«Lo que significa haber sido su amigo»

El 31 de diciembre de 1999 la prestigiosa revista Time dedicaba su portada por segunda vez a Albert Einstein (ya lo había hecho el 1 de julio de 1946) y lo declaraba “personaje del siglo XX” por delante de figuras como Roosevelt o Gandhi. Pero, ¿qué había hecho este físico teórico para que la prensa lo distinguiera de esta manera?

Desde Newton la interacción gravitatoria entre dos masas se describía mediante un campo gravitatorio que ocupa completamente el espacio tridimensional en el que las dos masas se encuentran. Sin embargo, Einstein propuso que la interacción gravitatoria se manifiesta de una forma puramente geométrica, mediante la modificación de la curvatura del propio espacio-tiempo. La complejidad matemática de esta teoría y algunas de sus predicciones habían conseguido el rechazo de la comunidad científica, probablemente porque la mayoría de los físicos de aquella época no la entendían. El astrónomo inglés Arthur Eddington conversaba una vez con un colega sobre dicha teoría cuando éste le dijo que sólo había tres personas en el mundo que la entendían, a lo que Eddington le preguntó “¿quién es la tercera?”, pues él la entendía y el segundo tenía que ser Einstein. Tanto es así, que entre 1920 y 1930 en Estados Unidos todos querían ser el tercer hombre en entender la Relatividad General. De hecho, cuando Einstein recibió el Premio Nobel de Física en 1921 no fue por la Teoría de la Relatividad (en realidad fue por la explicación teórica del efecto fotoeléctrico, algo menor si lo comparamos con su principal aportación), pues no había todavía un consenso sobre su aceptación.

Sin embargo y pesar de su complejidad, ¿por qué resultaba tan interesante la Teoría de la Relatividad General para los no científicos? Quizá la respuesta esté, por una parte, en el hecho de que trata sobre conceptos como el espacio, el tiempo, la masa o la gravedad, conceptos a priori sencillos para el público en general, aunque no entendieran con su significado físico y matemático en el contexto de la nueva teoría. Y por otra parte porque se trataba de una teoría sobre el universo y éste siempre ha fascinado a la humanidad. A todo esto, hay que añadir las expediciones de 1919 a Sobral (Brasil) e Isla Príncipe (Santo Tomé y Príncipe) para observar, aprovechando el eclipse total de Sol del 29 de mayo de 1919, una de las predicciones de la Relatividad General: La desviación de un rayo de luz al pasar cerca de un objeto masivo, como el Sol. El resultado de estas expediciones fue una prueba concluyente que validaba la teoría de Einstein. Ese mismo año, periódicos como The Times o The New York Times anunciaban a bombo y platillo una “revolución en la ciencia” y “una nueva teoría del universo”, catapultando a Einstein a la fama mundial y convirtiéndolo en una auténtica estrella mediática. Así fue hasta su muerte.

Max Born, premio Nobel de Física en 1954 por la interpretación estadística en Mecánica Cuántica –interpretación que Einstein, con su ya famoso “Dios no juega a los dados”, nunca llegó a aceptar– fue gran amigo de Einstein y ambos mantuvieron numerosos intercambios epistolares sobre ciencia, política y religión durante más de cuarenta años. Tras el fallecimiento de Einstein el 18 de abril de 1955, Max Born escribió: “soy consciente de lo que significa haber sido su amigo”Quizá esta frase resuma la importancia de Albert Einstein a todos los niveles.

Publicado por Augusto Beléndez y Enrique Arribas en ‘La Tribuna de Albacete’ el 25 de marzo de 2017

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Las ecuaciones del electromagnetismo y una tatarabuela de Maxwell

El físico escocés James Clerk Maxwell nació el 13 de junio de 1831 en Edimburgo en el seno de una familia acomodada. Su vida transcurrió durante la consolidación de la revolución industrial en Gran Bretaña, en la era victoriana y en pleno auge del Imperio Británico, en una sociedad cambiante con una expansión demográfica sin precedentes.

Al leer “James Clerk Maxwell”, y siguiendo la costumbre anglosajona de mantener sólo un apellido, el del padre, probablemente pensamos que su nombre es compuesto, “James Clerk”, y su apellido es “Maxwell”. Sin embargo, realmente su primer apellido no era “Maxwell”, sino “Clerk” (de los “Clerk” de Penicuik) y además el apellido de su madre era Cay (de los “Cay” de Northumberland). Lo que sucedió es que su bisabuelo George Clerk (cuarto Baronnet) se casó con su prima Dorothea, cuya madre se llamaba Agnes Maxwell (de los “Maxwell” de Midelbie), y al heredar las fincas de la familia Maxwell, y por temas legales, añadió “Maxwell” a su primer apellido “Clerk”, quedando su apellido desde entonces como “Clerk Maxwell”, que además sólo llevaban los que heredaban las fincas de Midelbie de los Maxwell. Los demás hijos, incluido el hijo mayor que heredaba las propiedades de los Clerk en Penicuik, eran sólo “Clerk”.

En conclusión, las ecuaciones del electromagnetismo llevan el nombre del primer apellido de una tatarabuela de Maxwell.

BIBLIOGRAFÍA

J. C. Maxwell’s Heritage: the Ancestral Origins of his Genius

J. M. Sánchez Ron, J. M. (ed.), J. C. Maxwell: Materia y movimiento (Crítica. Barcelona, 2006)

J. Gabàs, La naturaleza de la luz: Maxwell. (Nivola Libros y Ediciones. Madrid, 2012)

A. Beléndez, “Mi clásico favorito: James Clerk Maxwell”, Revista Española de Física, Vol. 30, Nº 3, pp. 62-73 (2016)

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Galileo (1564-1642)

Galileo Galilei (1564-1642) es una de las grandes figuras de la Ciencia. Realizó contribuciones en el campo de la mecánica demostrando, por ejemplo, que todos los cuerpos caen con la misma aceleración con independencia de su masa. Mejoró el telescopio y lo utilizó para hacer observaciones astronómicas: descubrió las lunas de Júpiter, los cráteres de la Luna, las manchas solares y las fases de Venus.

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En relación al movimiento oscilatorio, comprobó que el periodo del péndulo simple es independiente de la masa de la partícula que cuelga del hilo y de la amplitud de las oscilaciones, siempre y cuando estas últimas sean suficientemente pequeñas. Esta última propiedad se conoce como isocronismo de las pequeñas oscilaciones y fue descubierta por Galileo hacia el año 1581, en la catedral de Pisa al observar las oscilaciones ante el altar de una lámpara de bronce suspendida de una larga cuerda. En 1673, Christian Huygens obtuvo la ecuación del periodo del péndulo para pequeñas oscilaciones a partir de las leyes de caída de los graves que había enunciado Galileo.

M. Alonso y E. J. Finn. Física. Addison-Wesley Iberoamerinana. Wilmington, 1995.

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Tema 5. Movimiento oscilatorio

En este tema se estudia uno de los sistemas físicos que se presentan en multitud de ocasiones –el oscilador armónico simple–, tanto en la teoría como en la práctica. Empezamos hablando de los movimientos periódicos y vibratorios en general para pasar a continuación al estudio del movimiento armónico simple (MAS). Éste es el más importante de todos los movimientos oscilatorios, además de ser el movimiento oscilatorio más sencillo de describir matemáticamente. También constituye una aproximación muy buena de muchas oscilaciones que se presentan en la naturaleza. En primer lugar se estudia la cinemática del MAS, analizando la ecuación que proporciona la posición de una partícula que describe un MAS en función del tiempo. Se determina la velocidad y la aceleración en función del tiempo, y se relaciona el MAS con el movimiento circular uniforme. A continuación se analiza la dinámica del MAS y se obtiene la fuerza que da lugar a este tipo de movimiento, que se conoce como fuerza recuperadora elástica y que satisface la ley de Hooke. También se obtiene la ecuación diferencial que gobierna el MAS. Un aspecto importante a resaltar en este punto es que cualquier magnitud física, aunque no sea una posición, cuyo comportamiento en función del tiempo venga gobernado por una ecuación diferencial de este tipo variará como lo hace un MAS. Analizada la cinemática y la dinámica el paso siguiente es estudiar los aspectos energéticos relacionados con este tipo de movimiento. Se calculan las energías cinética y potencial y se comprueba como la fuerza recuperadora elástica es conservativa y, por tanto, la energía mecánica de un oscilador armónico simple es constante. Se estudian diversos ejemplos físicos concretos de este movimiento como son la masa unida a un resorte elástico o el péndulo simple para pequeñas oscilaciones. Como en muchos fenómenos físicos interviene la aplicación simultánea de dos o más vibraciones armónicas sobre el mismo sistema, a continuación se consideran algunos casos específicos de la composición de movimientos armónicos simples, tomando como punto de partida el principio de superposición: la resultante de dos o más vibraciones armónicas es simplemente la suma de las vibraciones aisladas. Este estudio también tiene interés para el posterior análisis de la superposición de ondas. Tras analizar la superposición de movimientos armónicos simples se analizan las oscilaciones amortiguadas y forzadas y se introduce el fenómeno de la resonancia que aparece en tantas ramas de la Física.

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El 18 de marzo de hace 75 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.

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Padres, hijos y Premios Nobel de Física

J. J. Thomson y su hijo G. P. Thomson fueron galardonados con el Premio Nobel de Física en 1906 y 1937, respectivamente. Desde luego no es nada fácil consiguir este Premio, ni tan siquiera estar nominado, y sólo unos pocos “escogidos” son los elegidos; pero desde luego lo que ya resulta ciertamente muy complicado es que dos miembros de la misma familia lo consigan. Sin embargo, el caso de J. J. y G. P. Thomson no es el único que se ha dado a lo largo de la historia de los Premios Nobel de Física desde que se concedió el primero en 1901, pues ha habido más ejemplos de padres e hijos:

Joseph John Thomson en 1906 y su hijo George Paget Thomson en 1937.

William Bragg y su hijo Lawrence Bragg en 1915.

Niels Bohr en 1922 y su hijo Aage Niels Bohr en 1975.

Manne Siegbahn en 1924 y su hijo Kai M. Siegbahn en 1981

También ha ha habido un caso de esposo y esposa:

Pierre Curie y Marie Curie en 1903.

Además Marie Curie también fue galardonada con el Premio Nobel de Química en 1911 y su hija Irène Joliot-Curie y su yerno Frédéric Joliot con el Premio Nobel de Química de 1935. Como único caso hasta ahora, John Bardeen fue galardonado dos veces con el Premio Nobel de Física, en 1956 y 1972, por sus investigaciones en el campo de los semiconductores y el transistor, y por el desarrollo de la teoría de la superconductividad, respectivamente.

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Conferencia sobre “James Clerk Maxwell” en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Granada

Conferencia: “Maxwell: el hombre que cambió el mundo para siempre”

  • Fecha: Viernes, 10 de Marzo de 2017
  • Lugar: Aula F1, Facultad de Ciencias.
  • Horario: 12:00 h.
  • Descripción: Conferencia impartida por Augusto Beléndez. Universidad de Alicante, en el marco del II Curso ”Historia de la Física: construyendo futuro”.
    Entrada libre (hasta completar aforo).
  • Organiza: Seminario “La Física y sus Historias”

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