El Efecto Casimir y algunos misterios por desvelar

 

La construcción del Faro de Alejandría consistía en una amplia base cuadrada y una torre octogonal de unos 100 metros de altura. En la parte superior ardía leña y resina; ésa luz servía de aviso y señal a los navegantes. Para los marineros, significó un guía seguro para sus retornos al gran puerto. Para los arquitectos, significó aún más; era el edificio más alto sobre la tierra y para los científicos era lo misterioso; poseía un espejo que los fascinó. El espejo daba un reflejo que podría ser visto a más de 50 Km., fuera de la costa. Su ubicación se sitúa sobre la antigua Isla de Faros, un promontorio dentro de la ciudad de Alejandría.

 

 

 

 

La ciudad de Alejandría, en Egipto, una ciudad situada entre Oriente y Occidente, que fue durante varios siglos el centro del saber, “un centro de cálculo”, “un lugar paradigmático”. Fundada por Alejandro Magno en 331 a.C., en por su deseo de acercar Egipto al mundo griego y en parte porque quería un puerto que no se viera afectado por las inundaciones del Nilo.

Alejandría fue pensada desde el principio como una “megalópolis”, construida en de chlamys, una capa militar Macedonia, y  provista de murallas que se extenderían “sin cesar” en la distancia, con las calles tan amplias como nunca se había visto, basada en el diseño aristotélico de la ciudad ideal (una cuadrícula dispuesta de tal manera que se beneficiara de las brisas marinas, pero proporcionara refugio frente al viento).

Un tercio de la ciudad era “territorio real”, y ésta constituía un centro de comercio convenientemente situado en el extremo oriental del Mediterráneo, cerca del lugar en el que el Nilo y el mar Rojo conforman un cruce de caminos internacional, y donde muchas caravanas procedentes del interior de África y de Asia convergían en la costa.

Disponía de dos puertos, uno de los cuales ostentaba el famoso faro de casi cuarenta y cinco metro de alto (otros historiadores dicen que cien), una de las maravillas del mundo antiguo, que podía ser visto una distancia de más de cincuenta kilómetros.

 

 

 

 

Tras la muerte de Alejandro, sus generales se pelearon entre sí, lo que finalizó con una división del imperio en la que Selenco se hizo con el control de la parte septentrional, incluidos Israel y Siria, mientras que los territorios egipcios quedaron bajo el control de Ptolomeo I, al menos desde el año 306 a.C.

Con todo, Alejandría era principalmente famosa como centro de conocimiento.   Según la tradición, el mismo Alejandro, cuando hubo decidido cuál era el lugar ideal su nueva ciudad, ordenó también la construcción en ella de una gran Biblioteca dedicada a las musas.

La idea no era nueva: en Babilonia se habían reunido diversas bibliotecas y otras habían surgido en diversos lugares del Mediterráneo, en particular en Pérgamo y Efeso.  No obstante, el principio la ambición era mayor en Alejandría que en cualquier otro lugar y, en palabras de un estudioso, lo que se organizó allí fue una verdadera “fuente del conocimiento”.  Ya en 283 a.C. había un sínodo, una comunidad de entre treinta y cincuenta hombres instruidos (sólo hombres), vinculado a la biblioteca y dotado de especiales privilegios: los estudiosos estaban exentos del pago de impuestos y podían abastecerse y hospedarse gratis en el sector real de la ciudad.

 

 

 

 

La biblioteca estaba dirigida por un erudito-bibliotecario, nombrado por el rey y quien además ocupaba el cargo de tutor real.  Esta biblioteca tenía varias alas, con filas de anaqueles, o thaike, dispuestos a lo largo de paseos cubiertos y provistos de nichos, en los que se guardaban las distintas categorías del saber.  Había y un jardín botánico.

El primer bibliotecario fue Demetrio y para la época del poeta Calímaco, uno de sus sucesores más famosos, en el siglo III a. de C., la biblioteca poseía más de 400.000 rollos múltiples y noventa mil rollos únicos.  Posteriormente, el Serapeo, la biblioteca hija de la de Alejandría, alojada en el templo de Serapis, un culto greco-egipcio, acaso basado en el de Hades, el dios griego de los muertos, llegó a reunir otros 40.000 rollos.

Calímaco creó el primer catálogo temático del mundo, el Pinakes, uno de cuyos efectos fue que para el siglo IV d.C., hasta cien estudiosos acudían a la vez a la biblioteca para consultar sus libros y discutir los textos unos con otros.  distinguida comunidad existió durante unos setecientos años.  Los estudiosos escribían sobre papiro, material sobre el que Alejandría mantuvo un monopolio durante cierto tiempo, y luego sobre pergamino, cuando el rey dejó de exportar papiro en un intento de impedir la construcción de bibliotecas rivales en otros lugares, en especial en Pérgamo.

 

 

 

 

Los libros de pergamino y papiro se escribían en rollos (su longitud era más o menos equivalentes a la de uno de nuestros capítulos) y se almacenaban en fundas de cuero o lino y se colocaban en estantes.  la época de los romanos, no todos los libros eran ya rollos: se habían introducido los códices que se almacenaban en cajas de madera.

La biblioteca también contaba con muchos charakitai, “amanuenses” se los denominaba, y que eran de hecho traductores.

A los reyes de Alejandría, los Ptolomeos, les encantaba adquirir copias de todos los libros que aún no poseían, en un esfuerzo por reunir toda la sabiduría de Grecia, Babilonia, la India y demás lugares.  En particular, Ptolomeo III Evergetes encargó a agentes que registraran todo el Mediterráneo en busca de textos y él mismo escribió a todos los soberanos del mundo conocido pidiéndoles que le prestaran sus libros para copiarlos.

Cuando le fueron prestadas las obras de Eurípides, Esquilo y Sófocles, conservó los originales y devolvió las copias que habían hecho, renunciando a la fianza  que había pagado.  De igual , todas las embarcaciones que pasaban por Alejandría estaban obligadas a depositar todos sus libros (los que transportaran) en la biblioteca, donde se los copiaba y catalogaba como “de las naves”.  En su mayoría, lo que se devolvía a las naves eran las copias de los libros confiscados.

 

 

 

Una de aquellas bibliotecas de la antigüedad

 

Así, la riqueza de saber y cultura que acumuló aquella biblioteca del pasado fue incalculable e hizo que desempeñara un papel primordial en el mundo civilizado de la antigüedad. Entre los famosos estudiosos que se hicieron en Alejandría se encuentran Euclídes, quien pudo haber escrito sus Elementos durante el reinado de Ptolomeo I (323-285 a.C.), Aristarco, que propuso una descripción heliocéntrica del sistema planetario, y Apolunio de Perga, “el gran geómetra”, que escribió su influyente libro sobre las secciones cósmicas en la ciudad.  Apolunio de Rodas fue el autor de la epopeya El de los argonautas (c. 270 a.C.) y quien presento a Arquímedes de Siracusa, que durante un tiempo se dedico a estudiar las crecidas del Nilo e inventó el tornillo que lo haría famoso.  Arquímedes también inició la hidrostática y esbozó su método para calcular el área y el volumen que, mil ochocientos años después, conformaría las bases del cálculo.

 

 

 

 

Un bibliotecario posterior, Eratóstenes (276-196 a.C.), fue geógrafo y  matemático.  Gran amigo de Arquímedes, creía que todos los océanos de la Tierra estaban conectados entre sí, que algún día sería posible circunnavegar África y que podría llegarse a la India “navegando en dirección oeste España”.

 

 

 

 

Fue Eratóstenes quien calculó la duración correcta del año, quien propuso la idea de que la Tierra es redonda y quien calculó su diámetro con un error de 80 km.

Eratóstenes también dio origen a la ciencia de la cronología al establecer con mucho cuidado las fechas de la caída de Troya (1.184 a.C.), la primera olimpiada (776 a.C.) y el estallido de la guerra de peloponeso (432 a.C.).  Asimismo, ideó el calendario que finalmente establecería Julio Cesar y diseño un método identificar los números primos.

los estudiosos se le conocía como “Beta” (Platón era “Alfa”).

 

 

 

 

Los Elementos de Euclides es un texto reconocido por lo general como el más influyente de todos los tiempos.  Escrito hacia el año 300 a. C., de él se han hecho muchísimas copias de ediciones que, lo convierta en el libro más reeditado en el mundo después de la Biblia (sus contenidos, más de 2.000 años después, aún se enseñan en las escuelas de secundarias).

Es posible que Euclides (ev significa “bueno” y kleis significa “llave”) estudiara en la Academia de Platón, incluso con el gran maestro en persona (nació en Atenas hacia el año 330 a.C.); aunque no produjo ninguna nueva idea en sí, sus Elementos (Stoichia) se consideran una historia completa de la matemática griega hasta ese .

El libro comienza con una serie de definiciones, como la del punto (“lo que no tiene ”) o la línea (“una longitud sin amplitud”), describe diversos ángulos y planos, sigue después con cinco postulados (como el de que “puede trazarse una línea de un punto cualquiera a otro punto cualquiera”) y cinco axiomas, como el de que” todas las cosas iguales a la  misma cosa son iguales entre sí”.  Los trece libros, o capítulos, que siguen exploran la geometría del plano, la geometría de los sólidos, la teoría de los números, las proporciones y su famoso método de “agotamiento”.  En este Euclides muestra cómo “agotar” el área de un círculo inscribiendo polígonos en él.

 

 

Dadme una palanca y moveré el mundo

 

Los famosos espejos de Arquímedes quemaban las velas de las embarcaciones enemigas.

 

 La Naturaleza está en nuestras Mentes

 

 

 

 

 

 

“Así fue como ví el péndulo

La esfera, colgando de un largo cable fino al techo del

coro, oscilaba de un lado a otro con una majestád isócrona.

Yo sabía -pero cualquiera podía haberlo sentido en la

magia de ese sereno aliento- que el período estaba gobernado

por la raíz cuadrada de la longitud del cable y por π,

ese número que, por irracional que sea para las mentes sublunares,

liga la circunferencia y el diámetro de todos los cículos posibles a

través de una racionalidad superior. El tiempo que necesitaba la

esfera para oscilar de un extremo a otro estaba determinado por una

conspiración arcana entre la más intemporal de las medidas: la singularidad

del punto de suspensión, la dualidad de las dimensiones del plano, el

comienzo triádico de π, la secreta Naturaleza cuadrática de la raíz y la

innumerada perfección del propio círculo.”

Uberto Eco

 

 

Habiendo sido un curioso de todo lo relacionado con la vida, siempre me llamó la atención los comienzos y la evolución que en la misma se produce en los distintos seres vivos que hemos llegado a “conocer”, y, me ha picado la curiosidad que, en nosotros, los humanos, cuando llegamos a una cierta edad, nuestra mente rememora más los hechos del pasado que aquellos que se podrían producir en el futuro, y, tal hecho cierto, nos habla de una especie de decadencia en la que, el ser humano (no siempre consciente), ve como se acerca su final y, de forma intuitiva, regresa a su pasado para repasar su vida, ya que, de alguna manera sabe que, lo que le queda por vivir no será mucho y, el futuro, será el futuro de otros y no el suyo, de ahí su falta de interés por él.

Tengo que ser, en ese aspecto, un raro personaje, ya que, sólo miro atrás para buscar lo que la Historia me cuenta, y, estoy más en lo que pudiera ser el futuro que en lo que ya pasó. El pasado es inamovible, y, perder el Tiempo en reparar los errores no sirve de nada. Sin embargo, tratar de que el futuro sea placentero y nos traiga (les traiga) algo bueno a los que en él estén presentes… Parece más positivo que estar quejándose de lo que pudo ser y no fue.

Los navegantes, tal como narraba Shakespeare, gustaban de exagerar sus experiencias y hablaban de hombres  cuyas cabezas nacían abajo de los hombros, o que no tenían cabeza, o de aquellos que, como los patagones, sólo tenían un pie muy grande, o los de Labrador, que tenían cola. Todo esto originó un “renacimiento de la superstición”. Aquellos viajeros crearon en sus mentes escenarios fantásticos, que los situaban más allá del tiempo y del espacio, en mundos ignotos donde nuevos órdenes de razas monstruosas de animales fantásticos existían. Dado que es casi tan difícil inventarse un animal como descubrirlo, a las criaturas míticas y folkloricas conocidas se les añadieron otros rasgos imaginarios.

Así, la era del descubrimiento trajo consigo un renacimiento de la fábula. Las serpientes marinas de ciento cincuenta metros de largo se multiplicaron como nunca, y, era raro el marinero que habiendo viajado a lejanos horizontes de nuevas tierras, no contaba, a su regreso, fantásticas historias de animales que sobrepasaban la fantasía de la imaginación más creadora: Sirenas y Tritones, Unicornios y bellas mujeres de larga cabellera que andaban suavemente por encima del agua de maravillosos lagos de cascadas de increíble belleza.

Las leyendas dudosas eran confirmadas por jesuítas misioneros, por adinerados plantadores de azúcar y por sobrios capitanes de barcos. A las quimeras de la fantasía medieval se añadían ahora criaturas reales cuyas noticias llegaban con cada viaje procedente de las Américas, de China y de otros lejanos horizontes.  Los que no leían latín podían disfrutar de las numerosas ilustraciones que acompañaban a los textos que abundaban para deleite de los más soñadores.

Imágenes como esas de arriba,  eran las que adornaban aquellas pioneras publicaciones en las que se contaban las historias de marineros-aventureros que, viniendo de lugares lejanos, siempre traían consigo narrativas de leyendas que dejaban boquiabiertos a los lectores u oyentes de las mismas.

Todo aquello inspiró el surgir de una nueva generación de enciclopedistas de la Naturaleza. El más destacado de todos ellos, Konrad Gesner (1516-1565), tenía habilidad para combinar lo con lo antiguo. Gesner, que conocía extraordinariamente bien varias lenguas, se debatía entre lo que había leído y lo que veía.

A los 20 años escribió un diccionario Griego-Latin. Durante los treinta años que siguieron produjo treinta violúmes sobre todos los temas imaginables. Su monumental Biblioteca Universal en cuatro volúmes (1545-1555) pretendía ser un catálogo de todos los escritos producidos en griego, latin y hebreo a lo largo de la historia.

Gesner clasificó mil ochocientos autores y los tiítulos de us obras manuscritas e impresas, acompañadas de un resumen de su contenido. De este modo ganó el título de “padre de la bibliografía”. La bibliografía sería para las Bibliotecas lo que la cartografía para los exploradores de la tierra y de los mares.

En la Biblioteca de los Fugger, Gesner encontró un manuscrito griego enciclopédico del siglo  II que le inspiró para convertirse en un Plinio moderno. Por fin, su Historia Animalium, que seguía la disposición de Aristóteles, recogíam todo lo que se conocía, especulaba, imaginaba o contaba de cada uno de los animales conocidos. Como Plinio, Gesner produjo una miscelánea, pero añadió los que se habían acumulado en el milenio y medio transcurrido desde entonces. Sin bien era algo más crítico que Plinio, él tampoco desmintió las leyendas increíbles, y mostró una serpiente marina de noventa metros de largo. Pero describió la caza de ballenas e incorporó la primera ilustración de una ballena que estaba siendo despellejada para obtener la grasa.

    Unicornios montados por bellas y misteriosas amazonas y otras fantásticas criaturas llenaban las mentes con la única linbertad que se nos ha dado ¡El Pensamiento! ¿Quién no ha pensado alguna vez en fantásticos mundos poblados por criaturas de inimaginable belleza, o, también, de fealdad indescriptible.

La duradera influencia de la obra de Gesner emanaba de su sentido del folklore y de su capacidad para presentar la fantasía y la realidad con la misma convincente veracidad. Cuando alguien escribe con pasión y plasma en el papel lo que siente, de alguna manera, es más fácil que pueda llegar al lector que, presiente, el mensaje que el autor le quiere hacer llegar.

Al cabo de un siglo, el lector inglés ya tenía acceso a la popular enciclopedia de Gesner gracias a la traducción de Edward Topsell, que éste tituló Historias de las bestias de cuatro patas, de las serpientes y de los insectos, 1658. Allí podemos saber con respecto a la gorgona que…

La gorgona, flanqueada por leonas y mostrando su cinturón de serpientes, tal como aparece en el pedimento del templo del siglo VII a. C. expuesto en el Museo arqueológico de Corfú. Todos estos mitos y leyendas han llegado a nuestro tiempo de las maneras más diversas cuando, aquellos personajes del pasado querían escenificar todas aquellas “historias” y las plasmaban en dibujos y relieves o quedaban escritas hasta en las piedras.

“En la mitología griega, una gorgona era un despiadado monstruo femenino a la vez que una deidad  protectora procedente de los conceptos religiosos más antiguos. Su poder era tan grande que cualquiera que intentase mirarla quedaba petrificado, por lo que su imagen se ubicaba en todo tipo de lugares, desde templos a cráteras de vino, para propiciar su protección. La gorgona llevaba un cinturón de serpientes entrelazadas como una hebilla y confrontadas entre sí”.

 

 

 

 

Górgonas y Medusas

 

…se planteó la cuestión de si el veneno que había emitido procedía de su aliento o de los ojos. Es más probable que, como el basilisco, matara con la mirada y también lo hiciera con el aliento de su boca, lo cual no es comparable con ninguna otra bestia del mundo… Al considerar esa bestia, se demostró de modo evidente la divina sabiduria y providencia del Creador, que había vuelto los ojos de criatura hacia la tierra, como si así enterrara su veneno y evitara que dañara al hombre, y los había ensombrecido con un cabello fuerte, largo y áspero, para que los rayos envenenados no pudieran dirigirse hacia arriba, hasta que la bestia se viera azuzada por el miedo o la ira…

Tras recurrir al indiscutible testimonio del salmo nonagésimo segundo, Gesner declara que los Unicornios son sagrados porque “reverencian a las vírgenes y a las jóvenes doncellas” y muchas veces al verlas se vuelven mansos y se acercan a dormir a su lado… ocasión que los cazadores indios y etíopes aprovechan para apoderarse de la bestia. Toman a un hombre joven, fuerte y hermoso, lo visten de mujer y lo adornan con diversas flores y especias olorosas”.

de la obra de Gesner

Pese a la fantasía de su texto, el millar de grabados de Gesner contribuyó a que la biología tomara un rumbo distinto. Al igual que los padres alemanes de la botánica, Gesner colaboró con los artistas y presentó los dibujos más realistas hechos hasta el momento de todos los tipos de criaturas, el “vulgar ratoncillo” al sátiro, la esfinge, el gato, el topo y el elefante. Durero fue el autor de su ilustración del rinoceronte, “la segunda maravilla de la naturaleza…como el elefante era la primera”. Estos incunables de la ilustración biológica empezaron a liberar a los lectores de los herbarios y los bestiarios.

La obra de Gesner, reimpresa, traducida y resumida, dominó la zoología postaristotélica hasta los innovadores estudios modernos de Ray y Linneo, que no estaban ilustrados. Sus notas inéditas fueron la base, el el siglo siguiente, del primer tratado completo que se escribió sobre los insectos. Para su Opera Botánica recogió cerca de un millar de dibujos, algunos realizados por él mismo, pero no llegó a terminar su gran sobre las plantas, que habían sido su primer amor.

Gesner nunca se liberó completamente de su obsesión filológica. En su libro de 158 páginas Mitrídates, u observaciones sobre las diferencias existentes entre las lenguas que han o están en uso en las diversas naciones del mundo entero (1555), intentó hacer con las lenguas lo que ya estaba haciendo con los animales y las plantas. Tomando como base su traducción del padrenuestro, Gesner describió y comparó “la totalidad” de las ciento treinta lenguas del mundo. Por vez primera,  incluyó un vocabulario del lenguaje de los gitanos.

    Nadie nunca se hubiera atrevido a querer visitar las misteriosas cumbres de las montañas

Al revelar públicamente su intención de explorar las altas montañas, que hasta entonces habían inspirado pasmo y terror, Gesner halló un modo típicamente suizo de la naturaleza. La Europa renacentista había presenciado un breve y prematuro surgir de la fascinación por la aventuira de las montañas. Petrarca (1304-1374) había sido el precursor, con su ascensión al monte Ventoux, cerca de Avignon, en 1336. En la cumbre leyó en un ejemplar de las confesiones de san Agustín que se sacó del bolsillo una advertencia dirigida a los hombres que “van a admirar las altas mopntañas y la inmensidad del océano y el curso de los astros… y se olvidan de sí mismos”. Leonardo da Vinci exploró el monte Bo en 1511 con ojos de artista y naturalista. El reformista y humanista suizo Joachim Vadian (1484-1551), amigo de Lutero y defensor de Zwinglio, llegó a la cumbre de Gnepfstein, cerca de Lucerna, en 1555, escribió su pequeña obra clásica.

“Si deseais ampliar vuestro campo de visión, dirigid la mirada a vuestro alrededor y contemplad todas las cosas que hay a lo largo y a llo ancho. No faltan atalayas y riscos, donde os parecerá que teneis la cabeza en la nubes. Si, por otra parte, preferís reducir la visión, podeis mirar los prados y los verdes bosques, o adentraros en ellos; y si la quereis reducir todavía más, podeis observar los oscuros valles, las sombrías rocas y las oscuras cavernas… En verdad, en ningún otro lugar se encuentran tal variedad en tan reducido espacio con en las montañas, en las cuales… en un solo día se puede contemplar y sentir las cuatro estaciones del año, verano, otoño, primavera e invierno. Además, desde los picos más altos de las montañas, la cúpula entera de nuestro cielo se tenderá audazmente abierta ante nuestra mirada, y podreis presenciar la salida y la puesta de las constelaciones sin ningún estorbo, y comprobareis que el Sol se pone mucho después y sale mucho antes.”

 

 

 

 

 

Pero resultaba tan difícil vencer los temores primitivos que tendrían que transcurrir dos siglos entre las excursiones de Gesner y los verdaderos comienzos del montañismo moderno. El Mont Blanc (4.810 m), el pico más alto de Europa aparte del Cáucaso, no fue escalado hasta 1786 por un montañero que se proponía cobrar la recompensa que había ofrecido un geólogo suizo, Horace-Bénedict de Saussure (1740-1779), veinticinco años antes.

En tanto los naturalistas dispusieran las plantas y los animales por orden alfabético, el estudio de la naturaleza estaba condenado a seguir siendo teórico…Pero, ¡esa es otra historia que no toca hoy!

Lo cierto es que, leyendo estas historias del pasado nos podemos situar en aquel tiempo y llegar a comprender cómo la gente tenían aquellos pensamientos, el desconocimiento del mundo y de las cosas y los seres que lo pueblan hacen que la imaginación desbocada vague por caminos que, en la mayoría de los casos, están aconsejados por la ignorancia. Pero, el tiempo pasa y las sociedades y sus gentes evolucionan, los descubrimientos no cesan y la ciencia avanza. Ahora, todo aquello ¡nos queda tan lejano!

emilio silvera

Historias como estas son contadas por Daniel J. Boorstin en sus libros titulados Los Descubridores…La Naturaleza. Los podeis encontrar en la Biblioteca de Divulgación Científica (1986 Editorial Crítica, S.A.) ISBN (Obra completa): 84-873-0174-5. Cuatro Caminos s/n. Sant Vicentç dels Hirts (Barcelona).

Faraday fue  el prototipo de expèrimentador de los fenómenos físicos

A finales del siglo XIX, poca gente sabía con exactitud a qué se dedicaban los “físicos”.  El término mismo era relativamente nuevo.  En Cambridge, la física se enseñaba como del grado de matemáticas. En este sistema no había espacio la investigación: se consideraba que la física era una rama de las matemáticas y lo que se le enseñaba a los estudiantes era como resolver problemas.

En la década de 1.870, la competencia económica que mantenían Alemania, Francia, Estados Unidos, y Gran Bretaña se intensificó.  Las Universidades se ampliaron y se construyó un Laboratorio de física experimental en Berlín.

Cambridge sufrió una reorganización. William Cavendish, el séptimo duque de Devonshire, un terrateniente y un industrial, cuyo antepasado Henry Cavendish había sido una temprana autoridad en teoría de la gravitación, accedió a financiar un Laboratorio si la Universidad prometía fundar una cátedra de física experimental.  Cuando el laboratorio abrió, el duque recibió una carta en la que se le informaba (en un elegante latín) que el Laboratorio llevaría su nombre.

                   Primer profesor J. J. Thomson director del laboratorio

Tras intentar conseguir sin éxito atraer primero a William Thomson, más tarde a lord Kelvin (quien otras cosas, concibió la idea del cero absoluto y contribuyó a la segunda ley de la termodinámica) y después a Hermann von Helmohltz, de Alemania (entre cuyas decenas de ideas y descubrimientos destaca una noción pionera del cuanto), finalmente se ofreció la dirección del centro a James Clerk Maxwell, un escocés graduado en Cambridge. Este fue un hecho fortuito, pero Maxwell terminaría convirtiéndose en lo que por lo general se considera el físico más destacado entre Newton y   Einstein.  Su principal aportación fue, por encima de todo, las ecuaciones matemáticas que permiten entender perfectamente la electricidad y el magnetismo.  Estas explicaban la naturaleza de la luz, pero también condujeron al físico alemán Heinrich Hertz a identificar en 1.887, en Karlsruhe, las ondas electromagnéticas que hoy conocemos ondas de radio.

En el Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge, Cockcroft y Walton construyeron este acelerador de 500 kilovolts en 1932. Si lo comparamos con el LHC del CERN nos podemos dar de cómo la Ciencia ha ido avanzando en relativamente tan poco tiempo y, desde entonces hemos alcanzado un nivel que nos permite trabajar con 14 TeV, una energía de todo punto imposible e impensable en aquellos primeros tiempos.

Maxwell también creó un programa de investigación en Cavendish con el propósito de idear un estándar preciso de medición eléctrica, en particular la unidad de resistencia eléctrica, el ohmio.  Esta era una cuestión de importancia internacional debido a la enorme expansión que había experimentado la telegrafía en la década de 1.850 y 1.860, y la iniciativa de Maxwell no solo puso a Gran Bretaña a la vanguardia de este campo, sino que también consolidó la reputación del Laboratorio Cavendish como un centro en el que se trataban problemas prácticos y se ideaban nuevos instrumentos.

A este hecho es posible atribuir del crucial papel que el laboratorio iba a desempeñar en la edad dorada de la Física, entre 1.897 y 1.933.  Los científicos de Cavendish, se decía, tenían “sus cerebros en la punta de los dedos.”

Maxwell murió en 1.879 y le sucedió lord Rayleigh, quien continuó su labor, pero se retiró después de cinco años y, de manera inesperada, la dirección pasó a un joven de veintiocho años, Joseph John Thomson, que a pesar de su juventud ya se había labrado una reputación en Cambridge como un estupendo físico-matemático.  Conocido universalmente como J.J., puede decirse que Thomson fue quien dio comienzo a la segunda revolución científica que creó el mundo que conocemos.

Ernest Rutherford otro experimentador

Se dedicó al estudio de las partículas radioactivas y logró clasificarlas en alfaa (α), beta  (β) y gamma (γ). Halló que la radiactividad iba acompañada por una desintegración de los elementos, lo que le valió ganar el Premio Nobel de Química de 1908. Se le debe un modelo atómico con el que probó la existencia de núcleol en los átomos, en el que se reúne toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo.  Consiguió la primera transmutación artificial con la colaboración de su discípulo Frederick Soddy.

Henry Cavendish en su Laboratorio

La primera revolución científica comenzó con los descubrimientos de Copérnico, divulgados en 1.543, y los de Isaac Newton en 1.687 con su Gravedad y su obra de incomparable valor Principia Matemática, a todo esto siguió los nuevos hallazgos en la Física, la biología y la psicología.

Pero fue la Física la que abrió el camino.  Disciplina en permanente cambio, debido principalmente a la de entender el átomo (esa sustancia elemental, invisible, indivisible que Demócrito expuso en la Grecia antigua).

            John Dalton

En estos primeras décadas del siglo XIX, químicos como John Dalton se habían visto forzados a aceptar la teoría de los átomos como las unidades mínimas de los elementos, con miras a explicar lo que ocurría en las reacciones químicas (por ejemplo, el hecho de que dos líquidos incoloros produjeran, al mezclarse, un precipitado blanco).  De similar, fueron estas propiedades químicas y el hecho de que variaran de forma sistemática, combinada con sus pesos atómicos, lo que sugirió al ruso Dimitri Mendeleyev la organización de la Tabla Periódica de los elementos, que concibió jugando, con “paciencia química”, con sesenta y tres cartas en su finca de Tver, a unos trescientos kilómetros de Moscú.

Pero además, la Tabla Periódica, a la que se ha llamado “el alfabeto del Universo” (el lenguaje del Universo), insinuaba que existían todavía elementos por descubrir. Aparte de los elementos naturales registrados en la Tabla Periódica (del Hidrógeno nº 1 al Uranio nº 92), existen otros elementos que son artificiales, como el Einsteinio o el Polonio, el Plutonio y el Californio, todos ellos pertenecientes al grupo de los Transuránicos, es decir, los que están más allá del Uranio.

          Dimitri Mendeléiev en 1897

La tabla de Mendeleyev encajaba a la perfección con los hallazgos de la Física de partículas, con lo que vinculaba física y química de racional: era el primer paso hacia la unificación de las ciencias que caracterizaría el siglo XX.

En Cavendish, en 1.873, Maxwell refinaría la idea de átomo al introducir la idea de campo electromagnético (idea que tomó prestada de Faraday), y sostuvo que éste campo “impregnaba el vacío” y la energía eléctrica y magnética se propagaba a través de él a la velocidad de la luz.  Sin embargo, Maxwell aún pensaba en el átomo como algo sólido y duro y que, básicamente, obedecían a las leyes de la mecánica.

El problema estaba en el hecho de que, los átomos, si existían, eran demasiado pequeños ser observados con la tecnología entonces disponible.

Esa situación empezaría a cambiar con Max Planck, el físico alemán que, como de su investigación de doctorado, había estudiado los conductores de calor y la segunda ley termodinámica, establecida originalmente por Rudolf  Clausius, un físico alemán nacido en Polonia, aunque lord Kelvin también había hecho algún aporte.

        El joven Max Planck

Clausius había presentado su ley por primera vez en 1.850, y esta estipulaba algo que cualquiera podía observar, a saber, que cuando se realiza un la energía se disipaba convertida en calor y que ese calor no puede reorganizarse en una forma útil.  Esta idea, que por lo demás parecería una anotación de sentido común, tenía consecuencias importantísimas.

Dado que el calor (energía) no podía recuperarse, reorganizarse y reutilizarse, el Universo estaba dirigiéndose gradualmente un desorden completo:

                                                                          cántaro roto…

Una casa que se desmorona nunca se reconstruye así misma, una botella rota nunca se recompone por decisión propia.  La palabra que Clausius empleó designar este fenómeno o desorden irreversible y creciente fue “entropía”: su conclusión era que, llegado el , el Universo moriría.

En su doctorado, Planck advirtió la relevancia de esta idea.  La segunda ley de la termodinámica evidenciaba que el tiempo era en verdad una fundamental del Universo, de la física.  Sea lo que sea, el tiempo es un componente básico del mundo que nos rodea y se relaciona con la materia de formas que todavía no entendemos.

La noción de tiempo implica que el Universo solo funciona en un sentido, hacia delante, nunca se está quieto ni funciona hacia atrás, la entropía lo impide, su discurrir no tiene marcha atrás. ¿No será nuestro discurrir lo que siempre marcha hacia delante, y, lo que tenemos por tiempo se limita a estar ahí?

En el Laboratorio Cavendish, me viene a la memoria que fue allí, donde Thomson, en 1.897, realizó el descubrimiento que vino a coronar anteriores ideas y trabajos de Benjanmin Franklin, Euge Goldstein, Wilhelm Röntgen, Henri Becquerel y otros.  El descubrimiento del electrón convirtió a la física moderna en una de las aventuras intelectuales más fascinantes e importantes del mundo contemporáneo.

           Joseph John Thomson

Los “corpúsculos”, como Thomson denominó inicialmente a estas partículas, hoy conocidas como electrones, condujo de directa al trascendental avance realizado una década después por Ernest  Rutherford, quien concibió el átomo como una especie de “sistema solar” en miniatura, con los electrones diminutos orbitando alrededor de un núcleo masivo como hacen los planetas alrededor del Sol.  Rutherford demostró experimentalmente lo que Einstein  había descubierto en su cabeza y revelado en su famosa ecuación, E = mc² (1905), esto es que la materia y la energía eran esencialmente lo mismo.

Todo aquello fue un gran paso en la búsqueda del conocimiento de la materia.  El genio, la intuición y la experimentación han sido esenciales en la lucha del ser humano con los secretos, bien guardados, de la Naturaleza.

emilio silvera

El uranio se produce mediante la reacción de fisión o fusión de los átomos, durante las cuales son liberadas grandes cantidades de energía que pueden ser utilizadas de muy distintas maneras, no siempre recomendables. Sin embargo, como se trata de un descubrimiento humano de secretos de la Naturaleza, aquí lo contamos.

Hacia principios de siglo se hizo una serie de observaciones desconcertantes, que condujeron al esclarecimiento.  El inglés William Crookes logró disociar del uranio una sustancia cuya ínfima cantidad resultó ser mucho más radiactiva que el propio uranio.  Apoyándose en su experimento, afirmó que el uranio no tenía radiactividad, y que esta procedía exclusivamente de dicha impureza, que él denomino “uranio X”.  Por otra parte, Henri Becquerel descubrió que el uranio purificado y ligeramente radiactivo adquiría mayor radiactividad con el tiempo, por causas desconocidas.  Si se dejan reposar durante algún tiempo, se podía extraer de él repetidas veces uranio activo X. Para decirlo de otra manera: por su propia radiactividad, el uranio se convertía en el uranio X, más activo aún.

Ilustración del siglo XV de una copia de un manuscrito de Al-Biruni que representa a Mahoma predicando El Corán en La Meca.

Poco después de la muerte del profeta Mahoma en el año 632, los musulmanes establecieron una especie de commanwealth o comunidad de naciones desde España hasta Asia Central. Llevaron a todas las tierras conquistadas una astronomía popular árabe que era una mezcla de la hindú, persa y griega que se unificaba con la local de cada lugar de conquista, y, hasta el siglo X no adquirió las características distintivas propias. A partir de entonces y hasta el siglo XV los expertos musulmanes fueron inigualables en sus conocimientos de astronomía que, en sus fundamentos más profundos estaba presente el legado de la antigua Mesopotamia.

Masjid al-Nabawi en Medina. En esta mezquita se encuentra la tumba de Mahoma y de los dos primeros califas, Abu Bakr y Umar ibn al-Jattab.

En sus formas más tardías los zijs llegaron a ser unos documentos formados por varios cientos de páginas de textos y tablas. Algunos aspectos de la astronomía matemática que se podía encontrar en un zij típico incluían: trigonometría; astronomía esférica; ecuaciones solares, lunares y planetarias; latitudes lunares y planetarias; posiciones planetarias; paralajes; visibilidad solar y planetaria; geografía matemática (lista de ciudades con sus coordenadas geográficas correspondientes) con lo que se determina la dirección de la Meca; uranometría (tablas de estrellas fijas con sus coordenadas), y, no en menor proporción, astrología matemática.

La lista de astrónomos del Islam sería interminable.

“Abu al-Hasan ‘Ali ibn ‘Abd al-Rahman ibn Ahmad ibn Yunus al-Sadafi al-Misri (c. 950-1009) fue un importante matemático y astrónomo musulman egipcio, cuyas obras destacaron por estar adelantadas a su tiempo, habiendo sido hechas en base a cálculos meticulosos y atención al detalle.”

                    El cráter Ibn Yanus en la Luna que lleva su nombre.

En uno de estos zij, el famoso astrónomo egipcio Ibn Yunus describe cuarenta conjunciones planetarias y treinta eclipses lunares. Aplicando lo que sabemos actualmente sobre las posiciones de los planetas, se llega a la conclusión de que los resultados de Yunus son absolutamente correctos.

Aunque la religión no fue la única fuerza impulsora que espoleó el crecimiento de la astronomía en el mundo islámico -el hecho de ser una sociedad tolerante, multirracial y de una gran erudición, con una lengua predominante, el árabe, también fomentó este crecimiento-, las cuestiones sacras desempeñaron asimismo un importante papel.

El Islam necesitaba resolver de algún modo el problema de orientar exactamente hacia La Meca todas sus estructuras sagradas, así como a las personas que realizaban los cultos diarios. La cartografía de los cielos surgió de esta necesidad de fijar las coordenadas de los lugares santos y la dirección correcta,  o gibla, de la orientación hacia la Cava, el altar de La Meca hacia el cual se vuelven los musulmanes cinco veces al día para rezar sus oraciones.

Pero ¿hacia donde está La Meca? Probablemente en los primeros tiempos las autoridades religiosas determinaron la gibla observando ciertos cuerpos celestes, tales como la estrella de Belén, que estaban en la dirección que en general tomaban los peregrinos cuando caminaban hacia La Meca. La propia Cava está alineada con unas direcciones específicas; su eje principal (meridional) se sitúa hacia el punto por donde sale la estrella Canope; su eje secundario, el de las fachadas este u oeste. Se alinea con el punto por donde el Sol sale el  solsticio de verano y se pone en el solsticio de invierno. Un experto situado en un altar distante tenía que idear algún procedimiento para orientarse hacia el segmento de la Cava correspondiente a su ubicación, como si realmente se encontrara frente a ese segmento del perímetro de la Cava.

Las esferas armilares se pueden dividir en dos categorías, unas usadas para la observación como las utilizadas por Hiparco, Eratóstenes, Ptolomeo, Tycho Brahe y los árabes, donde cada uno de ellos fue perfeccionando el instrumento; y la otra como instrumento de demostración, para mostrar los principales elementos de la astronomía y geometría esférica. Las esferas usadas para la observación eran más grandes y poseían menos anillos que aquellas que servían como instrumentos de demostración, lo cual las hacía más precisas y fáciles de usar.  Algunas de ellas incluían visores para orientar el instrumento apropiadamente y generar mayor precisión en la observación, de tal manera que, una vez dirigida hacia una estrella, se podían leer sus coordenadas celestes sobre sus escalas graduadas.

En 1957, dos brillantes historiadores se reunieron para estudiar un manuscrito astronómico de un autor árabe del siglo XIV. El documento, cuyo contenido parecía increíble, era desconocido para la mayoría de los historiadores de la ciencia. Lo había escrito Ibn al-Shatir, muwaqqit de la mezquita Umayyad central de Damasco. El texto redactado por el encargado del cómputo del tiempo, así debe entenderse el oficio de al-Shatir, adelantaba ideas de la teoría de Copérnico. Y ello, más de cien años antes del nacimiento del astrónomo polaco.

La astronomía griega se transmitió hacia el Este a los sirios, indios y árabes después de la caida del Imperio Romano. Los astrónomos árabes recopilaron nuevos catálogos de estrellas en los siglos IX y X y desarrollaron tablas del movimiento planetario. El astrónomo árabe Azarquiel, máxima figura de la escuela astronómica de Toledo del siglo XI, fue el responsable de las Tablas toledanas, que influyeron notablemente en Europa.

Al llegar el siglo IX, los astrónomos ya utilizaban instrumentos de cálculo trigonométrico y de otros tipos para determinar la gibla a partir de coordenadas geográficas. El enigma se convirtió muy pronto en un problema de astronomía esférica que utilizaba el cenit de la localidad en cuestión. En el tratado de geografía matemática de al-Biruni, por ejemplo, el objetivo era determinar la gibla correspondiente a Ghazni, Afganistán.

En el siglo IX, el gran mecenas de la ciencia el califa abasí al-Mamun, reunió a varios astrónomos en Bagdad para crear la casa de la Sabiduría (Bait al-Hikmah). Allí los astrónomos llevaron a cabo observaciones del Sol y de la Luna, con el fin de determina la latitud y la longitud locales para fijar la gibla. Recopilaron algunos de los mejores resultados de un zij titulado “Lo Comprobado” (al-Mumtahan).

Al-Biruni desarrolló técnicas para medir la Tierra y las distancias sobre ella utilizando la triangulación. Descubrió que el radio de la Tierra era 6.339,6 Kilómetros, un valor que no se obtuvo en Occidente hasta el siglo XVI. Uno de sus zijs contiene una tabla que da las coordenadas de seiscientos lugares, casi todos conocidos por él directamente.

Sin embargo, no todas las mediciones fueron hechas por el propio Biruni, sino que algunas las tomó de una tabla similar realizada por al-Jwarizmi (Parece ser que al-Biruni se dio cuenta de que, por lo que respecta a los lugares medidos tanto por al-Jwarismi como por Tolomeo, los valores obtenidos por al-Jwarismi eran los más precisos. Este personaje realizó también mediciones sobre la velocidad de la luz y constató que ésta, era inmensa si la comparaba con la del sonido.

La fascinación árabe por los aparatos mecánicos fomentó el desarrollo de la primera colección importante de instrumentos astronómicos diseñados para conseguir datos precisos sobre el tiempo, así como sobre el movimiento y la posición de los cuerpos celestes.

Lo dejo aquí, ya que, hablar de la Astronomía del Islam requeriría todo un tratado y una lista interminable de personajes que, como Thabit ibn Qurrah que realizó observaciones en la fundación de al-Mamun en Bagdad y en el siglo XI Ibn Yunus dirigió un equipo de observadores en El Cairo. En un Observatorio palaciego de Ghazni, en Afganistán, al Biruni consiguió y suministró unos datos que formaron la base sobre la que se realizaron los zijs más importantes de la astronomía islámica.

Tycho Brahe siempre ha sido presentado ante los estudiantes occidentales como el maestro de la creación y utilización de instrumentos anteriores al telescopio. La realidad es que al-Mamun construyó en el año 829 un esplendido observatorio y lo equipó con un sextante de piedra cuyo radio media unos 17 metros y con un cuadrante de 6 metros de radio. Este cuadrante era mayor que el famoso instrumento construido por Tycho Brahe siete siglos más tarde. Los sextantes de Beg  llegaban a tener un radio de hasta 55 metros y se decía que el margen de error de sus instrumentos era tan aceptable, o más, que el de los instrumentos de Tycho Brahe construido un siglo más tarde. La obra teórica de los árabes fue también superior. Tycho Brahe llegó a la conclusión de que la Tierra no hacía movimiento de rotación alguno, haciendo así que la astronomía retrocediera varios siglos.

Quiero finalizar aquí este pequeño comentario o resumen con un recuerdo. No siempre hemos sabido dar el mérito que tienen algunos de los personajes de la Historia, ni tampoco de los pueblos que poblaron la Tierra antes que nosotros.

Al Sur de la puerta de Almodóvar de Córdoba, se levanta la estátua de Averroes. Jurista, médico, filósofo. El gran Averroes fue la máxima autoridad judicial de la época,(siglo XII). Fue acusado por los fundamentalistas de poner la razón humana por encima de la ley divina. La mirada del viejo filósofo se pierde las callejas mientras escucha el murmullo del agua del estanque junto al que reposa.

Nada de eso es cierto. De hecho, los eruditos islámicos admiraron y preservaron las matemáticas y la ciencia griega y actuaron como el hilo conductor de la ciencia de muchas culturas no occidentales, además de construir un edifcio propio impresionante en el campo de las ciencias. Lo cierto es que, la ciencia occidental es lo que es porque se construyó acertadamente sobre las mejores ideas de los distintos pueblos, los mejores e incluso, los mejores aparatos procedentes de otras culturas. Por ejmplo, los babilonios desarrollaron el teorema de Pitágoras (la suma de los cuadrados de los dos lados perpendiculares de un triángulo rectángulo es igual al cuadrado de la hipotenusa) al menos mil quinientos años antes de que Pitágoras naciera.

emilio silvera

  ¿Que es el principio de exclusión de Pauli?