana a causa de la aflicción que le supuso la muerte de su mujer.

lunes, 14 de noviembre de 2016

HIDEKI YUKAWA

Nobel Física-1949


         Yukawa estudió en la Universidad de Kyoto, graduándose en 1929. Realizó sus estudios de posgraduado en la Universidad de Osaka, obteniendo su doctorado allí en 1938, al mismo tiempo que daba clases.
         A mediados de los años treinta Yukawa se dedicó al problema de qué es lo que mantiene unido al núcleo de un átomo. Después del descubrimiento del neutrón de Chadwick en 1932, Heisenberg había establecido que el núcleo atómico debería estar compuesto solo de protones y de neutrones. Si esto ocurría, las únicas cargas eléctricas positivas deberían encontrarse en el núcleo y éstas se transmitirían una fuerte repulsión entre sí, particularmente cuanto más juntas estuvieran dentro del núcleo. Heisenberg había sugerido la existencia de <fuerzas de intercambio> pero no había puntualizado lo que dichas fuerzas pudieran ser.
         Yukawa razonó que las fuerzas electromagnéticas ordinarias estaban relacionadas con la transferencia de fotones y que en el interior del núcleo debería existir una fuerza nuclear relacionada con la transferencia de alguna otra entidad. Dicha fuerza nuclear, si existía, debería ser de muy pequeño alcance, es decir, cubriendo distancias que no sobrepasaran a las del tamaño del núcleo (aproximadamente diez trillonésimas de centímetro), la fuerza debería ser muy poderosa, lo suficiente para vencer la repulsión electromagnética entre los protones del núcleo y, sin embargo, debería disminuir muy rápidamente con la distancia, de modo que ya no pudiera detectarse fuera del núcleo, incluso a la distancia del electrón más cercano.
         Yukawa postuló una teoría por medio de la cual se ponía en evidencia la existencia de dicha fuerza por medio de la transferencia de partículas entre los neutrones y los protones del núcleo. Dichas partículas poseían masa y cuanto menor era la proporción de la fuerza, sería mayor la masa. Una fuerza que se pusiera en evidencia solo en la anchura del núcleo, la masa de la partícula que se transfiere tendría que ser aproximadamente doscientas veces mayor que la del electrón y aproximadamente un noveno de la del protón o la del neutrón.
         En 1935, cuando Yukawa publicó sus teorías, no se conocía ningún tipo de partícula de tamaño intermedio. Sin embargo, al año siguiente, Anderson descubrió una que se llamo mesón. Durante algún tiempo parecía como si la teoría de Yukawa se hubiera confirmado, hasta el punto de postular la existencia de una partícula de tamaño intermedio. (La partícula tenía una vida muy corta, pero la teoría de Yukawa había predicho este fenómeno.)
         Desgraciadamente el mesón de Anderson no interaccionaba con los núcleos atómicos de manera considerable, y la teoría de Yukawa requería dicha interacción. En 1947 se descubrió un segundo mesón ligeramente más pesado, gracias al trabajo de Powell, que cumplía todos los requisitos.
         Se consideró entonces que Yukawa tenía suficientes méritos y en 1949 se le concedió el premio Nobel de física, siendo el primer japonés en recibir un premio Nobel.
         En 1936 Yukawa había predicho también que un núcleo podía absorber uno de los electrones situados en la capa más interna, fenómeno equivalente a la emisión de un positrón. Puesto que los electrones más internos pertenecían a la capa K el proceso se llamó captura K. La predicción se verificó en 1938.

         En 1948 Yukawa, invitado por Oppenheimer, visitó el Institute for Advanced Study en Princeton y posteriormente dio una serie de conferencia en la Universidad de Columbia. En 1953 volvió a la Universidad de Kyoto.

lunes, 31 de octubre de 2016

GEORGE EASTMAN




         Eastman, como Edison, nació en un ambiente pobre y tuvo pocas oportunidades para estudiar. A los catorce años trabajaba para mantenerse.
         En 1877, con la veintena cumplida ya, se interesó en la fotografía y tuvo la intuición de que la gente se aficionaría a un invento que dejara patente todos los acontecimientos, la única premisa era que fuese simple y funcionara relativamente bien. Decidió que la fotografía tenía que separarse del laboratorio químico, por lo menos en lo tocante al momento de hacer la foto, así se le podría dotar de una cierta portabilidad.
         Hasta el tiempo de Eastman las placas fotográficas eran de vidrio y tenían que untarse con una emulsión antes de hacer la fotografía. La emulsión no se conservaba,  tenía que prepararse en el lugar de la foto, untarse en el vidrio y fotografiar. Mientras fuera necesario todo este proceso solo estaría al alcance para un puñado de profesionales. En 1878 Eastman aprendió a mezclar la emulsión con una gelatina, untar el vidrio y dejar que se secara para que se endureciese. De esta manera se conservaba por más tiempo y podían prepararse en gran cantidad e ir utilizándolas cuando fuese necesario.
         El vidrio era muy pesado y poco manejable. En 1884 Eastman patentó una película fotográfica, en donde un papel se untaba con el gel. En 1888 empezó a vender la cámara “Kodak” (invento el nombre sin ningún sentido, como una marca que esperaba fuera pegadiza), que utilizaba esa película. El propietario apretaba el botón para hacer las fotografías y enviaba la cámara a Rochester, de allí le devolvían la fotografía y la cámara cargada de nuevo. El slogan de Kodak era: <Usted aprieta el botón, nosotros hacemos el resto>.
         Más tarde solo se necesitó mandar el carrete para que lo revelaran, y medio siglo más tarde Land haría el revelado tan automático y casi tan rápido como el hacer la fotografía.
         En 1889 abandonó el papel e hizo la película de un material más duro, el celuloide de Hyatt. Este plástico servía como disolvente de la emulsión y a la vez como soporte. Acababa de implantarse la fotografía para el público en general, también hizo posible el cinematógrafo, ya que Edison utilizó tiras de esta película para hacer instantáneas en rápida sucesión.
         La gran dificultad que tenía el celuloide era que se inflamaba con mucha facilidad y acumulado en gran cantidad era un peligro temible. Durante una generación Eastman hizo varios ensayos, hasta que en 1924 remplazó el celuloide por el acetato de celulosa, que era mucho menos inflamable.

         Como presidente de un negocio colosal, Eastman introdujo importantes mejoras, mucho antes de que éstas se hiciesen obligatorias, como por ejemplo, seguro de enfermedad, retiro y seguro de vida para los empleados. Donó más de cien millones de dólares a varias instituciones de enseñanza para dar a otros la educación que él no había recibido.

lunes, 17 de octubre de 2016

PATRICK MAYNARD BLACKETT

Nobel Física-1948




         Blackett entró en una escuela naval en 1910 a la edad de trece años para convertirse en oficial de marina. La Primera Guerra Mundial llegó justo a tiempo para hacer uso de su persona y pasó la guerra en el mar, tomando parte en la batalla de Jutlandia.
         Sin embargo, cuando se terminó la guerra se retiró de la marina y entró en la Universidad de Cambridge, donde estudió bajo la supervisión de Rutherford.
         Blackett fue el primero en utilizar en grande la cámara de niebla de Wilson. Rutherford había observado destellos producidos en una pantalla de sulfuro de cinc y los había interpretado como que indicaban la conversión del nitrógeno en oxígeno a través del bombardeo del primero con partículas alfa. Blackett creía que debería existir una evidencia más directa para confirmar el fenómeno.
         Saco más de 20.000 fotografías, detectando un total de más de 40.000 trayectorias de partículas alfa. De dichas trayectorias, exactamente ocho implicaban la colisión de una partícula alfa y de una molécula de nitrógeno. A partir de las trayectorias bifurcadas que aparecían en los resultados fue posible demostrar que era correcta la idea de Rutherford de que los elementos de habían transmutado. Estas primeras fotografías del transcurso de una reacción nuclear, sacadas en 1925, produjeron una enorme impresión y si algo era necesario para valorar en su justa medida la cámara de niebla de Wilson este experimento era el ejemplo más palpable.
         Blackett aplicó la cámara de niebla para otros usos al principio de los años treinta, Estuvo casi a punto de descubrir el positrón pero Anderson estaba un poco más avanzado que él. También estudió los rayos cósmicos, donde una idea le llamó poderosamente la atención.
         No había manera de saber cuándo un acontecimiento interesante estaba teniendo lugar dentro de la cámara de niebla, de modo que esta se tenía que abrir al azar con la esperanza de detectar algo. Sin embargo, en 1931, Blackett colocó dos contadores Geiger y la cámara de Wilson en medio de ellos. Cualquier partícula cósmica que pasara a través de ambos contadores Geiger tenía que pasar también a través de la cámara. Blackett compuso el circuito de modo que el impulso de corriente producido en los dos contadores hiciera funcionar la cámara de niebla y así se aumentaba enormemente la probabilidad de obtener una fotografía significativa en estos <contadores de coincidencia>.
         En 1935 Blackett demostró que los rayos gamma, al pasar a través del plomo desaparecían de vez en cuando, dando lugar a un positrón y a un electrón. Este fue el primer caso claro de la conversión de la energía en materia. Confirmó la famosa ecuación de Einstein, de manera igualmente precisa a como lo habían hecho los numerosos ejemplos observados anteriormente de la conversión de la materia en energía (e incluso de manera más espectacular).
         Durante la Segunda Guerra mundial Blackett trabajó en el desarrollo del radar y de la bomba atómica. Sin embargo, después de la guerra fue uno de los hombres más ostentosamente preocupados por los peligros de la guerra nuclear.
         En 1948 fue recompensado con el premio Nobel de física por sus trabajos con y sobre la cámara de niebla de Wilson.


lunes, 3 de octubre de 2016

WILLIAM HENRY PERKIN




       En sus años de colegio, Perkin fue un entusiasta de la química, le animaron a ello las conferencias de Faraday, como a este le habían influenciado las de Davy.
         Inglaterra atravesaba una época en que la ciencia estaba en decadencia, a pesar de haber sido la patria de Boyle, Cavendish, Priestley y Dalton. Para organizar un curso razonable de química en la universidad había sido necesario traer de Alemania a Hofmann, cosa que había sugerido el príncipe consorte, Alberto, marido de la Reina Victoria, que era alemán.
         A pesar de las protestas de su padre, Perkin decidió estudiar química. Estudió con Hofmann, que hizo del joven inglés su ayudante en 1855. A los diecisiete años complementaba su trabajo universitario con investigaciones propias que hacía en un laboratorio que instaló en su casa.
         Un día, Hofmann reflexionó en voz alta de si no sería factible sintetizar la quinina (producto químico muy valioso utilizado para combatir la malaria) en el laboratorio, partiendo de los productos de alquitrán de hulla, que era barato. Con esto se conseguiría terminar con la dependencia europea de los suministros tropicales, tan distantes y caros. Entusiasmado, Perkin se fue a casa dispuesto a alcanzar este descubrimiento.
         Fracasó, la estructura de la quinina no se conocía en aquella época y aunque se hubiera conocido era demasiado compleja para producirla con los escasos métodos sintéticos que se conocían. Hubo que esperar casi un siglo hasta que Woodward junto con un colaborador encontraran el modo.
         Perkin comprendió el problema en 1856 durante las vacaciones de Pascua. Un día, después de mezclar anilina (uno de los productos de alquitrán de hulla) y dicromato potásico, se disponía a tirar la aparente mezcla sin valor cuando se fijó en un destello purpúreo. Añadió alcohol, que disolvió la mezcla y dejó una sustancia de color púrpura.
         Perkin se preguntó en seguida si no podría ser útil como tinte. A través de toda la historia, la humanidad se ha interesado por los tintes, para transformar los materiales textiles incoloros de algodón, lino, lana y seda en materiales coloridos que atrajesen la vista. Pero, por desgracia, pocos materiales naturales se adhieren firmemente a los textiles, se decoloraban al lavar y por la exposición al Sol. Los más comunes en aquella época y los mejores eran el añil oscuro y el rojo alizarina, que provenían de plantas, (Había un tinte púrpura que provenía de conchas de moluscos del mediterráneo, pero era tan caro y codiciado que se reservaba para usos reales. Este tinte hizo a la ciudad antigua de Tiro, rica y famosa.)
         Perkin mandó una muestra de su compuesto purpúreo a una firma de Escocia que fabricaba tintes, que mando la excitante respuesta, que teñía la seda muy bien y preguntaba por la disponibilidad de cantidad y de si se podía obtener barato.
         El joven Perkin tomó una decisión que necesitaba mucho valor y fe. Patentó el producto para hacer el tinte (después de muchos trabajos y discusiones, porque se preguntaban de si un joven de dieciocho años tenía edad suficiente para sacar una patente), dejó sus estudios, con la oposición de Hofmann. Su padre, a pesar de su primera oposición hacia la química, contribuyó con sus ahorros, lo mismo que un hermano de Perkin.
         En 1857 la familia Perkin comenzó a construir una fábrica de tintes con todos sus recursos. La anilina no se encontraba en el mercado libre, de modo que Perkin tuvo que comprar benceno para producirla a partir de este producto. Para ello necesitaba ácido nítrico concentrado, que también optó por fabricarlo él. Para todas las etapas necesitaba un equipo especial que diseñaba él mismo, sin embargo, a los seis meses producía lo que llamó púrpura de anilina.
         Los tintoreros ingleses se mostraron muy conservadores a pesar de la experiencia positiva de los escoceses y dudaron, pero los franceses utilizaron el nuevo tinte a gran escala y dieron al color el nombre de <malva> (de la palabra francesa para la planta rubia, de donde provenía un tinte parecido a la alizarina) y al producto malveina. Se hizo tan popular este tinte que a aquella época se la llamó la década del malva.
         El joven Perkin se hizo de pronto rico y famoso, a los veintitrés años de edad era una autoridad en tintes. Dio una conferencia basada en ellos en la Sociedad Química de Londres, y en  el auditorio estaba nada menos que Faraday, el que le había inspirado años antes.
         El descubrimiento de Perkin inició la gran industria de tintes sintéticos y estimuló la expansión en la síntesis de la química orgánica. Kekulé realizó la teoría estructural, relacionada particularmente con el benceno, con lo que los químicos tuvieron una guía a través de la jungla de elementos.
         Cientos de productos químicos que no se encontraban en la naturaleza, después miles, multiplicándose cada vez más, se sintetizaron y estudiaron. La tarea de Beilstein, que trató de organizar el conocimiento de los compuestos químicos orgánicos, se multiplicó indefinidamente.
         Otros compuestos que se encontraban en la naturaleza se podían preparar más baratos en el laboratorio. En 1868, Graebe, por ejemplo, sintetizó el tinte natural alizarina y en 1879 Baeyer sintetizó el añil. Los tintes naturales se extinguían en los negocios.
         En 1874, Perkin, a la sazón de treinta y cinco años, tenía independencia económica y la competencia alemana era demasiado fuerte para la industria tintorera inglesa, así que, con gran intuición, vendió su fábrica y volvió a lo que realmente le gustaba, la investigación química. Tomó parte en la gran investigación de nuevos métodos de síntesis de moléculas con átomos de carbono, y hallar, de esta manera, nuevos métodos para la fabricación de compuestos. Un tipo importante de reacción química se conoce como reacción de Perkin, y con ella sintetizó  la cumarina, sustancia blanca y cristalina con un agradable olor a vainilla. Esta síntesis marco el comienzo de la industria de perfumes sintéticos.
         Debido a su vida retirada y tranquila no se le tributó a Perkin el honor que merecía. Sin embargo, en 1889 le otorgaron la medalla Davy de la Royal Society. Y en 1906, un año antes de su muerte, le hicieron caballero. En este mismo año se celebró el cincuenta aniversario del descubrimiento de la púrpura de anilina y representantes de Europa y América llegaron a Londres para tributarle un merecido homenaje, que a la postre fue la culminación de la vida de Perkin.


lunes, 19 de septiembre de 2016

EDWARD VICTOR APPLETON

Nobel Física-1947




         Appleton estudió en la Universidad de Cambridge, donde J. J. Thomson y Rutherford fueron sus profesores, cosa que por si sola es ya un buen comienzo para un joven inteligente. Appleton sirvió en la Primera Guerra Mundial como oficial de radio y gracias a esto se interesó en el problema de las señales de radio.
         Después de la guerra estudio el problema a conciencia y el hecho de que en 1922 comenzaran las emisiones de radio comerciales en Gran Bretaña le ayudo enormemente, puesto que había muchas señales de gran alcance con las que podía estudiar. Appleton descubrió que el desvanecimiento de las ondas de radio se producía por la noche y se preguntó si la causa no podía ser debida a la reflexión de las ondas en las capas altas de la atmósfera, reflexión que tenía lugar principalmente por la noche. Si esto ocurría así dicha reflexión produciría el fenómeno de interferencia, puesto que el mismo haz de ondas alcanzaría in punto determinado por dos caminos diferentes: uno directamente y el otro después de haber chocado con las capas, de la atmósfera, cargadas de partículas, descubiertas por Kennelly y Heaviside veinte años antes. De este modo las ondas llegarían desfasadas y se produciría la interferencia con la consiguiente anulación parcial de las mismas.
         Appleton empezó a realizar experimentos alternando la longitud de onda de la señal y notando que cuando estaban en fase la señal se hacía más fuerte y cuando estaban desfasadas se debilitaba. A partir de estos experimentos pudo calcular la mínima altura de reflexión. En 1924 descubrió que la capa Kennelly-Heaviside tenía una altura aproximada de 97 kilómetros.
         Al caer la tarde, la capa Kennelly-Heaviside se rompía y el fenómeno de la dispersión ya no era particularmente perceptible. Sin embargo, existían todavía reflexiones que provenían de las capas ionizadas situadas a mayor altura. Para el año 1926 Appleton había ya determinado que dichas capas estaban situadas aproximadamente a 245 kilómetros de altura. A menudo se les da el nombre de capas de Appleton.
         Durante los años siguientes se realizaron experimentos posteriores que detallaban la manera por la cual dichas capas cargadas eléctricamente se comportaban según la posición del Sol y según los cambios en los ciclos de manchas solares. Dichos estudios iniciaron la investigación de las capas situadas por encima de la estratosfera. A causa del gran contenido iónico de las capas de aire situadas por encima de la estratosfera se las da el nombre de ionosfera. La ionosfera paso a ser uno de los objetos principales dentro del estudio de la ciencia de los cohetes cuando las investigaciones en dicho campo empezaron a llevarse a cabo una generación de después del descubrimiento de Appleton.
         En 1924 Appleton fue nombrado profesor de física en la Universidad de Londres, y en 1936 profesor de física natural en Cambridge. Durante la Segunda Guerra Mundial estuvo a cargo de la investigación sobre la bomba atómica en Gran Bretaña y en 1941 fue condecorado.
         En 1947 alcanzó la cima de su carrera al recibir el premio Nobel de física.


lunes, 5 de septiembre de 2016

PIERRE JULES CÉSAR JANSSEN




         Janssen viajó mucho por el interés que tenía en la astronomía. Fue a Peru en 1857 para fijar la posición del ecuador magnético. Visitó Italia, las Azores y Grecia para estudiar los espectros solares, volcanes, etc. Se hizo famoso por un viaje a la India en 1868 a donde había ido a estudiar un eclipse total. Allí observó la línea del helio y mandó los datos espectrales a Lockyer. También comprobó el tamaño de las prominencias solares. Al día siguiente del eclipse intentó conseguir de nuevo el espectro de estas prominencias solares, consiguiéndolo, a pesar de la ausencia de la Luna. Esto lo anunció jubilosamente, dijo que para él, el verdadero día del eclipse había sido este segundo. Lockyer también dio informes de este método de estudiar prominencias sin eclipse. Janssen se fue al Japón en 1874 para observar el paso de Venus y en 1875 fue el astrónomo oficial de una expedición inglesa a Siam. Su viaje más peligroso lo realizó en 1870, al salir en globo de Paris, sitiado por los prusianos, para ir a Argelia, donde quería observar un eclipse total. Como Lockyer, vivió lo suficiente para ver que su descubrimiento de la línea del helio en el espectro solar, lo justificaba Ramsay al encontrar ese espectro, ese elemento, en la Tierra.


lunes, 22 de agosto de 2016

WALTER HERMANN NERNST

Nobel Química-1920



         Nernst obtuvo su doctorado con grado máximo en 1887. A los veinticinco años hizo su primer trabajo importante en química-física, cuando aplicó, en 1889, los principios termodinámicos a la pila eléctrica que Volta había inventado casi un siglo antes, de este modo dio una explicación razonada del potencial eléctrico que producía. Consiguió una ecuación, que generalmente se conoce con su nombre, en que relacionaba el potencial con varias propiedades de la pila. Con el paso del tiempo estas explicaciones se fueron sustituyendo por otras mejores, pero su ecuación todavía es válida y útil.
         En 1891 le nombraron profesor de química-física de Gotinga, en donde trabajó en un libro de texto de química teórica, basado en la noción que tenían de la termodinámica hombres como Ostwald, que se publicó en 1893.
         En ese mismo año explicó la ionización de los compuestos del agua, problema que había confundido a los que se habían opuesto a las teorías de Arrhenius diez años antes. Nernst señaló que el agua tiene una constante dieléctrica alta, es decir, es aislante eléctricamente, por eso es difícil para los iones cargados positiva y negativamente atraerse entre las moléculas aislantes del agua. Ya no se adhieren con tanta fuerza como lo hacían en los compuestos puros y en las soluciones acuosas se separan. Los iones separados pueden transportar una corriente eléctrica. En un disolvente de una constante dieléctrica más baja, los iones se unen y no se realiza la ionización. J.J. Thomson sugirió la misma idea independientemente, por lo que ahora se llama regla de Nernst-Thomson.
         En 1905 nombraron profesor a Nernst, de química en la Universidad de Berlín y un año más tarde dio a conocer su descubrimiento más importante, que por regla general se conoce como tercera ley de la termodinámica. En las proximidades del cero absoluto, la variación de la energía de los cuerpos, relacionada con la variación de temperatura, tiende a cero. De esto se deducía la imposibilidad de alcanzar el cero absoluto. Se puede llegar tan cerca como lo permita la paciencia, el gasto, el equipo, etc. (se obtuvieron temperaturas de solo una millonésima de grado sobre el cero absoluto), pero la temperatura final nunca se alcanzó.
         Por estos trabajos, Nernst se vio recompensado con el premio Nobel de química de 1920.
         Esta tercera ley de la termodinámica la planteó de una forma mucho más simple Planck en 1911. Lewis señaló que la ley solo se cumplía para sustancias en estado cristalino, cosa que demostró experimentalmente Giauque.
         En 1918 Nernst explicó cómo explotaban el hidrógeno y el cloro expuestos a la luz. La energía luminosa rompía la molécula de cloro en dos átomos. El átomo de cloro (con un poder mucho más grande de reacción que la molécula) reaccionaba con la molécula de hidrógeno para formar ácido clorhídrico y un átomo de hidrógeno, este átomo de hidrógeno reaccionaba a su vez con otra molécula de cloro y lo que quedaba libre era nuevamente otro átomo de cloro, estos procesos se iban sucediendo. Con la escisión molecular inicial, la reacción podía continuar de diez mil a un millón de etapas seguidas. De este modo la luz originaba reacciones en cadena, muy útiles para explicar otra, como las que producían los polímeros (moléculas de cadenas largas).
         Hahn, Meitner y otros encontraron otro tipo de reacciones en cadena, que dieron lugar a las explosiones nucleares de un efecto mucho más devastador que cualquier otra explosión química.
         Nernst fue también un inventor que tuvo invariablemente mala suerte. Su invento más notable fue una lámpara hecha de cerámica que podía calentarse hasta la incandescencia con una corriente bastante débil, sin embargo, tenía algunas desventajas y no se podía comparar con la de Edison. También inventó un piano eléctrico, que no tuvo el éxito que esperaba su creador.
         Durante toda su vida mantuvo una actitud de  inventor respecto a la ciencia. Opinaba que Roentgen debió haber patentado los rayos X que descubrió, para sacar dinero de ellos (cosa que nunca se le ocurrió al propio Roentgen).


lunes, 8 de agosto de 2016

ERNST MACH





         Mach estudió física y se licenció de doctor en la Universidad de Viena en 1860. Le influenció mucho la psicofísica de Fechner. Al considerar el la físico de la sensación, como requería la psicofísica, creó la noción, en 1872, que todo el saber era un asunto de sensación.
         Era un filósofo de la ciencia, en la época en que la confianza científica había alcanzado su  cima. Después de Newton parecía que los científicos podían explicar todo, basándose en la mecánica, y casi se podían considerar las leyes de la naturaleza con existencia propia,
         Mach insistió en que las leyes de la naturaleza eran simplemente generalizaciones hechas por el hombre, conveniencias inventadas, para proteger innumerables observaciones, pero eran solo estas observaciones en si las que tenían realidad, siempre que llegásemos a aceptar la validez de la sensación.
         Se opuso vigorosamente al uso de objetos invisibles e insensibles para explicar fenómenos físicos, oponiéndose en particular a la teoría atómica. El calor que fluía era un hecho perceptible y las leyes de la termodinámica eran interpretaciones de tales hechos. En su punto de vista esto era claro y no se necesitaba ir más lejos. Utilizar diminutas bolas de billar para explicar hechos visibles, como el comportamiento de los gases, o el fluir del calor, como hacía Maxwell, le parecía que era introducir algo que no se podía percibir y por lo tanto místico.
         Se opuso también a la idea de que el espacio y el tiempo eran algo más que generalizaciones hechas de la observación. Las propiedades del espacio no tenían existencia independiente, sino que dependían del contenido de masa y su distribución (a esto se le llama todavía principio de Mach). Además, lo que llamamos tiempo era simplemente la comparación de una sucesión de movimientos con otro patrón. (Las agujas del reloj, por ejemplo.)
         La filosofía de Mach no la acogieron con entusiasmo en su época. Los atomistas ya tenían su sitio y a medida que pasaron los años su influencia y crédito se fue fortaleciendo cada vez más. Gracias al trabajo de Einstein  y Perrin al principio de siglo, los átomos, más que nunca, tomaban existencia concreta y aun un partidario de Mach como Ostwald tuvo que confesarse a sí mismo que los átomos eran reales. Sin embargo, algo de la filosofía de Mach, sobre todo su principio, iba a influir en Einstein. Además, si los átomos se aceptaban ahora por todos los científicos, el punto de vista de Mach prevaleció pues finalmente no eran las bolas de billar en que se habían esquematizado durante el siglo XIX. Es imposible hacer analogías mecánicas a nivel atómico y los hombres de ciencia se han visto forzados a aceptar las expresiones matemáticas para simbolizar a los átomos, sin hacer ningún intento de búsqueda de alguna analogía con algún objeto del mundo ordinario.
         Por lo que más se conoce a Mach es por sus experimentos, con y, en el aire en movimiento. Fue el primero que notó el cambio que experimentaba un objeto movible cuando alcanzaba la velocidad del sonido. Por estos experimentos y descubrimientos, la velocidad del sonido en el aire, bajo determinadas condiciones de temperatura, se llama <Mach 1>. Dos veces la velocidad del sonido, Mach 2 y así sucesivamente.
         En esta época de viajes supersónicos, los números de Mach llenan los artículos periodísticos, pero muy pocos de los que escriben y menos entre quienes lo leen saben de donde viene el nombre de Mach.
         En sus últimos años, Mach no aceptó la Teoría de la Relatividad de Einstein, aunque esta teoría contenía muchas de sus propias ideas.


lunes, 25 de julio de 2016

PERCY WILLIAMS BRIDGMAN

Nobel Física-1946






        La vida científica de Bridgman esta enteramente ligada a Harvard. Después de estudiar en las escuelas públicas de Newton, Massachussets, entró en Harvard en 1900, obteniendo allí sucesivos títulos hasta llegar al doctorado en 1908. Inmediatamente después de obtener su doctorado entró a formar parte del claustro de la universidad, ocupando una cátedra en 1913, donde permaneció hasta que se retiró en 1954.
         A pesar de que todavía no había obtenido su doctorado, Bridgman estaba ya trabajando en el campo de las altas presiones. En 1905 el equipo con el cual estaba trabajando falló en el intento de utilizar las presiones que Bridgman se proponía aplicar a cierto experimento y, por  tanto, volvió su atención al diseño de un equipo que no fallara. En los aparatos primitivos el error estaba localizado en los cierres de las juntas, que normalmente se daban de si.
         Bridgman diseñó un nuevo aparato con cierres que se apretaran más fuertemente a medida que la presión aumentaba. De manera que la resistencia permisible sería la del propio material con el que se construyera el aparato y no por los cierres o juntas. Casi inmediatamente consiguió una presión de 20.000 atmósferas.
         Usando materiales más resistentes y aumentando la presión del recipiente desde el exterior, continuó obteniendo presiones cada vez más altas. A través del uso de estas altas presiones fue capaz de estudiar nuevas formas de sólidos. Esto tenía valor no solo por si mismo, sino también por la luz que arrojó al conocimiento de las sustancias de los procesos en el interior de la Tierra.
         Por su trabajo Bridgman recibió el premio Nobel de física en 1946.
         En 1955 se anunció una dramática consecuencia cuando, siendo Bridgman consultor, los investigadores de la General Electric fueron capaces de formar diamantes sintéticos usando una combinación de alta presión y alta temperatura.
         Bridgman fue un importante filósofo de la ciencia y además de su gran éxito como científico hay que sumarle la publicación de diversos e interesantes libros sobre la naturaleza de la física.


lunes, 11 de julio de 2016

ALESSANDRO VOLTA




         Volta no fue ni mucho menos un niño prodigio. No aprendió a hablar hasta los cuatro años y su familia estaba convencida de que sufría de algún retraso mental. Sin embargo, a los siete años ya estaba a la altura de los de su edad y a partir de entonces empezó a destacarse.
         Volta se interesó por el fenómeno de la época, la electricidad. Interés despertado por las nuevas teorías sobre la electricidad emitidas por Priestley. En 1774 fue elegido profesor de física del Colegio Superior de cómo y al año siguiente inventó el electróforo, aparato que describió en una carta a Priestley. Este aparato consistía en un disco metálico cubierto de ebonita y otro disco también metálico con un asa aislada eléctricamente. El disco de ebonita se frota, con lo que adquiere carga eléctrica negativa. Si se coloca encima el disco metálico, aparece en la superficie inferior de éste carga eléctrica positiva y en la superior negativa. Esta carga negativa de arriba puede llevarse a tierra y perderse y repitiendo el proceso podemos crear una gran carga en el disco que sostenemos con el asa. Este aparato acumulador de carga, sustituyó al vaso de Leyden y es el fundamento de los condensadores del siglo XX.La fama de Volta se difundió en seguida como resultado de todo esto. En 1779 se le asignó la cátedra de la Universidad de Pavía, donde continuó con sus trabajos sobre la electricidad. Inventó otros aparatos de electricidad estática y recibió la medalla Copley de la Royal Society en 1791, siendo más tarde elegido miembro de la propia sociedad. La mayor hazaña estuvo relacionada con la electricidad dinámica (corriente eléctrica) a la vez que con la estática. Siguió los experimentos de Galvani al día, y se planteó el problema de si la corriente eléctrica que aparecía al contacto de dos piezas metálicas con el músculo, tenía su origen en el músculo o en las piezas metálicas. Para comprobarlo decidió en 1794 hacer uso de los metales sin intervención del músculo y vio que al momento se establecía una corriente eléctrica, por lo que dedujo que no tenía nada que ver con los tejidos o casa vital alguna. Esto entabló controversias entre los dos italianos (y entre la comunidad científica internacional en general), situándose el alemán Humboldt a la cabeza de los seguidores de Galvani y el francés Coulomb a la cabeza de los de Volta. Con el paso del tiempo el peso de la evidencia se inclinó más y más hacia Volta, y Galvani finalmente murió amargado.

         En 1800, Volta afianzó su victoria inventando aparatos que producían un flujo de corriente eléctrica. Utilizó recipientes con una solución salina, conectados por arcos metálicos, una de cuyas puntas se metía en un recipiente y la otra en el siguiente, siendo de cobre un extremo del arco y de estaño o cinc el otro. Como cualquier grupo de objetos similares que hacen un trabajo de unidad se llama batería, el invento de Volta era una “batería eléctrica”, la primera de la historia. Volta redujo complicaciones de tamaño y de molestias originadas por las soluciones. Utilizó pequeños discos redondos de cobre y cinc y otros de carbón impregnado en la solución salina. Los colocaba unos sobre otros, empezando desde abajo, cinc, carbón, cobre, cinc, carbón… y así sucesivamente. Si se unía un alambre con la parte superior e inferior de esta “pila de Volta” lo atravesaba una corriente eléctrica al cerrarse el circuito. Al poco tiempo, esta pila empezó a tener un uso práctico gracias a Nicholson y condujo directamente a la asombrosa obra de Davy. El invento de la batería puso por las nubes el nombre de Volta, quien fue llamado por Napoleón en 1801 para que le hiciera una especie de demostración de sus experimentos. Recibió innumerables reconocimientos, medallas y condecoraciones, incluida la <Legión de Honor> e incluso le hicieron conde. Su mayor honor, sin embargo, reside en que la unidad de fuerza electromotriz (la fuerza que conduce la corriente eléctrica, diferencia de potencial) se llamó y se llama voltio. La energía de partículas cargadas en movimiento, física de partículas, producidas y/o estudiadas en los modernos centros de física fundamental y en los aceleradores se mide en la unidad de electrón-voltio. Un <billón>  de electrón-voltios se abrevia con el término <bev> y con motivo de ello los aceleradores de partículas iniciales, o desintegradores de átomos, se dieron por llamar <bevatrones>. En todas estas expresiones la <v> es en honor a Volta.

lunes, 27 de junio de 2016

FRITZ HABER

Nobel Química-1918



         Haber falló en el intento de trabajar en el negocio de su padre, y, como Emil Fischer, se dio cuenta de que prefería la química. Estudió con Hofmann en la Universidad de Berlín, obteniendo su doctorado. Sin embargo, se sintió fuertemente atraído por la físico-química. Trabajó en electroquímica y en 1909 inventó un electrodo de cristal del tipo que se utiliza para medir la acidez de una solución detectando el potencial eléctrico producido a través de una pieza de cristal fino. Este es el método más común y conveniente para rápidas medidas de lo que Sörensen aquel mismo año empezó a llamar pH.
         Haber estaba también interesado en los procesos químicos de las llamas, como la del mechero Bunsen. (Parte de su educación había sido con Bunsen.) Fue el estudio de las reacciones gaseosas a alta temperatura el que le dio más fama.
         A principios del siglo veinte, uno de los problemas más acuciantes que preocupaban a los químicos era el encontrar un uso práctico para el nitrógeno atmosférico a gran escala. Los compuestos nitrogenados eran esenciales para fertilizantes y explosivos, pero la mejor fuente a gran escala de dichos compuestos eran los depósitos de nitrato del desierto al norte de Chile, demasiado alejados de los centros industriales del mundo. La atmósfera, en todas las partes del mundo, estaba compuesta de cuatro quintas partes de nitrógeno y constituiría una fuente de abastecimientos inagotable si alguien fuera capaz de encontrar el método para convertir el nitrógeno elemental en forma de compuesto nitrogenado de manera barata y a gran escala.
         Muy a principios de siglo, Haber investigó la posibilidad de combinar nitrógeno e hidrógeno sometiéndolos a presión para formar amoniaco, usando hierro como catalizador. El amoniaco podía entonces convertirse fácilmente en fertilizante o explosivo. En 1908 se convenció de que había conseguido algo y su trabajo fue considerado lo suficientemente importante como para darle la dirección del Instituto Kaise Wilhelm de fisicoquímica y electroquímica en 1911.
         Bosch desarrolló la síntesis de Haber como método práctico para fija nitrógeno, que en la Primera Guerra Mundial proporcionó un modo de salvar a las tropas alemanas. La marina británica cortó todas las importaciones de nitratos, y si dichas importaciones hubieran sido la única fuente de abastecimientos, se estimó que Alemania hubiera carecido de explosivos en 1916 y, por tanto, hubiera tenido que rendirse. Sin embargo, la atmósfera estaba a disposición de Alemania gracias a Haber y la maquina de guerra del Kaiser nunca se vio desprovista de municiones, luchando con ímpetu terrible durante dos años más.
         El año en el que las tropas alemanas fueron irremediablemente llevadas a la derrota, se galardonó a Haber, por el valor científico de sus investigaciones más que por la aplicación de las mismas en tiempo de guerra, con el premio Nobel de química de 1918.
         La síntesis de Haber no fue solo útil para la guerra. Usando la base del proceso, Bergius desarrolló métodos para formar compuestos orgánicos útiles a partir de carbón hidrogenado.
         Haber era un alemán enormemente patriótico (incluso chauvinista), que había trabajado incansablemente durante la Primera Guerra Mundial en gases bélicos, dirigiendo el primer uso de un gas venenoso (cloro) en 1915. Después de la guerra  intento pagar la enorme indemnización que había recaído sobre Alemania (que en cualquier caso nunca fue pagada) tratando de aislar el oro de las aguas del mar. En esto no tuvo éxito, en esto falló.
         En 1933 Hitler subió al poder  y Haber tuvo que afrontar un peligro inesperado. Se puede pensar que, después de lo mucho que hizo por Alemania y por las tropas alemanas durante la Primera Guerra Mundial, de haber organizado los ataques gaseosos y de haber trabajado durante años para pagar los daños ocasionados, se le debería considerar como el más alemán de los alemanes. Pero era judío, y, por tanto, fue obligado a abandonar su puesto por los mismos que, después de haber llevado a Alemania a la derrota en una guerra pese a los esfuerzos de Haber y otros como él, estaban destinados a llevarla, otra vez, a otra derrota aún mayor en una guerra mucho peor.
         Haber se marchó a Inglaterra, pero no pudo rehacer allí su vida. Posteriormente se fue a Suiza, para estar más cerca de Alemania, su tierra, y allí se murió meses más tarde, completamente desesperado.


lunes, 13 de junio de 2016

WOLFGANG PAULI

Nobel Física-1945





         Pauli estudió bajo la supervisión de Sommerfeld en la Universidad de Munich y obtuvo su doctorado en el año 1921. Después de realizar trabajos de post-doctorado con Bohr en Copenhague entró a formar parte del profesorado de la Universidad de Hamburgo en 1923.
         En 1925 anunció su principio de exclusión. Sus profesores, Bohr y Sommerfeld habían estudiado los niveles energéticos de los electrones del átomo. Dichos niveles de podían expresar según números cuánticos que podían establecerse de acuerdo con ciertas reglas simples. En total formaban un conjunto de tres números cuánticos, y Pauli aunó la estructura admitiendo la inclusión de un cuarto. Este cuarto número cuántico se podía interpretar suponiendo que en un cierto nivel energético podían existir dos y solo dos electrones, uno girando en el sentido de las agujas del reloj y el otro en el sentido contrario.
         Una vez establecido este principio era posible situar a los electrones de los distintos elementos en capas y en subcapas. Si se admitía que las propiedades químicas de un elemento dependían del número de electrones de la capa más externa, se explicaba entonces el sistema periódico de Mendeleiev. Los distintos elementos situados en la primera columna (litio, sodio, potasio, rubidio, cesio) son todos químicamente similares, puesto que todos ellos tienen un único electrón en su capa más externa. Sin embargo, tienen diferente número de capas en total, de modo que tienen pesos atómicos distintos y varían en pequeños detalles químicos. A pesar de todo, en rasgos generales son similares, y lo mismo ocurre con el resto de las columnas del sistema periódico. Esto completaba la racionalización de dicho sistema que había empezado con el descubrimiento por parte de Moseley del número atómico.
         Por este importante descubrimiento Pauli recibió un reconocimiento bastante tardío, puesto que no recibió la recompensa del premio Nobel de física hasta el año 1945.
         Mientras tanto no se había quedado dormido. Durante los años veinte se había descubierto que los átomos que emitían partículas beta (electrones acelerados) lo hacían con menos energía de la debida. Aparentemente, parecía que cierta cantidad de energía se destruía de modo que habría que abandonar la ley de la conservación de la energía, cosa que los físicos no estaban dispuestos a hacer, a no ser que existieran evidencias abrumadoras (aunque Bohr estuvo a punto de hacerlo).
         En 1931 Pauli sugirió que cuando se emitía una partícula beta se emitía también otra partícula, sin carga y quizá sin masa, que era responsable de la energía que faltaba. Al año siguiente Fermi dio el nombre de neutrino, que en italiano quiere decir “pequeña cosa neutra”, a la partícula postulada por Pauli.
         El neutrino, sin carga y sin masa, era prácticamente imposible de detectar. Durante cerca de un cuarto de siglo fue el <fantasma> de una partícula u muchos científicos pensaron, preocupados, que se trataba simplemente de un <artilugio> para salvar la ley de conservación de la energía. En 1956 se pudo detectar finalmente el neutrino probando su existencia a través de experimentos muy elaborados, llevados a cabo en una estación nuclear /que no existía en 1931).
         Pauli vivió lo suficiente para ver que sus conjeturas pudieron probarse. El neutrino, a causa de su gran dispersión, puede tener efectos enormes. En 1962, por ejemplo, se propuso una nueva teoría que decía que las supernovas hacían explosión como consecuencia de las reacciones relacionadas con la formación del neutrino.
         Durante los años treinta, Pauli fue a menudo a los Estados Unidos y al llegar la guerra se quedó allí permanentemente, haciéndose ciudadano americano en 1946.


lunes, 30 de mayo de 2016

HANS GEIGER



         Geiger fue el principal ayudante de Rutherford en su trabajo sobre la dispersión de las partículas alfa, pero con la llegada de la Primera Guerra Mundial volvió a Alemania para servir en la artillería.
         Su nombre se hizo famoso en conexión con un invento para detectar partículas subatómicas energéticas, desarrollado en 1913. Se trata de un cilindro que contiene un gas, sometido a un potencial eléctrico muy alto, aunque no lo suficiente para vencer la resistencia del gas. Al entrar una partícula subatómica de alta energía, esta ioniza una molécula del gas. El ión correspondiente es atraído hacía el polo correspondiente con gran energía, y con motivo de las diversas colisiones, ioniza a su vez a otros átomos y moléculas, se produce un proceso en cascada. Rápidamente surge una <avalancha> de ionización que conduce una corriente eléctrica momentánea que se registra mediante un sonido de “clic”. Estos sonidos del <Contador Geiger> registran la entrada de partículas, con posterioridad fueron evolucionando y ya con sistemas electrónicos que las contaban de manera automática.
         En 1925 Geiger recibió el nombramiento de profesor en la Universidad de Kiel y en 1929 otro en la de Tubinga.


lunes, 16 de mayo de 2016

ISIDOR ISAAC RABI

Nobel Física-1944





        Rabi llegó a Estados Unidos durante su infancia. Estudió en la Universidad de Cornell gracias a una beca, especializándose en química y graduándose en 1919. Después de trabajar algunos años como químico con resultados infructuosos, decidió que lo que le gustaba era la física. Volvió a la universidad y obtuvo su doctorado en la Universidad de Columbia en 1927. Desde 1927 1929 realizó viajes por Europa, estudiando con físicos famosos, incluyendo a Bohr, Sommerfeld, Pauli, Heisenberg y Stern. Los trabajos de Stern le impresionaron de manera especial.
         Cuando Rabi volvió a los Estados Unidos obtuvo un puesto de profesor en la Universidad de Columbia y empezó a trabajar estudiando los rayos moleculares por su cuenta. En 1933 y años posteriores, introdujo mejoras en el estudio de dichos rayos, que hicieron posible medir las propiedades magnéticas de los átomos y de las moléculas con gran precisión.
         En 1944, el año después de que Stern obtuviera el premio Nobel, fue el propio Rabi quien lo obtuvo también en el campo de la física.
         Durante la Segunda Guerra Mundial, Rabi trabajó en el desarrollo del radar y de la bomba atómica. Después de la guerra trabajó como jefe del comité asesor de la Atomic energy Commission desde 1952 a 1956.


lunes, 2 de mayo de 2016

GUSTAV ROBERT KIRCHHOFF




         Kirchhoff estudió en la Universidad de Königsberg e hizo trabajos muy interesantes en la teoría eléctrica. Por ejemplo, fue el primero en señalar que la corriente eléctrica se movía a la velocidad de la luz.
         Su verdadera fama empezó en 1854 cuando le nombraron profesor de física en Heidelberg y allí encontró a Bunsen, que se interesaba en la fotoquímica (las reacciones químicas que absorben o producen luz) y estudiaba la luz producida a través de filtros de color. Kirchhoff, con reminiscencias de Newton, le sugirió que utilizase un prisma, una vez que hicieron eso los dos consiguieron el mismo espectroscopio, al dejar pasar la luz por una rendija la prisma. Las longitudes de onda de la luz se refractaban de un modo diferente, de modo que al poner distintas imágenes en la rendija se conseguían espectros diferentes.
         El punto decisivo fue el empleo del mechero Bunsen, descubierto por éste en 1857. Este mechero daba tan poca luz que no formaba fondo luminoso y no producía confusiones de longitud de onda en la luz estudiada o en los minerales calentados hasta la incandescencia. Otros que había trabajado anteriormente en esta línea de investigación, pero sin el mechero Bunsen, se confundieron por las líneas luminosas del fondo y las bandas que formaban los compuestos de carbono calentados.
         Por el uso del espectroscopio en seguida comprendió Kirchhoff que cada elemento químico, cuando se calentaba producía una muestra característica de líneas de colores. Así, el vapor de sodio incandescente producía una línea amarilla doble. En cierto modo, los elementos producían su propia <huella de líneas de color> y los elementos que contenía cualquier mineral se podían averiguar en función del espectro de dicho mineral.
         Ya en 1859 este nuevo método analítico se iba abriendo camino poco a poco y fue inevitable que se encontrase algún mineral que formase alguna línea o grupo de ellas que no se había observado con anterioridad. La conclusión, por tanto, fue que dicho mineral debía contener, estar compuesto, de algún elemento que no se había observado en ningún espectro con anterioridad.
         De esta manera se descubrió el cesio, el anuncio fue hecho el 10 de Mayo de 1860, el nombre del nuevo elemento (del latín, cielo azul) deriva de la línea prominente en su espectro. Al año se descubrió otro elemento, el rubidio (del latín, rojo) que marcaba el color de la línea por la cual se había descubierto. Estas hazañas en seguida fueron duplicadas por Reich y Richter y también por Crookes.
         Kirchhoff aún fue más lejos con el espectroscopio. Se dio cuenta que la doble línea brillante del espectro del sodio estaba justamente en la misma posición que la línea oscura del espectro solar que Fraunhofer había designado como D. Hizo que la luz del Sol y la del sodio pasasen juntas por la ranura, a fin de que la línea oscura fuese neutralizada por la doble brillante, pero en lugar de eso la línea se volvió más oscura.
         De este y otros experimentos similares, saco la conclusión de que cuando la luz pasa por un gas, éste absorbe las longitudes de onda, líneas, que emitiría en estado de incandescencia. A esto se le llamó Ley de Kirchhoff, aunque también fue descubierta por otros al mismo tiempo.
         Si el Sol poseía la línea D, esto quería decir, entonces, la luz del Sol pasaba por un vapor de sodio en su camino hacia la Tierra. El único sitio donde este vapor podía existir sería en la misma atmósfera del Sol. Por consiguiente, se podía asegurar que existía sodio en el Sol. De este modo identificó media docena de elementos en dicho astro y otros científicos, como Ángstrom, Donati y Huggins, se esforzaron en estas pruebas espectroscópicas. De este modo se echo por tierra la afirmación categórica del filósofo francés Auguste Comte, quien en 1835 había dicho que la constitución de las estrellas era un ejemplo de la clase de conocimiento que la ciencia sería incapaz de alcanzar. Comte murió (loco) dos años antes de ver el adelanto de la espectroscopia.
         El banquero de Kirchhoff, sin impresionarse porque éste hubiera encontrado elementos en el Sol, le dijo ¿Para qué sirve que haya oro en el Sol, si no puedo bajarlo a la Tierra? Cuando el Gobierno Británico recompensó a Kirchhoff con una medalla de oro por sus trabajos, éste se la paso a su banquero con el comentario <Aquí está el oro del Sol>.
         Pero el descubrimiento fue mucho más grande todavía. Posteriormente, las líneas espectrales probaron que eran de gran utilidad, no solamente para el gran mundo del Universo, sino también para el pequeño mundo del interior de los átomos. Balmer dio los primeros pasos en esa dirección.
         También señaló Kirchhoff que un cuerpo perfectamente negro (el que absorbe todas las radiaciones que caen sobre él, cualquiera que sea la longitud de onda), al calentarse hasta la incandescencia emitiría todas las longitudes de onda. A esta conclusión había llegado de manera independiente Stewart.
         El estudio de la radiación del cuerpo negro fue de gran importancia una generación más tarde, ya que condujo a la Teoría Cuántica de Planck.
         Hoy en día se reconoce por muchos a Kirchhoff y Bunsen como los padres y precursores de la Física Cuántica.


sábado, 16 de abril de 2016

ILYA PRGOGINE

Nobel Química 1977







Semblanza de Ilya Prigogine
incluida en el protocolo de entrega del
Doctorado Honoris Causa de la UNED en Madrid.


         Ilya Prigogine nació en Moscú el 25 de enero de 1917. Cuatro años más tarde su familia emigró, estableciéndose definitivamente en Bélgica en 1929, donde adquirió la nacionalidad belga y donde reside desde entonces.

         Se licenció en Ciencias Físicas y Químicas por la Universidad de Bruselas en 1939, consiguiendo su Doctorado por la misma Universidad dos años más tarde. Después de haber sido Agregé de la Enseñanza Superior (Universitaria) en 1945, fue nombrado Catedrático de la Universidad Libre de Bruselas en 1951 y Director de los Instituts Internationaux Solvay de Physique et de Chimie en 1959, puestos que sigue desempeñando en la actualidad. Simultaneó Bélgica con los EE.UU. desde 1961, año en el que es nombrado Catedrático de Química en el Instituto Enrico Fermi de la Universidad de Chicago, de donde pasó, en 1967, a ser nombrado catedrático de Física e Ingeniería Química en la Universidad de Texas en Austin y creador y Director de un Centro de Mecánica Estadística y Termodinámica, actividades que sigue simultaneando con su Cátedra de Bruselas. En 1981 fue designado Consejero Especial para la Investigación de la Comisión de las Comunidades Europeas.

         El Profesor Prigogine ostenta numerosas condecoraciones europeas (Medalla de la Resistencia, Orden de la Corona, Orden del Mérito Francés, etc.), y su carrera científica está jalonada de numerosos galardones científicos que culminan en la entrega del Premio Nobel de Química en 1977. Es además, poseedor del Doctorado Honoris Causa por once Universidades y ha sido Presidente de la Academia de Ciencias de Bélgica. En 1983 le fue asimismo concedido el Premio de la Fundación <<Honda>> (Japón) por su labor en pro del acercamiento de la ciencia natural a las ciencias sociales, a la cultura y al progreso humano en general.

         Es autor de varios centenares de artículos científicos y de divulgación y de una docena de libros en inglés (traducidos a varias lenguas). Su labor se ha desarrollado en torno al entendimiento termodinámico y estadístico, de la vida y su evolución, y de las leyes fisicoquímicas fundamentales que rigen la evolución del universo. Por ello el interés filosófico de sus ideas ha sido apreciado no sólo por los especialistas sino por el público en general, dado el éxito que libros como <<La Nueva Alianza>> (el nuevo diálogo Ciencia-Humanismo) ha tenido en el mundo entero. Por otro lado, cabe reseñar que fue Primer Premio de Piano del Conservatorio de Bruselas, cuando en sus años mozos dudaba entre seguir una carrera de virtuoso musical o iniciar  la educación científica, donde a la vista del éxito lo es.

                                               Madrid, octubre 1985.
                                               Manuel García Velarde
                                               Catedrático de Mecánica Estadística
                                               UNED


 

lunes, 4 de abril de 2016

ANDRÉ MARIE AMPÈRE




         Como consecuencia de la represión de 1793 que en Lyon hubo contra la República, fue tomada esta ciudad. El padre de Ampère, uno de los oficiales de la plaza, fue guillotinado y como resultado de ello Ampère sufrió una profunda depresión de la que salió con dificultad. En 1804 murió su mujer, al poco tiempo de casados, y esto le volvió a deprimir enormemente.
         A pesar de todo, continuó su carrera de profesor de física y química en Bourg y más tarde, en 1809, como catedrático de matemáticas en París.
         Cuando en 1820 fue anunciado en la Academia de Ciencias de París el descubrimiento de Oersted (que un hilo conduciendo una corriente eléctrica desviaba la aguja magnética), los físicos franceses entraron en una gran actividad. Nada parecido se volvió a ver hasta el descubrimiento de la fisión nuclear, algo más de un siglo más tarde.
         Ampère y Arago estuvieron en vanguardia. Una semana más tarde del anuncio de Oersted, Ampère demostró que la inclinación de la aguja obedecía a lo que hoy se conoce como “la regla del sacacorchos” o “regla de la mano derecha. La regla indica que la mano derecha se coloca como cogiendo el hilo conductor, el dedo pulgar indica la dirección de la corriente y los otros dedos indicarán entonces la orientación del polo Norte de un imán. Según esto, el imán se desviará en la dirección de los dedos, es decir, rodeando o bien circulando alrededor del hilo. Este es el comienzo de la aparición del concepto de líneas de fuerza que habría de generalizar Faraday. También ayudó a interpretar el Universo más allá del concepto puramente mecanicista de Galileo y Newton.
         Era necesario para aplicar la regla de la mano derecha establecer el sentido de la corriente eléctrica y a partir del hilo conductor en sí no se deducía nada. Se tendría que aceptar convencionalmente si la corriente iba del polo positivo al negativo o al revés. (En esta época todavía no se sabía nada con seguridad). Parecía natural tomar el sentido del flujo eléctrico desde el polo positivo al negativo, adoptándose la idea de Franklin, que creía que el polo positivo tenía un exceso de <fluido eléctrico> y el negativo una deficiencia del mismo.
         Este concepto convencional se ha respetado desde entonces y hasta nuestros días, a pesar de que la idea de Franklin estaba equivocada y Ampère la había seguido. Hoy se sabe que la corriente eléctrica es un flujo de electrones que va del polo negativo al positivo, pero no importa tomar el concepto al revés, siempre y cuando se tenga claro y se tome siempre igual.
         Ampère demostró que no hacían falta imanes ni limaduras de hierro para poder observar las atracciones y repulsiones magnéticas. Montó dos hilos paralelos, uno de los cuales podía acercarse o alejarse del otro libremente. Cuando ambos hilos conducían corriente en el mismo sentido, ambos se atraían entre sí y cuando la corriente iba en sentidos opuestos, los hilos se repelían. Si un hilo conductor puede girar libremente alrededor de un eje perpendicular a él y al otro hilo también y la corriente se hace pasar en sentidos opuestos, el hilo móvil describe un semicírculo hasta que se coloca paralelamente al fijo, conduciendo así la corriente en el mismo sentido.
         Ampère también estudió los campos magnéticos producidos por corrientes que atraviesan un hilo circular. Reconoció, con Arago, que teóricamente un hilo espiral (en forma de muelle cilíndrico) que condujera una corriente, se comportaría como un imán y llamó a tal espiral, un selenoide. Esta idea fue puesta en práctica por Sturgeon  y llevada a su más alto nivel por Henry.
         Mientras tanto, Oersted había llevado al campo de la experimentación la cuantificación de los fenómenos eléctricos. Si se podía desviar la aguja magnética por medio de una corriente eléctrica, dicho fenómeno se podría analizar midiendo la desviación de dicha aguja sobre una escala graduada, informándonos así de la cantidad de corriente que atraviesa el hilo.
         Ampère fue el primero que llevó a la práctica estas medidas al aplicar las matemáticas avanzadas a los fenómenos eléctricos y magnéticos. En 1823 expuso una teoría que decía que las propiedades del imán tenían su origen en la existencia de pequeñísimas corrientes eléctricas que circulaban eternamente por él y en esta idea se adelantó a su época, pues la existencia de pequeñas partículas con carga eléctrica permanente circulando por ellas, no se descubrió hasta tres cuartos de siglo más tarde. Los contemporáneos de Ampère acogieron estas teorías con gran escepticismo.
         En honor de Ampère, hoy se mide la cantidad de corriente eléctrica que atraviesa un punto de un conductor en una unidad de tiempo en “amperios”. Ampère pudo llegar a esta idea, pues fue el primero que diferenció la cantidad de corriente que atraviesa un conductor de la fuerza impulsora que la <lanza>. Esta fuerza se mide en voltios, en honor a Volta.