sábado, 25 de enero del 2020 Fecha
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¿Sabemos quien fue Newton?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Newton    ~    Comentarios Comments (0)

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Observad las estrellas y aprended de ellas.                                   Ningún mortal puede acercarse a los dioses.

En honor al Maestro todas deben girar,                                                        Hedmond Halley

Cada una en su trayectoria sin un ruido,                                                     sobre los Principia de Newton

Siguiendo el principio de Newton.

Einstein

Newton elaboró una explicación cuantificada matemáticamente de la gravitación que abarcaba por igual fenómenos terrestres y celestes. Al hacerlo, demolió la división aristotélica del universo en dos ámbitos, uno por encima y otro por debajo de la Luna, y creó una base física para el Universo copernicano. La perfección y seguridad con la que realizó esta tarea fueron tales que su teoría llegó a ser considerada durante más de los dos siglos posteriores, como algo cercano a la palabra revelada por alguna divinidad. Aún hoy, cuando la dinámica newtoniana es contemplada como sólo una parte de la tela más basta pintada por la relatividad de Einstein, la mayoría de nosotros seguimos pensando en términos newtonianos, y las leyes de Newton son eficaces para guiar las naves espaciales a la Luna y los planetas.

Sin embargo, el hombre cuya explicación del cosmos viver en la mente de más de mil millones de personas era uno de los más extraños y difícilmente accesibles individuos que hayan vivido nunca. Cuando John Maynard Keynes compró en una subasta un baúl lleno de documentos de Newton, se asomnró de encontrarse con que estaba lleno de notas sobre Alquimia, las profecías biblícas y la reconstrucción, basada en textos hebreos, del plano del templo de Jerusalén, que para Newton era “un emblema del sistema del mundo”. Pero esta historia, merece ser contada con más lujo de detalles:

En 1684 tres miembros de la Royal Society, el astrónomo Edmund Halley, Christopher Wren, arquitecto de la catedral de de Londres, y el físico Robert Hooke, mantenían en Londres una animada discusión que acabó en una apuesta: ¿qué tipo de trayectoria describen los planetas alrededor del Sol? Wren ofreció 40 chelines a quien aportara la solución.

De los tres, Halley fue el que más se empeñó en encontrar una solución, hasta el punto de viajar a Cambridge para trasladar la pregunta a Newton, el excéntrico profesor de matemáticas. Allí pudo preguntarle directamente: ¿qué tipo de trayectoria describen los planetas alrededor del Sol? Sobre esta entrevista no sabríamos nada si no llega a ser por Abraham de Moivre, gran matemático y amigo de Newton, que dejó escrito lo siguiente sobre este encuentro:

Newton contestó inmediatamente que era una elipse. El doctor, lleno de alegría y asombro, preguntó cómo lo sabia. “Porque lo he calculado”, contestó. Entonces el doctor le pidió que le mostrase los cálculos. Newton buceó en su baúl, entre sus papeles, pero no lo encontró. Prometiéndole que los volvería a reproducir.

                                                                           Halley y Newton

Ese baúl lo heredó su encantadora sobrina Catherine Conduitt y a través de la descendencia, el baúl terminó en manos del vizconde de Lymington. Casi nadie había visto nunca los documentos que contenía el baúl, y una leyenda cuenta que una vez un obispo, picado por la curiosidad, examinó el contenido del baúl y lo cerró inmediatamente horrorizado. Durante mucho tiempo el contenido del baúl siguió siendo un misterio y su contenido calificado como no apto para la difusión.

El vizconde de Lymington, acuciado por algunos problemas financieros, un divorcio y algunos problemas de impuestos, decide poner a la venta el conjunto de documentos de Newton que su familia poseía desde hacía más de doscientos años.

En 1936, se subasta en Sotheby’s (Londres) el contenido de un baúl metálico lleno de manuscritos de Isaac Newton. Casi todo el lote fue adquirido por John Maynard Keynes, el famoso economista, al que gustaba coleccionar textos científicos antiguos.

Cuando Keynes pudo leer los documentos, quedó muy sorprendido, ya que lo que encontró fue un volumen de manuscritos equivalente a todos sus anteriores trabajos científicos, pero casi todos trataban sobre alquimia. Repuesto de la sorpresa inicial, y después de estudiar los manuscritos, dio una conferencia en la Royal Society de Londres en 1942 y dijo sobre Newton lo siguiente:

“Desde el siglo XVIII, Newton ha sido considerado el primero y más grande de los científicos de la era moderna, un racionalista, alguien que nos enseñó a pensar de acuerdo con los dictados de la razón fría y carente de emoción. Yo ya no puedo verlo bajo esa luz. Y no creo que pueda hacerlo nadie que haya estudiado con detenimiento los documentos contenidos en esa caja que guardó al partir de Cambridge en 1696 y que, pese haber sido en parte dispersados, han llegado hasta nosotros. Newton no fue el primer hombre de la Edad de la Razón, fue el último de los magos, el último de los babilonios y de los sumerios, la última gran mente que contempló el mundo visible e intelectual con los mismos ojos que lo hicieron quienes empezaron a construir nuestra herencia cultural hace casi diez mil años”.

      Círculos de transmutación de diferentes tipos

Hasta ahora, ese aspecto de la personalidad de Newton ha sido deliberadamente ocultado y Newton aparece en la mayoría de los libros como un racionalista puro, y con esa etiqueta es con la que ha pasado a la historia. Creo que cualquier persona que haya leído algunos de esos documentos, o algunas de las cartas que Newton escribió al Dr. Bentley, estará de acuerdo con Keynes al considerar que Newton no fue el primer racionalista sino el último mago, el último de los babilonios. Newton quedó aislado, también,  por la singular potencia de su intelecto. Richard Westfall paso veinte años escribiendo una biografía sumamente perpicaz y erudita de Newton, pero confesó, en el promer párrafo del prefacio.

“Cuanto más lo he estudiado, tanto más Newton se ha alejado de mí. He tenido el privilegio, en diversas ocasiones, de conocer una serie de hombres brillantes, hombres a quirnes conozco sin vacilación como intelectualmente superiores a mí. Sin embargo, nunca he conocido a ninguno con el que no estuviese dispuesto a medirme, de modo que fuese razonable decir que mi capacidad era la mitad de la persona en cuestión, o la tercera o la cuarta parte, pero en tofos los casos una fracción finita. El resultado final de mi estudio de Newton ha servido para convencerme que con él no hay comparación posible. Se ha convertido para mí en otro hombre totalmente diferente, en uno de un puñado de genios supremos que han modelado las categorias del intelecto humano, un hombre que, finalmente, no es reducible a los criterios con que comprendemos a nuestros semejantes.”

Fotografía de la casa natal de Isaac Newton  en la localidad de Woolsthorpe , en Lincolnshire, donde nació prematuramente aquel 4 de enero de 1643 (aunque en algunas referencias se menciona que esta es la casa donde vivió en Grantham años después)  . Newton era hijo único, el hijo póstuno de un pequeño terrateniente analfabeto. Era tan pequeño al nacer que su madre ,  Hannah Ayscough, diría que cabía en una botella de cuarto. Su padre había muerto unos meses antes y con sólo tres años tuvo que abandonar la casa materna cuando Hannah se casó por segunda vez y su nuevo marido no quiso hacerse cargo del niño.Durante el resto de su infancia viviría en casa de su abuela materna , a dos kilómetros de distancia de su madre , algo que seguramente influiría en el carácter silencioso, reservado y poco sociable de Newton a lo largo de su vida. De todas formas es difícil juzgar la personalidad de una mente tan poderosa como la del gran matemático inglés , porque su forma de ver el mundo no puede ser igual a la que tenemos los demás, muy por debajo de su capacidad intelectual.

Newton, que había nacido en el mismo año de la muerte de Galileo Galilei, sustituyó el telescopio refractor de Galileo , que tenía una gran lente en la parte delantera para recoger la luz pero que Newton, por su experiencia con la refracción de la luz, sabía que distorsionaba los colores. Así desarrolló el telescopio reflector que empleaba un espejo en lugar de una lente para recoger la luz lo que lo hacía más barato y más eficiente. La Royal Society le pediría que construyese un segundo telescopio y viendo que funcionaba a la perfección le admitieron inmediatamente en la sociedad científica. Sin embargo, Newton no estaría contento con la fama que había ganado con este invento, ya que recibía muchas cartas. Escribiría al secretario de la Royal Society quejándose porque había “sacrificado mi tranquilidad, una cuestión de verdadera importancia” Así era Newton, siempre huyendo de la fama para que no interrumpieran su trabajo, aunque no estaba exento de ambición.

La vida de Newton, sobre todo su infancia, estuvo rodeada de una serie de circunstancias que le hicieron algo especial. El casamiento de su madre, vivir con su abuela y alejado de ella que vivía con su usurpador padrasto…El producto de todo aquello: haber nacido sin padre el día de Navidad, haber sobrevivido en contra de las probabilidades, la separación de la madre y una mente tan poderosa que él mismo era tanto su vasallo como su amo, le hicieron ser un muchacho reflexivo, tenso, hosco, brillante y propenso a la colera. El jopven Newton era sensible a los ritmos de la Naturaleza e insensible a los de los hombres. De niño construía relojes mecánicos y de sol, y era conocido por saber decir la hora por el Sol, pero habitualmente, olvidaba presentarse a comer, rasgo que persistió durante toda su vida. Podía pasarse días sin aparecer a la hora de la comida y sin dormir, enredado en su escritos sobre asuntos de la filosofía natural que encerraba los secretos de la naturaleza.

Durante un tiempo se inspiró en los libros de René Descartes, un espíritu afín al suyo. Ambos tenían mucho en común: criados por sus abuelas, niños frágiles y solitarios y con una vida interior muy fuerte que modeló sus caractéres. descartes le hablaba de lo que era el conocimiento humano y, muchos de aquellos pensamientos pervivieron en su intelecto.

La teoría cartesiana del torbellino del sistema solar se convirtió en el estímulo para la demostración de Newton de que los torbellinos no podían explicar las leyes de Kepler del movimiento planetario. La importancia que asignó Descartes a la descripcion algebraica del movimiento alentó a Newton a elaborar una dinámica escrita en una fórmula alternativa del algebra, la geometría. Como esto aún no era matemáticamente factible, Newton halló necesario inventar una nueva rama de la matemática, el cálculo infinitesimal. Éste puso la geometría en movimiento . Las parábolas e hipérbolas que Newton trazó en el papel podían ser analizadas como resultado de un punto en movimiento como la punta del palillo con el que Arquímedes trazaba figuras en la arena. En palabras de Newton: “Se describen líneas, y por ende se generan, no por la oposición de partes, sino por el movimiento continuo de puntos.”

Resultado de imagen de La época de Newton en el Campo

Poco después de su graduación, la Universidad fue cerrada y Newton se marchó al campo. Allí tuvo mucho tiempo para pensar. Un día (y parece muy probable que se le haya ocurrido de repente) dio con la grandiosa teoría que no habían logrado concebir ni Kepler ni Galileo: una explicación única y general de cómo la fuerza de la gravitación causa el movimiento de la Luna y los planetas.

- En la ausencia de fuerzas exteriores, todo cuerpo continúa en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que actúe sobre él una fuerza que le obligue a cambiar dicho estado.

- La variación de momento lineal de un cuerpo es proporcional a la resultante total de las fuerzas actuando sobre dicho cuerpo y se produce en la dirección en que actúan las fuerzas. La fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente proporcional al producto de su masa y su aceleración.

- Por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza igual pero de sentido opuesto sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma: Las fuerzas siempre se presentan en pares de igual magnitud y sentido opuesto y están situadas sobre la misma recta.

Alrdedor de todo esto han salido a la luz diversas anécdotas que, como la manzana que vio caer del manzano mirando a traes de la ventana de su cuarto, le dio la odea seminal de su teoría de la gravitación. Vaya usted a saber como sucedió, o como le llegó a su mente, la idea de la Gravitación Universal.

Esto es mucho más largo y, desde luego, no podemos despacharlo de un plimazo, así que, dejaremos para una segunda parte la historia que nos relata como era y quien fue este grandioso personaje de la Historia de la Ciencia y que posibilitó para que la Humanidad, diera un gran paso en el conocimiento del mundo.

emilio silvera

Abrir nuevos caminos

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física Cuántica    ~    Comentarios Comments (0)

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ABC -Ciencia

A punto de probar la hipótesis “sacrílega” que cambiaría la Física. Experimentos con protones pueden reescribir desde cero lo que sabemos sobre la estructura íntima de la materia.

Recreación de unos átomos

                                                                  Recreación de unos átomos – Archivo

JOSÉ MANUEL NIEVES – Madrid -

 

 

Un equipo internacional de investigadores está a punto de poner a prueba una hipótesis “sacrílega” sobre la naturaleza de los protones, uno de los “ladrillos” fundamentales del Universo. Si tienen razón, no habría más remedio que reescribir, prácticamente desde cero, lo que sabemos, o creíamos saber, sobre la estructura íntima de la materia.

Los experimentos, que ya se están llevando a cabo en Estados Unidos, tratarán de demostrar que los protones pueden sufrir cambios en el interior del núcleo de un átomo en determinadas condiciones. Algo que se considera impensable, ya que estas partículas están entre las más estables de todo el Universo. Tanto, que se consideran, virtualmente, eternas.

Dirigido por Anthony Thomas, de la universidad australiana de Adelaida, el equipo de científicos acaba de publicar sus predicciones en Physical Review Letters y ArXiv.org. Si al final se demuestra que están en lo cierto, una enorme cantidad de trabajos y experimentos llevados a cabo durante las últimas décadas deberán ser revisados a fondo.

“Para la mayoría de los científicos -explica Thomas- la idea de que la estructura interna de los protones pueda variar en determinadas ciscunstancias resulta absurda, incluso sacrílega. Pero para otros, igual que para mi, la evidencia de ese cambio interno ayudaría a explicar algunas de las inconsistencias de la Física Teórica.”

¿Pero qué significa exactamente que los protones puedan cambiar su estructura interna? Para nuestra vida diara, prácticamente nada, pero en los campos de la Física nuclear y la Física Teórica sería una auténtica revolución que lo cambiaría todo. Para entenderlo, veamos primero de qué está hecho un protón.

           Estructura interna del núcleo y sus nucleones

A pesar de que son extraordinariamente pequeños y constituyen una parte fundamental de los núcleos atómicos, los protones están, a su vez, formados por otras partículas, los quarks, que permanecen estrechamente unidas entre sí gracias a la acción de los gluones, partículas que, como un pegamento, son responsables de la cohesión interna de los núcleos atómicos. Y por lo que sabemos hasta ahora, tanto los protones libres como los que están integrados en átomos tienen, exactamente, la misma estructura.

Pero esa suposición no encaja bien con la Cromodinámica Cuántica, la teoría que describe las interacciones entre quarks y gluones. En base a esa teoría, los protones dentro de los núcleos de un átomo deberían estar sujetos, teóricamente, a cambios bajo ciertos niveles de energía.

CROMODIN1

Hasta ahora, sin embargo, ha sido prácticamente imposible probar si esos cambios se producen realmente. Pero gracias a los nuevos equipos del acelerador Thomas Jefferson, en Virgina, eso está a punto de cambiar.

“Disparando un haz de electrones contra un núcleo atómico -afirma Thomas- es posible medir la diferencia de energía de los electrones salientes, lo que representa un estado de cambio. Tenemos una predicciones bastante sólidas sobre lo que mostrarán los resultados de estas pruebas, y tenemos la esperanza de lograr una medida definitiva”.

Sean correctos o no, los resultados de Thomas y su equipo constituirán un enorme desafío para nuestra comprensión de uno de los “ladrillos” más importantes del Universo. Y conducirán, sin duda, hacia un mejor entendimiento de la física que se esconde detrás de cada una de las interacciones que se producen a nuestro alrededor.

“Las implicaciones para el mundo científico -concluye Thomas- son enormes. Estamos ante una de las mayores apuestas que se pueden hacer en Ciencia. Y podría representar todo un nuevo paradigma para la Física nuclear“.