jueves, 21 de octubre del 2021 Fecha
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El Tiempo: creador de Historias.

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en ¡Tiempo!    ~    Comentarios Comments (2)

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En unas simples tablillas pero, las fases del Tiempo, quedan bien representadas: el pasado que señala hacia atrás, el futuro que señala hacia adelante y, el presente que está enmarcado entre esos dos puntos y hacia ambos debe señalar. Cuando se piensa detenidamente en esto del Tiempo, unas veces hacemos una composición de esa realidad tenporal que, al momento la queremos cambiar por otra…

Sí, vivímos en un continúo presente que se compone del pasado que vamos dejando atrás y del futuro en el que vamos entrando, ambos, pasado y futuro, están conectados con este presente nuestro y, que al primero lo podemos recordar, al segundo sólo lo podemos instuir, ya que, cuando entra en nuestro presente, deja de ser futuro.

Creo que nunca (a pesar del ingenio y la imaginación derrochada por los escritores de ciencia ficción) podremos al pasado que se fue y ya no existe, ni al futuro que aún no está, que tampoco existe y, viajar a un lugar inexistente…se hace raro.

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                                 La verdad, el Tiempo y la

“Todo parece confluir en la representación de la Historia y de la Verdad histórica. El Tiempo, alado y con un reloj de arena que simboliza el paso de los instantes y la llegada de la muerte, trae del brazo a la Verdad, que se representaba desnuda para simbolizar la ausencia de disfraz o enmascaramiento. La Verdad reina sobre todo, es la figura central, y porta un cetro y un , que encierra la verdad histórica.”

Siempre hemos querido representar de mil maneras simbólicas lo que tendría que ser y, en realidad, siempre hacemos lo contrario de ello. Sabemos como son las cosas y, tratamos de ocultarlas a los demás, incluso, por conveniencias políticas, hemos tratado de cambiar la Historia. Con el Tiempo siempre nos gustó y, la mayoría de las veces, los que han podido, lo manejaron a su antojo y en su beneficio.

Creo que las verdades sólo la dicen los Físicos y los poetas, esas personas privilegiadas que viven fuera del mundo sin salir de él:

                                                            ¿Primeras evidencias de que una “materia espejo” podría llenar todo el Universo?

Como decía antes de los físicos y los poetas, por una razón los unos y por otras razones los otros, ambos están fuera de este mundo y se encierran en sus “mundos privados” para transmitirles al mundo “real” lo que ven, lo que sienten. Por una parte se nos habla de la Naturaleza, de cómo creen ellos que funciona el Universo y tratan de decirnos por qué lo hace de esta o aquella manera y, se esfuerzan por comprender, dedicando horas, días y años a desvelar los secretos que están con nosotros y no sabemos percibir, ellos, los físicos, hacen ese inmenso trabajo para que el mundo siga adelante con los pies bien asentados en el suelo y, nuestras mentes estén, lo más posible a la realidad del mundo.

Los otros, los poetas, ven otro mundo. Ellos son más etéreos e inmateriales, están inmersos en un universo de percepciones imperceptibles para los demás y, cuando consiguen “ver” con claridad en esas bellas ideas que les muestran “sus realidades”, entonces y sólo entonces, la cuentan para que los demás sepan de ellas y puedan “oir” sus pensamientos. Alguien dijo que los poetas hablan en voz consigo mismo y, el mundo, les oye por casualidad.

Lo cierto es que, todos, en un momento dado de nuestras vidas, hemos dejado este mundo nuestro para “viajar a otros mundos” en el que, nuestra imaginación, nos podía proporcionar cosas que en este mundo no había. ¿Qué cosas? me preguntarán algunos y, la oista sería tan grande que no tendríamos espacio para exponerlas todas. Haced un mental y poner algunas en la lista.

                                              Desde lo muy pequeño hasta lo muy grande, ¡un largo camino!

En otro de los trabajos expuestos hoy, podéis leer: “Todo estado presente de una sustancia es naturalmente una consecuencia de su estado anterior, de modo que su presente está cargado de su futuro” Estas palabras de Leibniz nos dice que el mundo se rige por la causalidad. Nada es si antes no fue y, lo quen es hoy es la consecuencia del pasdado y lo será de su futuro pero, ¿dónde dejamos el Azar?

“Quien ha visto las cosas presentes ha visto todo, todo lo ocurrido desde la eternidad y todo lo que ocurrirá en el Tiempo sin sin; pués todas las cosas son de la misma clase y la misma forma”. De alguna manera, Marco Aurelio nos quería transmitir el mensaje de que todo es un ciclo continúo, que nada es nuevo y lo que hoy es, también lo fue ayer y lo será . ¿Se estaría refiriéndo a la condición humana, o, por el contrario, hablaba del Universo?

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              Claro que, la Belleza, la podemos ver por todas : En el Amanecer en la montaña… por ejemplo

Hay personas más sensibles que ven más allá que los demás. Algunos, sienten como las piedras les hablan y el rumor del viento les trae emnsajes. Saben entender el lenguaje del río rumoroso, escuchan lo que la Naturaleza nos quiere decir y, cuando miran al cielo estrellado, captán cosas que el resto de los mortales no pueden. Ellos forman parte de un grupo como el de aquel sabio que decía:

“Todas las cosas son”

Con éstas sencillas palabras, elevó a todas las “cosas” a la categoría de ser. Una sencilla piedra brillante en el lecho del río, el árbol que mueve sus hojas al son del viento, la montaña con sus especiales ruidos que llevan el encanto de la Naturaleza, los misteriosos, húmedos y frondosos bosques, también el desierto árido y las inmensas llanuras, los interminables océanos y los mares…Todos son “seres” vivos que, a su manera, participan de este carrusel cósmico del Universo y, en cada momento, “esas cosas” desempeñan su papel en el mundo y, si están ahí, por será. No es habitual que nos parémos a pensar en estas cuetiones que, en realidad, son tan importantes como todas las demás. La Materia amigos míos, esté en la froma que esté, tiene memoria.

Bueno, en realidad creo que, la materia, es “vida dormida”.

emilio silvera

¡La Ciencia!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física    ~    Comentarios Comments (1)

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              Arquímedes

Cuando nos ponemos a hablar de Ciencia en relación a su historia y los orígenes de la misma, la mayoría de las veces nos perdemos por vericuetos que nos llevan,  callejones sin salida, situados muy lejos en el tiempo y que no podemos ver con claridad. Así las cosas, estamos obligados a ser menos ambiciosos y mirar más cerca poder obtener algunos resultados más fiables de lo que pudo pasar en esos pueblos del mundo que, como Sumer, India, Egipto, China y más tarde Grecia, nos dejaron una buena colección de señales del saber que pudieron llegar nuestros días. De todo eso hemos hablado aquí en los últimos trabajos presentados.

La ciencia y el pensamiento proceden de la necesidad de investigar, de indagar, y su fin es la investigación. Ésta nace de una insatisfacción frente a las que proporciona la tradición las preguntas fundamentales de la existencia humana y material. El fundamento de la primera ciencia de que se tiene noticia, la filosofía, consiste en que el hombre no posee las a las cuestiones que se le plantean, sino que debe buscarlas para alcanzar la sabiduría: no es “sophias” (sofía) o sabiduría en sí, sino “philosophia”, es decir, amor por la sabiduría, deseo de poseer la sabiduría, indagación directa para rastrear la verdad más allá de las costumbres, de las tradiciones y de las apariencias.

Se han realizado algunos en los que, finalmente, se reconocía que entre el siglo IX y el siglo XV “el flujo de la ciencia y la tecnología entró en Europa sobre todo procedente del Islam”. Expertos de la Revista Sciencie informa de que las contribuciones del Islam y de China figuran entre los acontecimientos que “representan los innumerables giros, vueltas, paradojas, contradicciones, tragedias y otros detalles históricos deshilvanados que se han sintetizado en esa realidad mucho más compleja y variada que es la aventura científica”. Otros acontecimientos de este que figuran en la lista son la práctica de la Alquimia por parte de Newton, el falso descubrimiento de los “rayos N” y las negativas de los geólogos a aceptar la teoría de la deriva continental.

Por lo , cuando oímos hablar de Isaac Newton nos vienen a la cabeza sus aportaciones a la ciencia, y en a la física y las matemáticas. Sin embargo, Newton no sólo fue uno de los más importantes científicos de todos los tiempos, sino que a lo largo de su vida dedicó gran de sus esfuerzos a cuestiones como la Alquimia o la teología, interesándose, por ejemplo, en descifrar lo que interpretó como un oculto en la Biblia –lo que le llevó al estudio de la cábala hebrea–, o en intentar determinar el probable aspecto del Templo de Salomón, además de muchas otros intereses que hoy pueden resultarnos insólitos un científico.

No existe una buena definición de la Ciencia. Después de muchas tentativas, la American Physical Society, se decidió finalmente por una definición pero, consideraba que si la definición era muy larga, se podrían colar en ella alguna pseudociencias tales como ; si la hacían demasiado estricta, podrían quedar excluídos temas como la teoría de cuerdas, la biología evoluctiva e incluso la Astronomía.

Es una Ciencia por derecho propio, nos habla del Universo, del espacio-tiempo, de todo lo que existe y que está conformado por la materia y, de las fuerzas que lo rigen todo. que definir lo que la Ciencia es, ser realistas, no es una tarea si tenemos en su diversidad, su complejidad, su maravillosa y extensa estructura que hace un recorrido que abarca todo el del mundo y, sintetizar eso, en unas pocas palabras…aparte de ser una difícil tarea, tiene el peligro de no decir lo que pretende expresar. “La ciencia es un estudio lógico y sistemático de la naturaleza y del mundo físico que, generalmente incluye tanto experimento como teoría”. En verdad es una definición bastante floja. La Ciencia, eas mucho más que eso y, para esa incompletitud, mejor me quedaría con: “La Ciencia es la que nos lleva hacia la Sabiduría, hacia el conocimiento del “mundo”, del Universo y todo lo que en él está presente”.

 Todo evoluciona y nada permanece, los cambios son irreversibles

En la primera definición (no la mía), el autor ha puesto generalmente en cursiva, y explica:

“porque si planteáramos una exigencia absoluta de experimentos, tendríamos que excluir la Astronomía, la más antigua de todas las ciencias, ya que no es posible recrear nuevas estrellas o galaxias en el laboratorio, ni escenificar la del Sistema solar. Sin embargo, en astronomía las observaciones son a menudo tan valiosas como el experimento. El cometa Halley regresa con una regularidad sorprende; el Sol sale ”.

El Filósofo Kal Popper añadió el rerquisito de la “refutación”. La Ciencia es refutable; la religión no es. Una teoría o una ley científica munca pueden ser demostradas de una manera absoluta; de ahí que sea posible refutarlas. Por ejemplo, Newton dijo que la fuerza es igual al de la masa por la aceleración ( F= ma). No podemos demostrar que todos los objetos de todas las galaxias obedecen esta ley o que todos los objetos obedecerán siempre esta ley. Sin embargo, demostrar la falsedad de esta ley bastaría un sólo experimento. (Albert Einstein y algunos expertos en física cuántica han demostrado que algunos de los conceptos de Newton son erróneos). Por lo tanto, los científicos deben proponer sólo teorías que puedan ser refutadas, tal afirmó Popper. Estas teorías han de ser comprobables. No existe tal requisito en el caso de la religión.

Una imagen del Gran Colisionador de Hadrones.| Efe

Dicho esto, sigue habiendo problemas con la de lo que la Ciencia es. , por ejemplo, es refutable. Si un astrólogo nos dice que nos encontraremos con una guapa extranjera el martes, esto puede comprobarse. Por otra parte, la teoría de las supercuerdas, planteada por algunos físicos como la “teoría de todo”, requeriría un acelerador de partículas de diez años-luz de diámetro para poder refutarla. La mayor parte de la biología evolutiva tampoco puede comprobarse experimentalmente. No se puede reproducir la evolución de una nueva especie, ni recrear los dinosaurios comenzando con un animal unicelular. Si aplicamos la regla de la refutación demasiado estrictamente, tendremos que incluir la astrología en el de la ciencia y excluir la biología evolutiva, la teoría de cuerdas y quizá incluso la astronomía.

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En consecuencia, es mejor que no nos tomemos demasiado en serio lo de la refutación de Popper. De otro modo, podríamos vernos obligados a excluir toda la de los antiguos griegos. Éstos no sólo eludían los experimentos, sino que abominaban de ellos, confiando en que la razón estaba por encima de la evidencia empírica.

que no se debe tomar en considración es el pragmatismo de la ciencia o la motivación del científico. Estas cuestiones se han utilizado a menudo desacreditar las ciencias no occidentales:  sí,  es un bien hecho , pero no es “puro”; o, a la inversa, no resulta práctico. En cuanto a la motivación, descubrimientos científicos fueron impulsados por motivos religiosos: los matemáticos árabes perfeccionaron el álgebra en para facilitar las leyes islámicas de la herencia, del mismo modo que los védicos de la India resolvieron raíces cuadradas para construir los altares de los sacrificios con unas dimensiones adecuadas. En estos casos, la ciencia estuvo al servicio de la religión.

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La ley de los opónimos de Stigler, formulada por el experto en estadística Stephen Stigler (arriba), afirma que ningún descubrimiento científico lleva el de su descubridor original. Él mismo admite que “su Ley”, en realidad, fue descubierta por Robert K. Merton, un especialista en sociología de la ciencia.

Entre todos los casos en los que se cumple la Ley Stigler, el más famoso es el del Teorema de Pitágoras, según el cual la suma de los cuadrados de los dos lados perpendiculares de un triángulo rectángulo es igual al cuadrado de la hipotenusa de dicho triángulo. O bien en lenguaje matemático, a2 + b2 = c2, a y b son los lados perpendiculares y c es la hipotenusa. Jacob Bronowski escribe lo siguiente:

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“Hasta la , el Teorema de Pitágoras sigue siendo el teorema más de todas las matemáticas. Esta afirmación puede parecer atrevida y extraordinaria, pero no es extravagante, ya que lo que el teorema de Pitágoras establece es una caracterización fundamental del en que nos movemos y es en este teorema donde dicha caracterización se expresa por primera vez traducida a números. Además, el encaje exacto de los números describe las leyes exactas que rigen el universo. De hecho, se ha propuesto que los números correspondientes a las dimensiones de los triángulos rectángulos sean mensajes que podrían enviarse a planetas de otros sistemas solares a modo de , comprobar si en estos planetas existe vida racional.”

que, los hindúes, los egipcios y los babilonios utilizaban “tríos pitágóricos” determinar ángulos rectos en la construcción de edificios. Un trío de números pitagóricos es un conjunto de números que representan las dimensiones de los lados de un triángulo rectángulo. Pitágoras “inventó” su teorema hacia el año 550 a. C. Los babilonios habían catalogados cientos de tríos antes del año 2000 a. C., en una época en la que Pitágoras ni había nacido.

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El tensor métrico de Riemann

Lo mismo se podría decir de Riemann y Einstein, cuando éste último utilizó el Tensor métrico de aquel (formulado 60 años antes) poder formular su teoría de la relatividad general. Riemann creó su tensor métrico que, a partir de ese momento, otros dispusieran de una poderosa herramienta que les hacía posible expresarse, a partir del famoso teorema de Pitágoras (uno de los grandes descubrimientos de los griegos en matemáticas que establece la entre las longitudes de los tres lados de un triángulo rectángulo: afirma que la suma de los cuadrados de los lados menores es igual al cuadrado del lado mayor, la hipotenusa; es decir, si a y b son los longitudes de los dos catetos, y c es la longitud de la hipotenusa, entonces a2 + b2 = c2.  El teorema de Pitágoras, por supuesto, es la de toda la arquitectura; toda estructura construida en este planeta está basada en él. Claro que, es una herramienta para utilizar en un mundo tridimensional).

                                                             Los espacios curvos de Riemann que llevaron a la ecuación de Einstein de la relatividad general

El tensor métrico de Riemann, o N dimensiones, fue mucho más allá y podemos decir que es el teorema dimensiones más altas con el que podemos describir fenómenos espaciales que no son planos, tales como un remolino causado en el agua o en la atmósfera, como por ejemplo también la curvatura del en presencia de grandes masas. Precisamente, el tensor de Riemann permitió a Einstein formular su teoría de la gravedad y posteriormente lo utilizo Kaluza y Klein su teoría en la quinta dimensión de la que años más tarde se derivaron las teorías de supergravedad, supersimetría y, finalmente, las supercuerdas.

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Para asombro de Eintein, cuando tuvo ante sus ojos la conferencia de Riemann de 1.854 que le había enviado su amigo Marcel Grossman, rápidamente se dio de que allí estaba la clave para resolver su problema.  Descubrió que podía incorporar todo el cuerpo del de Riemann en la reformulación de su principio. Casi línea por línea, el gran trabajo de Riemann encontraba su verdadero lugar en el principio de Einstein de la realtivdad . Esta fue la obra más soberbia de Einstein, incluso más que su celebrada ecuación E = mc2. La reinterpretación física de la famosa conferencia de Riemann se denomina relatividad general, y las ecuaciones de de Einstein se sitúan las ideas más profundas de la historia de la ciencia.

                                    Sí, dudas hemos tenido todos

Hay otras muchas cuestiones de las que podríamos hablar y, la Física y la Astronomía, siendo mi gran Pasión, ocupa mucho de mi tiempo

  1. Una simetría unificadora.
  2. La capacidad de explicar grandes cantidades de experimentales con las expresiones matemáticas más económicas.

 

El Modelo Estándar falla en ambos aspectos, mientras que la relatividad los exhibe, ambos, de manera bien patente. Nunca una teoría dijo tanto con tan poco; su sencillez es asombrosa y su profundidad increíble.De hecho, que se publicó en 1.915, no ha dejado de dar frutas, y aún no se han obtenido de ella todos los mensajes que contiene.

El principio director del modelo estándar dicta que sus ecuaciones son simétricas. De igual modo que una esfera ofrece el mismo aspecto desde cualquier punto de , las ecuaciones del modelo estándar subsisten sin variación al cambiar la perspectiva desde la que son definidas. Las ecuaciones permanecen invariables, además, cuando esta perspectiva se desplaza en distinta magnitud a diferentes puntos del espacio y el tiempo.

Al contrario de la relatividad general, la simetría del Modelo Estándar, está realmente formada empalmando tres simetrías más pequeñas, una por cada una de las fuerzas; el modelo es espeso e incómodo en su . Ciertamente no es económica en modo alguno. Por ejemplo, las ecuaciones de Einstein,  escritas en su totalidad, sólo ocupan unos centímetros y ni siquiera llenaría una línea de esta página. A partir de esta escasa línea de ecuaciones, podemos ir más allá de las leyes de Newton y derivar la distorsión del , el Big Bang y otros fenómenos astronómicos importantes como los  Agujeros Negros.  Por el contrario, sólo escribir el Modelo Estándar en su totalidad requeriría, siendo escueto, un par de páginas  y parecería un galimatías de símbolos complejos sólo entendibles por expertos.

Claro que, todo esto es, otra historia.

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Física y algunos personajes

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física    ~    Comentarios Comments (1)

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Hubo que la historia de explorarla. Los mensajes del pasado se transmitían primero a través de las habilidades de la memoria, luego de la escritura y, finalmente, de modo explosivo, en los libros. El insospechado tesoro de reliquias que guardaba la tierra se remontaba a la prehistoria. El pasado se convirtió en algo más que un almacén de mitos y leyendas o un catálogo de lo familiar.

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      INAH restaura piezas mayas de Palenque que nos hablan del pasado

Nuevos mundos terrestres y marinos, riquezas de continentes remotos, relatos de viajeros aventureros que nos traían otras formas de vida de pueblos ignotos y lejanos, abrieron perspectivas de progreso y novedad. La sociedad, la vida diaria del hombre en comunidad, se convirtió en un y cambiante escenarios de descubrimientos.

 

 

Quizás una de las historias más maravillosas que nos han dejado los aventureros del pasado siglo XX, es la de la tercera expedición de Irvine y Mallory al . Estos dos jóvenes aventuresros ingleses tenían el ardiente deseo de escalar por primera vez el pico más alto del planeta. Cosa que no sucedió oficialmente 29 años después.

Aquí, como sería imposible un recorrido por el ámbito de todos los descubrimientos de la Humanidad, me circunscribo al ámbito de la física, y, hago un recorrido breve por el mundo del átomo que es el tema de hoy, sin embargo, sin dejar de mirar al hecho cierto de que, TODA LA HUMANIDAD ES UNA, y, luego, teniendo muy presente que, todo lo que conocemos es finito y lo que no conocemos infinito. Es bueno tener presente que intelectualmente nos encontramos en medio de un océano ilimitado de lo inexplicable.

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    La complejidad de nuestras mentes tienen un reto por delante

La tarea de generación es reclamar un poco más de terreno, añadir algo a la extensión y solidez de nuestras posesiones del saber.

decía Einstein: “El eterno misterio del mundo es su comprensibilidad.”

Amigos, hablemos del átomo. De lo Grande a lo Pequeño.

                       Explosión nuclear de Hiroshima

El 6 de Agosto de 1945 el mundo recibió estupefacto Hiroshima la noticia de que el hombre había desembarcado en el oscuro continente del átomo. Sus misterios habrían de obsesionar al siglo XX. Sin embargo, el “átomo” había sido más de dos mil años una de las más antiguas preocupaciones de los filósofos naturales. La palabra griega átomo significa unidad mínima de materia, que se suponía era indestructible. el átomo era un término de uso corriente, una amenaza y una promesa sin precedentes.

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Leucipo (c. 450-370 a.C.), filósofo griego. Es reconocido creador de la teoría atómica de la materia, más tarde desarrollada por su discípulo, el filósofo griego Demócrito. Según teoría, toda materia está formada por partículas idénticas e indivisibles llamadas átomos.

Así que, el primer filósofo atómico fue un griego legendario, Leucipo, que se cree vivió en el siglo V a.C., y, a Demócrito, su discípulo, que dio al atomismo su clásica como filosofía: “la invisible e indivisible de la materia”, se divertía tanto con la locura de los hombres que era conocido “el filósofo risueño” o “el filósofo que ríe”. No obstante fue uno de los primeros en oponerse a la idea de la decadencia de la Humanidad a partir de una Edad de Oro mítica, y predicó sobre una base de progreso. Si todo el Universo estaba compuesto solamente por átomos y vacío, no sólo no era infinitamente complejo, sino que, de un modo u otro, era inteligible, y seguramente el poder del hombre no tenía límite.

Lucreci0 (c. 95 a. C. -c. 55 a.C.) perpetuó en De rerum natura uno de los más importantes poemas latinos, al atomismo antiguo. Con la intención de liberar al pueblo del temor a los dioses, el poeta demostró que el mundo entero estaba constituido por vacío y átomos, los cuales se movían según sus leyes propias; que el alma moría con el cuerpo y que por consiguiente no había razón temer a la muerte o a los poderes sobrenaturales.

Lucrecio decía que comprender la Naturaleza era el único modo de hallar la paz de espíritu, y, era de esperar, los padres de la Iglesia que pregonaban la vida eterna, atacaron sin piedad a Lucrecia y fue ignorado y olvidado durante toda la Edad Media que, como sabéis, fue la culpable de la paralización del saber de la Humanidad. Sin embargo, Lucrecia fue, una de las figuras más influyentes del Renacimiento.

Así pues, en un principio el atomismo vino al mundo sistema filosófico. Del mismo modo que la simetría pitagórica había proporcionado un marco a Copérnico, la geometría había seducido a Kepler y el círculo perfecto aristotélico a Harvey, así los “indestructibles” átomos de los filósofos atrajeron a los físicos y a los químicos. Francis Bacon observó que “la teoría de Demócrito referida a los átomos es, si no cierta, al aplicable con excelentes resultados al análisis de la Naturaleza”.

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                                                              Descartes

Descartes (1596-1650) inventó su propia noción de partículas infinitamente pequeñas que se movían en un medio que llamó éter. Otro filósofo francés, Pierre Gassendi (1592-1655), pareció confirmar la teoría de Demócrito y presentó otra versión más del atomismo, que Robert Boyle (1627-1691) adaptó a la química demostrando que los “elementos clásicos -tierra, aire, fuego y agua- no eran en absoluto elementales.

Las proféticas intuiciones de un matemático jesuita, R.G. Boscovich (1711-1787) trazaron los caminos una nueva ciencia, la física atómica. Su atrevido concepto de “los puntos centrales” abandonaba la antigua idea de una variedad de átomos sólidos diferentes. Las partículas fundamentales de la materia, sugería Boscovich, eran todas idénticas, y las relaciones espaciales alrededor de esos puntos centrales constituían la materia… Boscovich que había llegado a estas conclusiones a partir de sus conocimientos de matemáticas y astronomía, anunció la íntima conexión la estructura del átomo y la del Universo, entre lo infinitesimal y lo infinito.

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                            John Dalton

El camino experimental hacia el átomo fue trazado por John Dalton (1766-1844). Era este un científico aficionado cuáquero y autodidacta que recogió un sugestivo concepto de Lavoisier (1743-1794). Considerado una de los fundadores de la química moderna, Lavoisier, definió un “elemento” una sustancia que no ser descompuesta en otras sustancias por medio de ningún método conocido, hizo del átomo un útil concepto de laboratorio y trajo la teoría atómica a la realidad.

Dalton había nacido en el seno de una familia de tejedores de Cumberland, localidad inglesa situada en la región de los lagos, y estuvo marcada toda su vida por su origen humilde. A los doce ya se encontraba a cargo de la escuela cuáquera de su pueblo. Después, comenzó a ejercer la enseñanza en la vecina Kendal, y en la biblioteca del colegio encontró ejemplares de los Principia de Newton, de las Obras de la Historia Natural de Buffón, así un telescopio reflectante de unos setenta centímetros y un microscopio doble. Dalton recibió allí la influencia de John Gough, un notable filósofo natural ciego que, de acuerdo a lo que Dalton escribió a un amigo, “entiende muy bien todas las diferentes ramas de las matemáticas…Conoce por el tacto, el sabor y el olor de casi todas las plantas que crecen a casi treinta kilómetros a la redonda”. También Wordsworth elogia a Gough en su Excursión. Dalton recibió del filósofo ciego una educación básica en latín, griego y francés, y fue introducido en las matemáticas, la astronomía y todas las ciencias “de la observación”. Siguiendo el ejemplo de Gough, Dalton comenzó a llevar un meteorológico diario, que continuó el día de su muerte.

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Una ilustración de moléculas, según la teoría atómica de John Dalton. En el siglo XIX, Dalton sentó las bases de la actual teoría atómica, que luego se revelaría substancialmente correcta.

los “disidentes” fundaron su colegio propio en Manchester, Dalton fue designado profesor de matemáticas y de filosofía natural. Halló una audiencia muy receptiva para sus experimentos en la Sociedad Literaria y Filosófica de Manchester, y presentó allí sus Hechos extraordinarios concernientes a la visión de los colores, que probablemente fue el primer sistemático sobre la imposibilidad de percibir los colores, o daltonismo, enfermedad que padecían tanto John Dalton como su hermano Jonathan. “He errado tantas veces el camino por aceptar los resultados de otros que he decidido escribir lo menos posible y solamente lo que pueda afirmar por mi propia experiencia”.

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Dalton observó la boreal, sugirió el probable origen de los vientos alisios, las causas de la formación de nubes y de la lluvia y, sin habérselo propuesto, introdujo mejoras en los pluviómetros, los barómetros, los termómetros y los higrómetros. Su interés por la atmósfera le proporcionó una visión de la química que lo condujo al átomo.

Newton había confiado en que los cuerpos visibles más pequeños siguieran las leyes cuantitativas que gobernaban los cuerpos celestes de mayor tamaño. La química sería una recapitulación de la Astronomía. Pero, ¿Cómo podía el hombre observar y medir los movimientos y la atracción mutua de estas partículas invisibles? En los Principios Newton había conjeturado que los fenómenos de la Naturaleza no descritos en este libro podrían “depender todos de ciertas fuerzas por las cuales las partículas de los cuerpos, debido a causas desconocidas, se impulsan mutuamente unas otras y se unen formando figuras regulares, o bien se repelen y se apartan unas de otras.”

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          ¿Podremos ver algún día, el átomo así?

Dalton se lanzó a la búsqueda  de “estas partículas primitivas” tratando de encontrar algún medio experimental que le permitiera incluirlas en un sistema cuantitativo. Puesto que los gases eran la de materia más fluida, más móvil, Dalton centró su estudio en la atmósfera, la mezcla de gases que componen el aire, el cual constituyó el punto de partida de toda su reflexión sobre los átomos.

“¿Por qué el agua no admite un volumen similar de gas?, preguntó Dalton a sus colegas de la Sociedad Literaria y Filosófica de Manchester en 1803. “Estoy casi seguro de que la circunstancia depende del peso y el de las partículas últimas de los diversos gases; aquellos cuyas partículas son más ligeras y simples se absorben con más dificultad, y los demás con mayor facilidad, según vayan aumentando en peso y en complejidad.”

Dalton había descubierto que, contrariamente a la idea dominante, el aire no era un vasto disolvente químico único sino una mezcla de gases, uno de los cuales conservaban su identidad y actuaba de manera independiente. El producto de sus experimentos fue recogido en la trascendental TABLE: Of the Relative Weights of Ultimate Particles of Gaseous and Other Bodies (“Tabla de los pesos relativos de las partículas últimas de los cuerpos gaseosos y de otros cuerpos”).

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         El átomo de Hidrógeno sólo tiene 1 protón y 1 electrón

Tomando al Hidrógeno número uno, Dalton detalló en esta obra sustancias. Describió las invisibles “partículas últimas” como diminutas bolitas sólidas, similares a balas pero mucho más pequeñas, y propuso que se les aplicaran las leyes newtonianas de las fuerzas de atracción de la materia. Dalton se proponía lograr “una nueva perspectiva de los primeros principios de los elementos de los cuerpos y sus combinaciones”, que “sin duda…con el tiempo, producirá importantísimos cambios en el sistema de la química y la reducirá a una ciencia de gran simplicidad, inteligible hasta para los intelectos menos dotados”. Cuando Dalton mostró una “partícula de aire que descansa sobre cuatro partículas de agua como una ordenada pila de metralla” donde cada pequeño globo está en con sus vecinos, proporcionó el modelo de esferas y radio de la química del siglo siguiente.

Dalton inventó unas “señales arbitrarias como signos elegidos representar los diversos elementos químicos o partículas últimas”, organizadas en una tabla de pesos atómicos que utilizaba en sus populares conferencias. Naturalmente, Dalton no fue el primero en emplear una escritura abreviada para representar las sustancias químicas, pues los alquimistas también tenían su código. Pero él fue probablemente el primero que utilizó este tipo de simbolismo en un sistema cuantitativo de “partículas últimas”. Dalton tomó como unidad el átomo de Hidrógeno, y a partir de él calculó el peso de las moléculas como la suma de los pesos de los átomos que la componían, creando así una sintaxis moderna para la química. Las abreviaturas actuales que utilizan la primera letra del latino (por ejemplo H2O) fueron ideadas por el químico sueco Berzelius (1779-1848).

 

                                                    Berzelius

La teoría del átomo de Dalton no fue recibida en un principio con entusiasmo. El gran sir Humphry Davy desestimó inmediatamente sus ideas tachándolas de “más ingeniosas que importantes”. Pero las nociones de Dalton, desarrolladas en A New System of Chemical Philosophy (1808), eran tan convincentes que en 1826 le fue concedida la medalla real. Como Dalton no olvidó nunca su origen plebeyo, permaneció siempre apartado de la Royal Society de Londres, pero fue elegido miembro, sin su consentimiento, en 1822. Receloso del tono aristocrático y poco profesional de la Sociedad, él se encontraba más a gusto en Manchester, donde realizó la mayor de su obra, colaboró con Charles Babage y contribuyó a fundar la Asociación Británica el Progreso de la Ciencia, cuyo objetivo era llevar la ciencia el pueblo. Los newtonianos partidarios de la ortodoxia religiosa no creían que Dios hubiera hecho necesariamente sus invisibles “partículas últimas” invariables e indestructibles. Compartían con Isaac Newton la sospecha de que Dios había utilizado su poder “ variar las leyes de la Naturaleza y crear mundos diversos en distintos lugares del Universo”.

El átomo indestructible de Dalton se convirtió en el fundamento de una naciente ciencia de la química, proporcionando los principios elementales, las leyes de composición constante y de proporciones múltiples y la combinación de elementos químicos en razón de su peso atómico. “El análisis y la síntesis química no van más allá de la separación de unas partículas de otras y su reunión”, insistió Dalton. “La creación o la destrucción de la materia no está al alcance de ningún agente químico. Sería lo mismo tratar de introducir un planeta en el Sistema Solar o aniquilar uno de los ya existentes que crear o destruir una partícula de Hidrógeno.” Dalton continuó usando las leyes de los cuerpos celestes visibles como indicios del Universo infinitesimal. El profético sir Humphry Davy, sin embargo, no se convencía, “no hay razón suponer que ha sido descubierto un principio real indestructible”, afirmó escéptico.

     Humphry Davy.

 

Dalton no era más que un Colón. Los Vespucios aún no habían llegado, y lo hicieron trajeron consigo algunas sorpresas muy agradables y conmociones aterradoras. Entretanto, y durante medio siglo, el sólido e indestructible átomo de Dalton fue muy útil para los químicos, y dio lugar a prácticas elaboraciones. Un científico francés, Gay-Lussac, demostró que cuando los átomos se combinaban no lo hacían necesariamente de dos en dos, como había indicado Dalton, sino que podían agruparse en asociaciones distintas de unidades enteras. Un químico italiano, Avogadro (1776-1856), demostró que volúmenes iguales de gases a la misma temperatura y presión contenían el mismo de moléculas. Un químico ruso, Mendeleiev, propuso una sugestiva “Ley periódica” de los elementos. Si los elementos estaban dispuestos en orden según su creciente peso atómico entonces grupos de elementos de características similares se repetirían periódicamente.

La disolución del indestructible átomo sólido provendría de dos fuentes, una conocida y la otra bastante nueva: el estudio de la luz y el descubrimiento de la electricidad. El propio Einstein describió este histórico movimiento como la decadencia de una perspectiva “mecánica” y el nacimiento de una perspectiva “de campo” del mundo físico, que le ayudó a encontrar su propio camino la relatividad, hacia explicaciones y misterios nuevos.

Albert Einstein tenía en la pared de su estudio un retrato de Michael Faraday (1791-1867), y ningún otro hubiera podido ser más apropiado, pues Faraday fue el pionero y el profeta de la gran revisión que hizo posible la obra de Einstein. El mundo ya no sería un escenario newtoniano de “fuerzas a distancias”, objetos mutuamente atraídos por la fuerza de la Gravedad inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que hay ellos. El mundo material se convertiría en una tentadora escena de sutiles y omnipresentes “campos de fuerzas”. Esta idea era tan radical como la revolución newtoniana, e incluso más difícil de comprender los legos en la materia.

Toda esta historia es mucho más amplia de lo que aquí podemos contar pero, en algún momento hay que parar y aquí lo dejamos.

emilio silvera