Karl Friedrich Gauss (1777-1855)

Una de las figuras claves en el desarrollo de la electricidad y el magnetismo (y en el de otros muchos campos de la ciencia) es Karl Friedrich Gauss (1777-1855). Se considera uno de los matemáticos más grandes de la historia con investigaciones en campos como la teoría de números, el álgebra, la geometría diferencial, la variable compleja y las ecuaciones diferenciales. A su muerte se acuñó una medalla conmemorativa con su efigie y el título Mathematicurum Princeps (príncipe o primero de los matemáticos). Gauss aplicó su capacidad y habilidad matemática a otros campos científicos como la geodesia, la astronomía y la física.

gauss

Como ejemplo de alguna de sus importantes contribuciones a las matemáticas más utilizadas en Física, podemos destacar el teorema que lleva su nombre, que relaciona la integral de superficie a través de una superficie cerrada de una función vectorial (flujo) con la integral de volumen de la divergencia de esa función en el volumen contenido por la superficie, el método de los mínimos cuadrados y la distribución normal de error (distribución gaussiana). También diseñó un método para calcular las órbitas planetarias haciendo uso de la ley de la gravitación de Newton. Estableció el primer Observatorio Magnético en Gotinga e inició en él observaciones continuas sobre el magnetismo terrestre y desarrolló en 1832 el primer magnetómetro. Gauss también realizó una intensa investigación en el campo de la electricidad y estableció en 1831 una propiedad general del campo eléctrico, basada en la ley de Coulomb, conocida como ley de Gauss y que señala que el flujo del campo eléctrico a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga eléctrica encerrada por dicha superficie.

Marcelo Alonso y Edward J. Finn, Física. Addison-Wesley Iberoamericana. Wilmington, 1995.

Agustín Udías Vadiñas, Historia de la Física: De Arquímedes a Einstein. Editoríal Síntesis. Madrid, 2004.

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GITE-FOT: Física, Óptica y Telecomunicaciones

Uno de los GITE es el Grupo de Innovación Tecnológica-Educativa: Física, Óptica y Telecomunicaciones, (GITE-FOT), cuyo objetivo la innovación educativa en asignaturas de Física de la Escuela Politécnica Superior y de Óptica de la Facultad de Ciencias, así como en diversas materias de la titulación de Ingeniería Técnica de Telecomunicación, Sonido e Imagen.

GITE-FOT

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Charles Augustin Coulomb (1736-1806)

El ingeniero militar francés Charles Augustin de Coulomb nació el 14 de junio de 1736 y falleció el 23 de agosto de 1806. Coulomb trabajó para Napoleón y realizó importantes contribuciones en el campo de la elasticidad y la resistencia de materiales. En Física es conocido por la ley de Coulomb, aunque en el campo de la electrostática estudió las propiedades eléctricas de los conductores y demostró que si un conductor en equilibrio electrostático está cargado, su carga está en su superficie. En el año 1777 diseñó una balanza de torsión de gran sensibilidad formada por una varilla ligera que está suspendida de un largo y delgado hilo con dos esferas equilibradas a cada extremo. Con ayuda de esta balanza estableció de forma cuantitativa ocho años después la ley del inverso del cuadrado de la distancia para la interacción entre cargas eléctricas puntuales, conocida como ley de Coulomb.

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Según esta ley, la fuerza entre dos cargas puntuales es proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Esta fuerza es atractiva si las cargas son de distinto signo y repulsiva si el signo de las dos cargas es el mismo. Coulomb también estudió las fuerzas entre polos magnéticos y propuso la ecuación de la fuerza entre polos magnéticos semejante a la fuerza electrostática entre cargas eléctricas y la fuerza gravitatoria entre masas gravitatorias. La ley que rige las fuerzas de atracción y repulsión entre las cargas eléctricas y los polos magnéticos fue publicada en 1785 en un trabajo titulado “Segunda memoria sobre la electricidad y el magnetismo”. Como había hecho Gilbert casi doscientos años antes y Tales de Mileto dos mil años antes, Coulomb consideró que los fenómenos eléctricos y magnéticos eran diferentes, puesto que, a pesar de la estrecha analogía que parecía existir entre ellos, los experimentos indicaban que los polos magnéticos y las cargas eléctricas (entonces sólo en reposo) no interactuaban entre sí.

Marcelo Alonso y Edward J. Finn, Física. Addison-Wesley Iberoamericana. Wilmington, 1995.

Agustín Udías Vadiñas, Historia de la Física: De Arquímedes a Einstein. Editoríal Síntesis. Madrid, 2004.

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Nobel de Física 2013 para el descubrimiento teórico del bosón de Higgs

La Real Academia Sueca de las Ciencias ha otorgado el Pemio Nobel de Física 2013 al científico belga François Englert (1932) y al británico Peter W. Higgs (1929) por su “descubrimiento teórico de un mecanismo que contribuye a la comprensión del origen de la masa de las partículas subatómicas, y que  recientemente se confirmó a través del descubrimiento del la partícula fundamental predicha, en los experimentos ATLAS y CMS en el Centro Europeo de Física de Partículas (CERN)”.

Los trabajos pioneros de Higgs y de Englert –junto al físico Robert Brout, fallecido en 2011– establecieron en el año 1964 la base teórica de la existencia del bosón de Higgs, una partícula que los físicos trataron de encontrar durante décadas. Todos los esfuerzos fueron infructuosos debido a las enormes dificultades experimentales que conllevaba su detección precisa e inequívoca.

Sin embargo, en el año 2012, el bosón de Higgs fue finalmente identificado por los detectores ATLAS y CMS del CERN. Un hito histórico para toda la comunidad científica.

Más información

François Englert y Peter Higgs / CERN

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Física con ordenador

El Curso Interactivo de Física en Internet es un curso de Física General realizado por el Profesor Ángel Franco de la Universidad del País Vasco que trata desde conceptos simples como el movimiento rectilíneo hasta otros más complejos como las bandas de energía de los sólidos. La interactividad se logra mediante los 646 applets insertados en sus páginas webs que son simulaciones de sistemas físicos, prácticas de laboratorio, experiencias de gran relevancia histórica, problemas interactivos, problemas-juego, etc. El Curso también incluye problemas resueltos, clips de vídeo y fotografías de prácticas de laboratorio y demostraciones de aula. Utiliza CSS para dar formato a las páginas, MathML para las fórmulas matemáticas, Flash 8 de Adobe para el vídeo interactivo. Podéis enlazar en el logo que se incluye en esta entrada o bien a través de la sección Enlaces: Recursos didácticos de este blog.

 

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