El 18 de marzo de hace 82 años Paul Dirac publica “The Physical Interpretation of Quantum Mechanics”

El 18 de marzo de 1942 Paul Dirac –Premio Nobel de Física en 1933 junto con Erwin Schrödinger “for the discovery of new productive forms of atomic theory”– publica “The Physical Interpretation of Quantum Mechanics” en los “Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences”. Había sido una Bakerian Lecture presentada el 19 de junio de 1941.

Paul Adrien Maurice Dirac (1902-1984).

La Bakerian Lecture es una conferencia dedicada a las ciencias físicas a la que se accede como un premio de la Royal Society a uno de sus miembros. En 1775 Henry Baker donó 100 libras para remunerar una conferencia de un miembro de la Royal Society sobre algún tema de historia natural o de filosofía experimental, de acuerdo con lo que la Sociedad determinase.

Entre los científicos eminentes que han pronunciado Bakerian Lectures se encuentran Thomas Young, Humphrey Davy, Michael Faraday, James Clerk Maxwell, William Crookes, Joseph John Thomson, Lord Rayleigh, Joseph Larmor, John Henry Poynting, William Henry Bragg, Ernest Rutherford, Arthur Stanley Eddington, James Chadwick, William Lawrence Bragg, Paul Adrien Maurice Dirac, George Paget Thomson, Martin Ryle,  Fred Hoyle, Abdus Salam, Carlo Rubbia, Hans Bethe, etc.

La Bakerian Medal and Lecture de 2024 ha sido concedida a Michele Dougherty, profesora de Física del Espacio del Imperial College de Londres, “for her scientific leadership of the Cassini magnetic field instrument at Saturn, seminal research findings on potential life support on Enceladus and leadership of forthcoming missions to probe Jupiter’s icy moons.”

ACCESO A LA “BAKERIAN LECTURE” DE DIRAC

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Leyes de Maxwell: cuatro ecuaciones que explican el electromagnetismo

En siglo XIX, Maxwell logró unificar las diferentes teorías electromagnéticas existentes en solo cuatro elegantes ecuaciones, cambiando por completo la concepción de la realidad.

¿Logras hacerte una idea de lo difícil que puede ser unificar en unas simples ecuaciones toda una disciplina científica? Y es que, para hacerlo, no solo existe la problemática de obtener unas elegantes ecuaciones que resuman cientos de siglo de conocimientos y un terreno de estudio amplísimo, sino que requiere el perfecto entendimiento de todos los detalles de esa rama de la ciencia y un dominio magnífico de las matemáticas.

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Por Noelia Freire (publicado en National Geographic)

Maxwell con unos cuarenta años. /Créditos: Wikimedia Commons

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Las ecuaciones de Maxwell

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Los diez experimentos más bellos de la Física

En el año 2002 Robert P. Crease, historiador de la ciencia, preguntó a los lectores de la revista Physics World (donde escribe una columna desde el año 2000 titulada critical point) cuáles eran, en su opinión, los experimentos más bellos de la física. Para confeccionar la lista escogió los diez experimentos que fueron citados por los lectores con mayor frecuencia. Su “lista” se publicó en la revista Physics World, pero de allí la noticia saltó a las páginas de The New York Times el 24 de septiembre de 2002 y en España fue el diario El País el que dedicó mayor atención a la “noticia” en su edición del 23 de octubre de 2002. ¿En qué radica la “belleza” de estos experimentos? Seguramente la respuesta es que el denominador común de la mayor parte de ellos es la gran simplicidad de medios para su realización y que desde luego todos tuvieron una gran capacidad de cambiar el planteamiento dominante en su tiempo que ofrecieron sus conclusiones. Además, casi todos los experimentos de esta lista de los diez más bellos fueron realizados individualmente o, como mucho, con la ayuda de unos pocos colaboradores, y en un plazo de tiempo relativamente corto. El orden del resultado de la encuesta, por número de votos, fue el siguiente:

  1. Interferencia de los electrones al pasar por una doble rendija (Bohr, De Broglie, Heisenberg et al.)
  2. Caída libre de los cuerpos (Galileo)
  3. Determinación de la carga eléctrica del electrón (Millikan)
  4. Descomposición de la luz del Sol por un prisma (Newton)
  5. Interferencia de la luz por la doble rendija (Young)
  6. Medida de la constante de la gravitación universal con una balanza de torsión (Cavendish)
  7. Medida del radio de la circunferencia de la Tierra (Eratóstenes)
  8. Caída de un cuerpo por un plano inclinado (Galileo)
  9. Descubrimiento del núcleo atómico (Rutherford)
  10. Movimiento de la Tierra (péndulo de Foucault)

El experimento que quedó en el undécimo lugar fue el principio de Arquímedes de la hidrostática (ver vídeo), seguido por el método de Römer para la medir la velocidad de la luz. Otros experimentos considerados “bellos” fueron el experimento de Michelson y Morley o la experiencia de Oersted (ver vídeo), ya comentada en una entrada anterior.

Años después Robert P. Crease escribió un libro sobre este tema (“El prisma y el péndulo”), el cual finaliza señalando que “la capacidad de reconocer la belleza de los experimentos nos puede ayudar a abrir los ojos ante un sentido de la belleza más fundamental” y, como punto final a su libro, incluye la siguiente cita del matemático, físico teórico y filósofo de la ciencia francés Henri Poincaré (1854-1912):

“Los científicos no estudian la naturaleza porque sea útil; la estudian porque les place, y les place porque es bella. Si la naturaleza no fuese bella, no valdría la pena conocerla, no valdría la pena vivir la vida”.

Os sugiero busquéis más información sobre estos experimentos que podéis ampliar, por ejemplo, en internet, en textos de Física (Tipler, Gettys, Alonso & Finn, etc.) y más específicamente en los siguientes libros de Robert P. Crease y Manuel Lozano Leyva:

R. P. Crease, El prisma y el péndulo: Los diez experimentos más bellos de la ciencia (Ed. Crítica, Barcelona, 2009).

M. Lozano Leyva, De Arquímedes a Einstein. Los diez experimentos más bellos de la física (Ed. Debate, Barcelona, 2005). (Este libro está disponible en la Biblioteca Politécnica, Óptica y Enfermería de la Universidad de Alicante)

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Comienza la asignatura “Fundamentos Físicos de las Estructuras” del Grado en Arquitectura Técnica de la UA

Contenidos para el curso 2023-24

Tema 1. Análisis vectorial

  • Introducción
  • Clasificación de las magnitudes vectoriales
  • Representación gráfica y analítica de un vector
  • Álgebra vectorial
  • Producto escalar de dos vectores
  • Producto vectorial de dos vectores
  • Vectores y geometría analítica

Tema 2. Vectores deslizantes

  • Introducción
  • Definición de vector deslizante
  • Momento de un vector deslizante respecto a un punto
  • Sistemas de vectores deslizantes
  • Momento mínimo. Ecuación del eje central
  • Clasificación de los sistemas de vectores deslizantes
  • Teorema de Varignon generalizado

Tema 3. Centros de gravedad de superficies planas

  • Introducción
  • Momentos estáticos y centro de gravedad de una superficie
  • Centro de masas, centro de gravedad y centroide
  • Cálculo sistemático de centros de gravedad

Tema 4. Momentos de inercia de superficies planas

  • Introducción
  • Momento de inercia de una superficie plana
  • Radio de giro
  • Teoremas de Steiner para momentos de inercia
  • Producto de inercia. Teoremas de Steiner para productos de inercia
  • Momento de inercia respecto a un eje
  • Momentos de inercia geométrico y másico
  • Momentos y ejes principales de inercia. Invariantes de inercia

Tema 5. Estática

  • Introducción
  • Condiciones de equilibrio
  • Reacciones de enlace
  • Resolución de problemas. Diagrama de sólido libre
  • Fuerzas interiores en miembros estructurales

Tema 6. Elasticidad

  • Introducción
  • Método de las secciones
  • Tensión normal y tensión tangencial
  • Deformación axial: módulo de Young
  • Contracción lateral: coeficiente de Poisson
  • Cizalladura: módulo de rigidez

Tema 7. Entramados articulados planos

  • Introducción
  • Hipótesis simplificadoras
  • Sistemas isostáticos e hiperestáticos
  • Método de los nudos
  • Método de Ritter o de las secciones

Tema 8. Vigas isostáticas

  • Introducción
  • Vigas isostáticas e hiperestáticas
  • Reaccciones en los apoyos
  • Esfuerzos internos vigas
  • Diagramas de esfuertos cortantes y momentos flectores
  • Elástica de una viga
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