Autor:
Ing. Víctor Cires
Gavidia
Octubre, 2003 |
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Stephen William Hawking,
físico
británico
especializado en física teórica y en cosmología, desarrolló
junto con Penrose la teoría del Big Bang o gran explosión,
que dio inicio al universo a partir de una masa uniforme o
singularidad. Destaca su obra de 1988, Historia del Tiempo:
del Big Bang a los Agujeros Negros
Nació el 8 de enero de 1942 en Oxford (Gran Bretaña). Fue el
mayor de cuatro hermanos en una familia de intelectuales; su
padre, un biólogo experto en la investigación de
enfermedades tropicales, era catedrático del University
College de Oxfordy. Fue un alumno mediocre en el
bachillerato, en 1959 llegó a la Universidad, y aunque con
un expediente poco brillante, se graduó dejando una
impresión de gran inteligencia, talento y una prodigiosa
memoria, a sus profesores. Una
beca le |
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permitió realizar estudios de
postgrado en la vecina Universidad de
Cambridge, donde se especializó en Física Teórica y
Cosmología. Realizó un viaje a Oriente Próximo y contrajo un
virus, que le produjo una esclerosis lateral
amitrófica, conocida como enfermedad de
Lou Gehrig. Esta enfermedad provoca una destrucción
paulatina de las células del sistema nervioso central
encargadas de regular la actividad muscular voluntaria, lo
que hace que el enfermo pierda sus funciones locomotoras. No
obstante, el cerebro se mantiene lúcido. Los médicos le
diagnosticaron menos de dos años de vida y Hawking se
derrumbó; abandonó su trabajo y sufrió una grave crisis
depresiva. A medida que el tiempo pasó y vio que la
enfermedad se estabilizaba, recuperó la moral y, en silla de
ruedas, comenzó su tesis bajo la dirección del profesor
Sciama. Después de doctorarse, Hawking comenzó a trabajar
con el físico teórico Roger Penrose en la comprobación
matemática del inicio del tiempo. En las mismas fechas fue
nombrado profesor adjunto de Matemáticas Aplicadas y Física
Teórica en Cambridge. Sus teorías sobre la singularidad del
Universo, el big-bang o explosión original del Cosmos, y los
agujeros negros, han revolucionado la Física del siglo XX,
abriendo nuevos horizontes a la investigación. Para muchos,
Hawking supone la respuesta, en la segunda mitad del siglo,
a lo que Albert Einstein realizó en la primera. Sostiene que
la relatividad general, apoya la teoría de que la creación
del Universo se originó a partir de una Gran Explosión o Big
Bang, surgida de una singularidad o un punto de distorsión
infinita del espacio y el tiempo. Posteriormente depuró este
concepto considerando todas estas teorías como intentos
secundarios de describir una realidad, en la que conceptos
como la singularidad no tienen sentido y donde el espacio y
el tiempo forman una superficie cerrada sin fronteras.
Escribió Historia del tiempo: del Big Bang a los agujeros
negros (1988) y otros títulos. En el año 1989 fue
galardonado en España con el Premio Príncipe de Asturias de
la Concordia.
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HEISENBERG, WERNER KARL.
Capítulos
29, 30,
32 y 39
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Nació el
5 de diciembre de 1901,
en
Würzburg,
Alemania y murió
el 1 de febrero de 1976,
en Munich
Desde su natal
Würzburg se mudó después a Munich, donde su padre August se
desempeñó como Profesor de idioma griego en la Universidad
de Munich. Esto determinó que sus estudios universitarios
comenzaran precisamente allí, tomando temprano contacto con
físicos como Sommerfeld y Wien. Realizó una corta pero
determinante pasantía en Göttingen desde fines de 1922,
trabajando con científicos de la talla de Born, Franck y
Hilbert. Regresó a Munich en 1923 para completar su
doctorado, para luego retornar a Göttingen donde obtuvo su
primer cargo académico.
La carrera científica de Heisenberg fue
agitada y exitosa, estando en contacto
directo con los principales físicos
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mundiales de la época. Apuntemos rápidamente
que sus sucesivos nombramientos lo llevaron a Copenhague
en el célebre encuentro de 1926, del cual emergió la
interpretación probabilística de la mecánica cuántica.
Heinsenberg, alumno de Max Born y de Niels Bohr, fue, a
partir de 1927, catedrático en Alemania (Leipzig), los EUA,
Japón y otros países del mundo.
Fue durante su estadía en Berlín (1941-1945)
que tuvo a su cargo la investigación del proyecto de la
bomba atómica alemana en el Instituto Kaiser Wilhelm (ahora
llamado Max Planck) de Química Física. Pocos fracasos se
cuentan en la trayectoria de Heisenberg, pero,
afortunadamente para el fin de la guerra, su idea de una
rápida reacción en cadena no prosperó. Su trabajo en este
proyecto le transformó en científico clave y conjuntamente
con otros físicos alemanes, fue detenido por las tropas
norteamericanas y enviado a prisión en Inglaterra en la
posguerra. En 1946 retornó a Göttingen para reorganizar el
Departamento de Física y continuó finalmente a Munich donde
estableció el Instituto Max Planck de Física y Astrofísica
Entre los años de
1958 y 1970 fue catedrático de física en la Universidad de
Munich.
La actividad científica
fundamental de Heisenberg se basó en la teoría
cuántica formulada por Planck. En 1925 escribió
acerca
del significado cuántico de las relaciones cinéticas y
mecánicas. Contribuyó al desarrollo de la mecánica cuántica
y formuló, en 1927, el llamado "principio de indeterminación
de Heisenberg", por el que recibió, en el año 1932, el
premio Nobel de Física.
Ese mismo año halló que los neutrones, recientemente
descubiertos, tienen la misma naturaleza que los protones y
que forman parte, al igual que éstos, del núcleo atómico (es
decir: son nucleones). Tras la primera observación de la
desintegración nuclear por parte de Otto Hahn, en el año
1938, Heisenberg dirigió el primer proyecto nuclear alemán e
inició la construcción de un reactor.
Heisenberg buscó, sin éxito, la llamada
"fórmula universal".
Será
siempre recordado por su formulación matricial de la
mecánica cuántica pero, por sobre todo, por su célebre
principio de indeterminación, concebido tempranamente en su
vida. En términos sencillos, éste se expresa como: "no se
puede determinar simultáneamente la posición y la velocidad
(o momentum) de una partícula, pues se requiere alterar una
de ellas para medir la otra". Esto se extendió luego a otros
pares de variables conjugadas. La influencia de este
principio en filosofía ha sido muy importante pues muestra
que el observador afecta con su observación la situación que
pretende registrar. O dicho de otra forma, la observación
totalmente objetiva no es posible.
A su muerte le sobrevivieron su esposa
Elisabeth y siete hijos
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HÉROULT,
PAUL &,
HALL CHARLES.
Capítulo
11
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En 1886 y de manera simultánea pero
independiente, el francés Paul Louis Héroult y
el americano Charles Martin Hall, encontraron el
procedimiento industrial para la obtención del aluminio a
partir de la electrólisis.
Héroult, Paul Louis T.
Fue un ingeniero, electroquímico y
metalúrgico francés, que nació en Thury Harcourt en 1863 y
murió en la Bahía de Antibes en 1914. Descubrió el
procedimiento electrolítico para la obtención del aluminio
en 1886, casi en forma simultánea con Hall. y se ocupó en
general de los métodos electroquímicos en electro
metalurgia. Ideó el horno eléctrico que lleva su nombre y
obtuvo notables triunfos científicos e industriales.
Su descubrimiento se dio en una pequeña curtiduría,
propiedad de su padre, cerca de París, transformada en
laboratorio de pruebas y disponiendo de una máquina de vapor
de débil potencia y de un pequeño dínamo Gramme, realiza los
primeros ensayos de electrólisis de la alúmina,
experimentando diversos fundentes hasta llegar a la criolita.
El procedimiento electrolítico inventado por Héroult
consiste en electrolizar la alúmina, disuelta en la criolita
fundida, con un ánodo de carbono, para recolectar el
aluminio fundido.
Hall, Charles M.
Fue un químico americano que nació en Thompson Ohio en 1863
y murió en Daytona Beach, Florida en 1914. Hall era graduado
del Oberlin College cuando descubrió el procedimiento
electrolítico para la producción industrial del aluminio en
febrero de 1886. Su descubrimiento fue la base del proceso
industrial, como se conoce hoy en día. En un principio, al
no contar con financiamiento oportuno, Hall fue demandado
por plagio de la patente francesa del procedimiento Héroult,
que como se dijo antes, Paul Héroult, había descubierto casi
simultáneamente con Hall. Hall patentó su descubrimiento en
julio de 1886, pero se le reconoció hasta 1889. y ganó el
juicio de la patente americana en 1893.
Al igual que Héroult, en un laboratorio instalado en la casa
de su padre, Charles Hall, ensayaba inútilmente la reducción
directa de la alúmina por el carbón. Posteriormente se
le ocurre utilizar la alúmina en solución de un disolvente
electroquímico más estable que la misma alúmina. Usó primero
espato flúor, fluoruro de magnesio y por último criolita.
Todos estos experimentos los realizó en crisoles de arcilla
sin ningún éxito, finalmente se le ocurrió usar crisoles de
carbono.
Hall afirmaba que el suyo era un procedimiento para la
fabricación de aluminio por electrólisis, disolviendo la
alúmina en un baño fundido compuesto por fluoruros de
aluminio y de uno o de varios metales más electropositivos
que el aluminio (sodio y litio).
Resulta curioso que aparte de haber descubierto
simultáneamente el procedimiento para la obtención del
aluminio, Hall y Héroult nacieron y murieron exactamente en
el mismo año, ambos experimentaron en laboratorios
instalados en la casa de sus padres, escribían su
apellido con la misma letra, pero jamás se conocieron
personalmente.
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HERTZ,
HEINRICH.
Capítulos
22 y 23
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Nació el
22 de febrero de 1857,
en
Hamburgo
y murió el 1 de
enero de 1894, en
Bonn.
Hertz era alumno de Hermann von Helmholtz,
trabajó como catedrático de física en la ciudad de Karlsruhe
y Bonn y dedicó su actividad investigadora,
fundamentalmente, a la electrodinámica. Sus trabajos
experimentales y teóricos se centraron en las ecuaciones de
Maxwell acerca de las ondas electrodinámicas, cuya
existencia logró demostrar gracias al empleo de un dipolo
Verificó la corrección de las teorías formuladas por James
Clerk Maxwell, dando forma definitiva a las ecuaciones
establecidas por éste. Hertz determinó también la velocidad
de propagación y la frecuencia de las ondas
electromagnéticas y descubrió los fenómenos de reflexión
asociados a ellas. Este descubrimiento permitiría, años más
tarde, el desarrollo del |
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radar.
Además, estudió los fenómenos de difracción de las ondas
electromagnéticas, su carácter transversal y su
polarización. En el año 1887 observó, por primera vez, el
efecto fotoeléctrico, es decir, la extracción de electrones
a partir de sólidos mediante la incidencia de luz de onda
corta. Investigó también los rayos catódicos y la inducción,
y llevó a cabo diversos trabajos en el campo de la física
del estado sólido. Sus descubrimientos sirvieron más tarde,
entre otras cosas, para el desarrollo de las técnicas
radiofónicas.
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HUBBLE,
EDWIN.
Capítulo 43
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Nació el 20 de noviembre de 1889,
en
Marshfield
y murió el
28 de septiembre de 1953,
en
San Marino.
Licenciado a la edad de 24 años por la Universidad de
Oxford, abandonó un año más tarde la práctica de la
abogacía para formarse en el campo de la astronomía en
el observatorio de Yerkes (1914-1917), doctorándose en
1917. Una vez finalizada la Primera Guerra Mundial
ingresó en el observatorio del monte Wilson, donde
llevaría a cabo sus descubrimientos.
Su actividad se centró en el estudio de las «nebulosas
extragaláctícas, logrando en 1924 resolver estrellas
individuales en la nebulosa de Andrómeda, de las cuales
algunas eran cefeidas, por lo que pudo determinar la
distancia a la que se encuentra dicha galaxia.
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En 1929
formuló la ley que lleva su nombre y referida a la recesión
de las galaxias, deduciendo la expansión a gran escala del
Universo.
La formulación de los modelos cosmológicos relativistas y el
descubrimiento de la radiación de fondo, han permitido el
establecimiento del modelo del Universo aceptado en la
actualidad.
En su honor el
telescopio espacial de la NASA
lleva su nombre.
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HUYGENS,
CHRISTIAN.
Apéndice 3
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Nació el 4 de abril de
1629,
en
La Haya
y murió el
5 de julio de 1695, en
La Haya.
Huygens, que era un científico
enormemente polifacético, trabajó primero en La Haya y,
entre 1666 y 1681, en la Academia de Ciencias de Paris.
Estudió, entre otras cosas, la teoría de la probabilidad
y el cálculo infinitesimal. Introdujo mejoras en la
medición del tiempo gracias a la invención del reloj de
péndulo (1656/57). Además describió el principio del
funcionamiento de dicho dispositivo explicando también,
con gran detalle, la teoría física subyacente al llamado
péndulo físico
Construyó asimismo un reloj equipado con
resorte espiral y volante, cuya invención, sin
embargo, le
reclamó el inglés Robert Hooke. |
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Huygens formuló las
llamadas leyes del choque y publicó, en el año 1690, sus
importantes Tratados acerca de la luz, en los que estableció las
bases de la teoría ondulatoria de la luz basándose en el llamado
principio de Huygens.
Gracias a la aplicación de los instrumentos ópticos que él
construyó, pudo descubrir el primer satélite del planeta Saturno
(Titán) y la nebulosa de Orión.
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