Biografía de Isaac Newton

Disputa Newton y Hooke Por las Orbitas Elípticas de los Planetas

HISTORIA DE LA PUBLICACIÓN DE LOS «PRINCIPIAS» – CONFLICTO NEWTON-HOOKE

ANTECEDENTES DE LA ÉPOCA. El incipiente desarrollo científico que se inició en el siglo XVII,  comenzó cuestionando el primitivo y anacrónico aristotelismo (Conjunto de las doctrinas del filósofo griego Aristóteles que explicaban los fenómenos naturales ), como teoría sintetizadora general que da cuenta del conjunto del cosmos, es decir,  fue vulnerado seriamente por los nuevos descubrimientos científicos, pero éstos no bastaron, hasta Newton, para dar ocasión a una teoría que ordenara y diera sentido a la acumulación de descubrimientos parciales.

Ello explica que en los más altos científicos de la época, las nociones matemáticas y astronómicas de la mayor exactitud se dieran junto a ideas místicas y religiosas tradicionales, tal como en el caso de Kepler.

En el campo de la astronomía se continuó la labor de Copérnico, especialmente por obra de Kepler, y los perfeccionamientos del telescopio que llevó a cabo Galileo permitieron comprender mejor la estructura del sistema solar.

La. investigación de la realidad física ensayó con éxito una metodología y una conceptuación nuevas cuando Galileo formuló las leyes del movimiento de los cuerpos, en 1638.

El descubrimiento de la circulación de la sangre por William Harvey (1578-1657), significó un extraordinario avance para la fisiología.

En la segunda mitad del siglo, el mundo científico, tal como aconteciera con el mundo filosófico, estaba dominado por la polémica en torno del cartesianismo. La explicación dada por Harvey a los movimientos del corazón se impuso a la observación empírica, pese a la oposición de Descartes. Leibniz refutó las ideas cartesianas acerca del movimiento, y Pascal estableció la teoría de la probabilidad de las hipótesis.

Pero la culminación científica del siglo XVII fue la obra de Isaac Newton (1642-1727), quien había de resumir en sí y superar todas las tendencias intelectuales de la época. Descubrió el cálculo infinitesimal y formuló la ley de la gravitación universal, que pasó a ser la nueva concepción totalizadora del universo y desplazó definitivamente al aristotelismo.

Newton y Hooke

Robert Hooke (1635-1703), científico inglés, conocido por su estudio de la elasticidad. Hooke aportó también otros conocimientos en varios campos de la ciencia.Nació en la isla de Wight y estudió en la Universidad de Oxford. Fue ayudante del físico británico Robert Boyle, a quien ayudó en la construcción de la bomba de aire.

En 1662 fue nombrado director de experimentación en la Real Sociedad de Londres, cargo que desempeñó hasta su muerte. Fue elegido miembro de la Real Sociedad en 1663 y recibió la cátedra Gresham de geometría en la Universidad de Oxford en 1665.

newton isaac

ISAAC NEWTON (1642-1727): El científico inglés realizó trabajos que revolucionaron el conocimiento y fundaron la ciencia clásica. Sus principios de la luz, del movimiento y de la atracción de las masas sólo serían cuestionados a comienzos del siglo XX, particularmente por Einstein. (Ver: Biografía)

LA HISTORIA Y DESCRIPCIÓN DE LOS «PRINCIPIA»: Hacia 1680 el problema del sistema planetario, en el sentido de dar una explicación racional a las leyes, que Kepler había dado empíricamente, estaba, por así decir, en el aire entre los astrónomos ingleses.

Se sabía, en virtud de las leyes de la fuerza centrífuga, que en un movimiento circular uniforme de un punto, que obedeciera a la tercera ley de Kepler, la fuerza era inversamente proporcional al cuadrado del radio.

¿Sería válida esta ley en el movimiento de los planetas, cuya órbita no era circular sino elíptica, y los cuerpos en cuestión no siempre podían asimilarse a puntos?.

Es a esta pregunta que Newton contesta afirmativamente en su célebre libro, en latín, Principios matemáticos de la filosofía natural (es decir de la física), conocido, abreviadamente como los Principia.

La obra se compone de tres libros, el Libro I de los cuales expone los fundamentos de la mecánica a la manera euclideana con definiciones, axiomas, teoremas y corolarios, introduciendo en los sistemas, además de la ley de inercia, el concepto de masa y el principio de acción y reacción.

Este libro se ocupa del movimiento en el vacío, comprobándose las leyes de Kepler en el caso de un movimiento central en el cual la fuerza que actúa sobre el punto móvil es inversámente proporcional al cuadrado de ia distancia al centro fijo, foco de la órbita elíptica del móvil.

El Libro II se ocupa, en cambio, del movimiento en un medio resistente, y entre las distintas cuestiones que trata aparece la primera fórmula teórica que expresa la velocidad del  sonido.

Los dos primeros libros sientan los principios matemáticos, es decir teóricos, de la ciencia del movimiento; el Libro III estudiará el movimiento «filosóficamente», es decir físicamente, tomando como ejemplo el «sistema del mundo».

Antepone para ello las «Reglas del razonamiento en filosofía», es decir las normas que desde entonces constituyen las bases del método científico en la investigación de los fenómenos naturales; pasando luego al enunciado del grupo de fenómenos celestes que debe explicar, demostrando que la ley: «Dos cuerpos gravitan mutuamente en proporción directa de sus masas y en proporción inversa del cuadrado de sus distancias», es de validez universal, dando así por primera vez una demostración matemática que elimina la milenaria distinción entre el mundo celeste y el mundo sublunar.

A continuación comprueba las leyes de Kepler y de la caída libre, demuestra el achatamiento de la Tierra, explica por vez primera las mareas y la precisión de los equinoccios, incluye los cometas en el sistema planetario…

En las ediciones sucesivas de los Principia que Newton publicó en vida, introdujo modificaciones y agregados entre los cuales el célebre «Escolio general», en el cual el científico da paso al metafísico o, mejor, al creyente, expresando que «Este muy hermoso sistema del Sol, los planetas y cometas sólo puede proceder del consejo y dominio de un Ser inteligente y poderoso… discurrir de Él a partir de las apariencias de las cosas, eso pertenece, sin duda, a la filosofía natural».

EL ORIGEN DEL CONFLICTO: LA LEY DE LA INVERSA DEL CUADRADO
EL ODIO ENTRE NEWTON Y HOOKE

A principios del siglo XVIII, el matemático y astrónomo alemán Johannes Kepplee había propuesto tres leyes del movimiento planetario, que describían con precisión como se mueven los planetas respecto al Sol, pero no conseguía explicar por qué los planetas  se movían como se movían, es decir en órbitas elípticas.

orbita elpitica de un planeta

1° Ley de Kepler: Los planetas recorren órbitas elípticas y el Sol ocupa uno de sus focos

Newton se propuso descubrir la causa de que las órbitas de los planetas fueran elípticas. Aplicando su propia ley de la fuerza centrífuga a la tercera ley de Kepler del movimiento planetario (la ley de las armonías) dedujo la ley del inverso de los cuadrados, que  establece que la fuerza de la gravedad entre dos objetos cualesquiera es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los centros de los objetos.

Newton reconocía así que la gravitación es universal que una sola fuerza, la misma fuerza, hace que  una manzana caiga al suelo y que la Luna gire alrededor de la Tierra.

Entonces se propuso contrastar la relación del inverso de los cuadrados con los datos conocidos.

Aceptó la estimación de Galileo de que la Luna dista de la Tierra unos sesenta radios terrestres,  pero la imprecisión de su propia estimación del diámetro de la Tierra le impidió completar esta prueba satisfactoriamente. Irónicamente, fue un intercambio epistolar en 1679  con su antiguo adversario Hooke lo que renovó su interés en este problema.

Esta vez dedicó su atención a la segunda ley de Kepler, la ley de la igualdad de las áreas, Newton pudo demostrar a partir de la fuerza centrífuga.

Hooke, sin embargo, desde 1674 estaba intentando explicar las órbitas planetarias, y había logrado dar con el problema del movimiento orbital.

En un tratado que se publicó aquel mismo año, descartó la idea de un equilibrio entre las fuerzas que empujaban hacia dentro las que empujaban hacia afuera para mantener a un objeto como la Luna en su órbita. Constató que el movimiento orbital resultaba de suma: por una parte, la tendencia de la Luna a moverse en línea recta y, por otra, una fuerza «única» que la atraía hacia la Tierra.

Mientras tanto el propio Newton, Huygens y todos los demás seguían hablando de «una tendencia a alejarse del centro», y Newton había llegado al extremo de aceptar vórtices cartesianos (una vieja teoría de Descartes) como responsables de empujar a los objetos para que volvieran a situarse en sus órbitas, a pesar de su tendencia desplazarse hacia el exterior.

También se sabe que  algunas de las cartas enviadas a Newton sobre este tema resultaron de particular interés para el científico, pues había despertado una gran idea para aplicar como teoría en sus investigaciones.  En una de sus cartas Hooke escribió a Newton para pedirle su opinión sobre estas teorías (que ya se habían publicado).

Le habló de la ley del cuadrado inverso, que Newton ya tenía, de la acción a distancia, y de la idea a la que había llegado: no había fuerza centrífuga ninguna, sino solamente una fuerza centrípeta que apartaba a los planetas de una trayectoria rectilínea y la curvaba mediante la gravedad.

En el gran libro sobre la historia del pensmaiento científico, de Moledo y Olszevicki, conocido como:»Historia de las ideas científicas», nos relata al respecto:

«Probablemente fue esta carta la que liberó a Newton del asunto de la fuerza centrífuga (que es una fuerza artificial, simplemente la reacción a la fuerza centrípeta —esta última sí real—) y lo estimuló para demostrar, en 1680, que una ley de la gravedad con cuadrados inversos a las distancias exige que los planetas se muevan recorriendo órbitas elípticae implica que los cometas deben seguir trayectorias elípticas o parabólicas alrededor del Sol. Ésta es la razón por la que ya tenía la respuesta preparada cuando, en 1684, Halley se apareció en la puerta de su casa.

Porque fue así: aprovechando un viaje, Halley, en agosto de 1684. visitó a Newton en Cambridge, donde debatieron sobre las órbitas de los planetas y la ley del cuadrado inverso. Según contó Newton después, cuando llevaban cierto tiempo reunidos, Halley le preguntó qué tipo de curva creía él que describirían los planetas, suponiendo que la fuerza de atracción hacia el Sol fuera inversa al cuadrado de las distancias respectivas de los planetas a dicho astro.

Newton dijo inmediatamente «una elipse», ante lo cual Halley le preguntó cómo lo sabía. «Porque la he calculado», respondió Newton de inmediato. Tras esto, Halley le pidió que le dejara ver los cálculos, pero Newton buscó entre sus papeles y no pudo encontrarlos. Se comprometió entonces a volver a hacerlos v a enviárselos apenas los tuviera listos.

Ese encuentro entre Halley y Newton y los cálculos que nunca encontro se convertirían en el puntapié inicial para que nuestro protagonis:: se pusiera a escribir los Principia.»

A petición de Halley, Newton pasó tres meses rehaciendo y mejorando la demostración. Entonces, en una explosión de energía sostenida durante dieciocho meses, durante los cuales se absorbía tanto en su trabajo que a menudo se olvidaba de comer, fue desarrollando estas ideas hasta que su presentación llenó tres volúmenes. Newton decidió titular su obra Philosophiae Naturalis Principia Mathemañca, en deliberado contraste con los Principia Philosophiae de Descartes.

Ya en 1684 Newton publicó un trabajo en el que explicaba la ley de cuadrado inverso, pero recién en 1687 vio la luz su gran obra épica.

Los tres libros de los Principia de Newton proporcionaron el nexo entre las leyes de Kepler y el mundo físico. Halley reaccionó con «estupefacción y entusiasmo» ante los descubrimientos de Newton. Para Halley, el profesor Lucasiano había triunfado donde todos los demás habían fracasado, y financió personalmente la publicación de la voluminosa obra como una obra maestra y un regalo a la humanidad.

«Los Principia fueron celebrados con moderación al ser publicados, en 1687, la primera edición sólo constó de unos quinientos ejemplares. Sin embargo, la némesis de  Newton, Robert Hooke, había amenazado con aguar la fiesta que Newton hubiera podido disfrutar.

Cuando apareció el libro segundo, Hooke afirmó públicamente que las cartas que había escrito en 1679 habían proporcionado las ideas científicas vitales para los descubrimientos de Newton. Sus pretensiones, aunque dignas de atención, parecieron abominables a Newton, que juró retrasar o incluso abandonar la publicación del tercero. Al final, cedió y publicó el último libro de los Principia, no sin antes eliminar cuidadosamente cualquier mención al nombre de Hooke.

El odio que Newton sentía por Hooke le consumió durante años. En 1693 todavía  sufrió otra crisis nerviosa y abandonó la investigación. Dejó de asistir a la Royal Society hasta la muerte de Hooke en 1703, y entonces fue elegido presidente y reelegido cacada año hasta su propia muerte en 1727.»

Fuente: «A Hombres de Gigantes»

Fuente Consultadas:
El Saber de la Historia de José Babini Edit. Biblioteca Fundamental del Hombre Moderno
Grandes Figuras de la Humanidad Edit. Cadyc Enciclopedia Temática Familiar
A Hombres de Gigantes Edit. CRÍTICA
Historia de las Ideas Científicas Leonardo Moledo y Nicolás Olszevicki Edit. PLANETA

Trabajo Enviado Por Colaboradores del Sitio

Historia del Estudio del Aire Atmosférico Tabla de Composición

CUADRO DE COMPOSICIÓN DEL AIRE E HISTORIA DE LA INVESTIGACIÓN

En la actualidad, está plenamente reconocido el hecho de que el aire es una mezcla. Una mezcla, sin embargo, de peculiares características, pues la proporción en que entran sus distintos componentes principales (oxígeno, nitrógeno y gases nobles) permanece constante. El aire contiene también, en proporciones variables, anhídrido carbónico, vapor de agua y óxidos de nitrógeno. Tanto la propia naturaleza como la verdadera composición del aire han sido determinadas en los últimos doscientos años.

Tabla Composicion del Aire

A lo largo de los 2.000 años precedentes se hicieron pocos progresos en este sentido; no hay noticia de que se hubiera realizado experimento alguno dirigido a confirmar las teorías que en esos momentos se formulaban. Los alquimistas de la época estaban tan ocupados en la búsqueda de la piedra filosofal, que los aspectos teóricos e improductivos de la química, tales como el que nos ocupa, merecían escasa atención.

En el siglo V a. de C, un filósofo griego, llamado Empédocles, expuso la teoría de que todas las cosas del universo estaban compuestas de cuatro principios elementales: tierra, aire, agua y fuego. Cada uno de estos cuatro elementos representaba una combinación de dos de las cuatro propiedades básicas: la tierra era seca y fría; el agua, fría y húmeda; el aire, húmedo y caliente; mientras que el fuego era caliente y seco.

Esta teoría fue elaborada por Aristóteles, uno de los más importantes filósofos griegos, que vivió en el siglo IV a. de C. Según él, un elemento podía trasformarse en otro y, así, el agua se convertía en tierra al solidificarse, y en aire, al hervir.

La teoría de los cuatro elementos subsistió cerca de dos mil años. En 1661. Robert Boyle desechó la idea de que toda ia materia estuviese compuesta de sólo cuatro elementos. Sin embargo, seguía atrayéndole la idea de que todas las sustancias fuesen combinaciones de un número mayor de elementos, los cuales, según su criterio, habrían de ser sustancias que no pudieran descomponerse en otras más simples.

Este fue el primer paso positivo hacia la teoría atómica, aunque habían de trascurrir todavía 150 años antes que John Dalton publicase su idea de los átomos y de cómo se combinan para formar las distintas sustancias. En 1674, John Mayow llevó a cabo una serie de experimento sobre la respiración (con ratones) y sobre la combustión descubriendo que, cuando se  realizaban en un recipiente cerrado, el volumen de gas se reducía siempre. Mayow notó, además; que ni la respiración ni la combustión continúan indefinidamente; los ratones acaban por morir y las llamas se extinguen con el tiempo.

Aunque Mayow no dio una explicación completa y satisfactoria de sus observaciones, su trabajo fue de gran importancia, pues contribuyó a allanar el camino a los investigadores que prosiguieron los experimentos para determinar la naturaleza del aire. Los suyos fueron los primeros experimentos que demostraron que el aire estaba compuesto por más de un gas. Debido al auge de la teoría del flogisto, los progresos experimentados ,en torno a la composición y naturaleza del aire se demoraron casi un siglo.

Formulada por Joachim Becher y desarrollada por Georg Stahl, esta teoría proporcionaba una explicación ingeniosa de la combustión y reacciones afines. Al quemar un metal y dejar las cenizas, se liberaba flogisto. Inversamente, al extraer el metal de su mineral correspondiente, había de suministrarse flogisto.

Cuando en química se comenzó a pesar, quedó demostrada la falsedad de tal teoría, cuyos partidarios, sin embargo, no quedaron del todo convencido?. Su interpretación de los hechos experimentales era en extremo curiosa, pues, al  demostrarse  que  un  metal   ganaba peso después de ser quemado y formar el óxido correspondiente, ellos lo explicaban diciendo que el flogisto tenía un peso negativo.

A mediados del siglo XVIII, un grupo de químicos estaba dedicado al estudio de los gases, aunque, por el momento, a todos los gases se les llamaba aire. En principio, su interés estaba dirigido al diseño de distintos aparatos capaces de generar, retener y analizar gases. Joseph Black fue el primero que utilizó mercurio, en vez de agua, como líquido sobre el que los gases podían ser almacenados.

El anhídrido carbónico fue el primer gas componente del aire que pudo ser preparado. Joseph Black le llamó aire fijo y lo obtuvo, en 1755, por calcinación del carbonato calcico, notando que esta última sustancia perdía peso después de ser calcinada.

Hacia 1770, Antoine Laurent Lavoisier, Joseph Priestley y Carl Wilhelm Scheele descubrieron independientemente el oxígeno o aire fuego y, casi al mismo tiempo, pudo demostrarse que el aire atmosférico era una mezcla de oxígeno y nitrógeno. Este último era el gas residual que quedaba, por ejemplo, cuando el oxígeno se consumía en una combustión. Estos investigadores llegaron también a descubrir que el oxígeno es un elemento indispensable para la vida y los procesos de combustión.

Los trabajos más interesantes son los realizados por Lavoisier sobre el oxígeno, pues en sus experimentos llevó a cabo medidas muy cuidadosas; en aquella época, muy raramente se abordaban los problemas químicos cuantitativamente.

En 1785, mientras llevaba a cabo un análisis minucioso del aire, Henry Cavendish estuvo a punto de descubrir la presencia de los gases nobles. Comprobó que casi todo el nitrógeno del aire podía ser convertido en nitrato potásico, haciendo saltar una chispa eléctrica en un recipiente cerrado que contuviese una solución de hidróxido potásico, después de haber hecho entrar suficiente oxígeno para que tuviese lugar la reacción. No obstante, al término de sus experimentos Cavendish descubría que siempre quedaba un pequeño residuo sin reaccionar.

Los trabajos de Cavendish fueron olvidados durante 100 años, hasta que, en 1892, Lord Rayleigh notó que existía una notable diferencia entre la densidad del nitrógeno procedente de la atmósfera y la del obtenido por medios químicos.

Este hecho sugería que el nitrógeno atmosférico estaba contaminado por otro gas más denso. Posteriores investigaciones, llevadas a cabo por Lord Rayleigh y William Ramsay, permitieron el descubrimiento de la familia de gases nobles. El argón entra a formar parte del aire en un 0,93 % en volumen. Los restantes gases nobles (neón, helio, criptón y xenón) entran en proporciones mucho menores.

EXPERIMENTOS DE  RAMSAY
Para averiguar si en el aire existían otros gases, Ramsay tuvo que separar los componentes ya conocidos (nitrógeno, oxígeno, anhídrido carbónico y vapor de agua). Para ello, separaba, primero, el anhídrido carbónico, haciendo pasar el aire a través de una solución concentrada de hidróxido potásico.

A continuación, separaba el vapor de agua con ácido sulfúrico concentrado. Para conseguir la total ausencia de ambos, utilizaba varios bulbos, que contenían cada uno de estos absorbentes. Haciendo pasar el aire seco a través de granalla de cobre ai rojo, lograba separar el oxígeno, al reaccionar este gas para formar óxido de cobre.

Determinando el incremento de peso obtenido, averiguaba el  peso de  oxígeno existente  en  una  muestra  de  aire. Por último, separaba el nitrógeno haciendo pasar los gases residuales a través de cinta de magnesio al rojo. Este elemento se combina rápidamente con el nitrógeno para formar N2Mg3, nitruro de magnesio, un sólido amarillo.

Determinaba el peso de nitrógeno pesando el tubo que contenía el magnesio, antes y después de la operación. Para conseguir la separación de todo el oxígeno y el nitrógeno, hacía pasar el aire lentamente sobre el cobre y el magnesio al rojo, procurando que éstos presentaran una gran superficie.

Una vez que todos estos gases habían sido separados, a Ramsay le quedaba un gas no reactivo (argón), que ocupaba casi el 1 % del volumen original de aire. Posteriores investigaciones demostraron que lo que Ramsay había aislado no era un gas, sino una familia completa de gases inertes:  los «gases nobles».

Ver Esquema del Experimento

IMPUREZAS   PRESENTES EN  EL AIRE
En las ciudades industriales, el aire contiene, por lo general, pequeñas cantidades de ácido sulfhídrico y de anhídrido sulfuroso, productos que se desprenden en distintos procesos. La presencia de estos gases es un peligro para la salud, contribuye a la formación de nieblas y ataca las fachadas de los edificios.

En ciertos países, donde la situación ha llegado a ser muy seria, se tomaron ya medidas legislativas por las que han sido fijados estrictos límites máximos para las cantidades de polvo y humos liberados por las chimeneas de las fábricas. Como consecuencia, éstas instalarán ahora dispositivos especiales para reducir a un mínimo la cantidad de las sustancias que han de pasar a la atmósfera. Las proporciones de polvo, ácido sulfhídrico, anhídrido sulfuroso, amoníaco y óxidos de nitrógeno existentes en la atmósfera son variables.

Fuente Consultada:
Enciclopedia de la Ciencia y la Tecnología Fasc. N°41 La Composición del Aire

El Disco de Newton Descoposicion de la Luz

El Disco de Newton
Descoposición de la Luz

Kepler describió la armonía de los movimientos de los planetas. Newton, que probablemente nunca leyó sus obras, creó la mecánica celeste, es decir, que explicó el movimiento de los astros y, simultáneamente, las mareas, la caída, etc.

El gran matemático Lagrange dijo: «Hay sólo una ley del universo, y fue Newton quien la descubrió.» En la obra de Newton, jamás igualada por sabio alguno, culminan milenios de esfuerzos de las mentes más ilustres.

Su publicación constituye uno de los acontecimientos más notables, no sólo de la historia de la ciencia, sino de toda la historia humana.

Seguimos encarando como Newton la mecánica celeste (las modificaciones introducidas por Einstein sólo se refieren a factores mínimos, dentro de los márgenes de error previstos).

Al mismo tiempo que Leibniz, pero independientemente de él, Newton inventó el cálculo diferencial e integral y desarrolló diversas teorías matemáticas.

Fue también él quien construyó el primer telescopio a reflexión e inició el estudio experimental de la composición de la luz, fuente de toda la espectroscopia moderna, rama absolutamente indispensable de los estudios físicos y químicos actuales.

En esta nota veremos solamente cómo Newton explicó que la luz que consideramos blanca es, en realidad, una luz compuesta de varios colores.

En primer lugar, descompuso la luz solar: alrededor de 1666, mediante un prisma triangular de cristal atravesado por un haz luminoso, obtuvo lo que hoy llamamos un espectro, debido al diferente índice de refracción o desviación de cada uno de los colores que componen la luz blanca.

disco de newton

Es éste el experimento que se representa, en forma simplificada, en la ilustración superior. La división de un rayo de luz en sus componentes, debido a su diferente refracción, se denomina dispersión de la luz. El arco iris se basa en ella; las diminutas gotas de agua actúan como prismas, pero, a veces, el fenómeno natural es bastante más complicado que la experiencia que explicamos, porque intervienen además una o dos reflexiones.

Faltaba luego recomponer la luz blanca mediante la suma de los colores. Esto se consigue mediante un aparato denominado disco de Newton, que se ve en la ilustración inferior. Este disco, pintado con los mismos colores que componen el espectro de la luz blanca, adquiere, si gira muy rápidamente y recibe una iluminación intensa, un color uniformemente blanco.

El disco se hace girar y los colores forman la luz blanca

A medida que aumenta la velocidad del disco se van «sumando» los colores, el matiz general se hace grisáceo y, por último, sólo se observa un circulo uniforme de color blancuzco.

Estos dos experimentos completan, así, la descomposición y la recomposición de la luz blanca, en sus colores fundamentales.

Fuente Consultada:
Enciclopedia TECNIRAMA De La Ciencia y la Tecnología N°10

Tabla de Radiaciones Electromagneticas Ejemplos

Tabla de Radiaciones Electromagnéticas Ejemplos

Todas las emisión de radiaciones están presentes en los aspectos más variados de nuestra realidad, desde la función clorofílica de las plantas hasta las comunicaciones intercontinentales. Tal variedad de fenómenos determina, con frecuencia, una confusión sobre las particularidades y características de cada tipo de radiación; porque, aun cuando en conjunto sean todas emisiones de ondas sinusoidales, sus frecuencias y longitudes de onda peculiares les permiten desarrollar efectos  determinados.   Así,  los  rayos X,  que tienen  frecuencias muy altas pero cortas longitudes de onda, pueden atravesar perfectamente los tejidos animales y otros diversos materiales.

La radiación electromagnética se propaga en forma de ondas creadas por la oscilación en el espacio de campos eléctricos y magnéticos perpendiculares entre sí y a la dirección de propagación. Todas las ondas electromagnéticas viajan a la misma velocidad en el vacío, la velocidad de la luz c (300.000 Km/seg.), pero los distintos tipos de ondas tienen diferente longitud de onda y diferente frecuencia.

Estas dos magnitudes están relacionadas por la ecuación λ.f=c, de modo que a cada frecuencia le corresponde una única longitud de onda. El espectro completo de radiaciones electromagnéticas comprende una amplia variedad en longitudes de onda, desde las enormes ondas de baja frecuencia tan grandes como la Tierra, hasta los penetrantes rayos gamma, con longitudes más pequeñas que el núcleo de los átomos. Estos distintos tipos de radiación, si bien son producidos y detectados de maneras que les son propias, responden todos a la misma descripción ondulatoria de campos electromagnéticos.

Según la teoría electromagnética, las partículas cargadas aceleradas, como los electrones en una corriente variable dentro de un cable, irradian energía en forma de ondas. Las ondas de radio, de menos de 1010 Hz y longitudes mayores que 1 cm, pueden producirse y detectarse por circuitos eléctricos capaces de producir corrientes variables.

Este tipo de ondas es el que se ha utilizado para transmitir información «sin hilos», es decir, sin un cable que se extienda entre el transmisor y el receptor de información, desde los famosos experimentos de Hein-rich Hertz en el siglo pasado.

Al igual que la luz visible, las ondas de radio pueden ser reflejadas, refractadas y absorvidas.

En el cuadro siguiente se han reunido, por orden decreciente de frecuencias y creciente de longitudes de onda, los principales tipos de radiaciones que existen; los procesos de emisión, sus causas y medios de detección permitirán catalogar, de modo simple y rápido, las diversas clases de radiaciones, cuya serie, en conjunto, se denomina espectro electromagnético.

Es interesante observar que los receptores sensoriales del hombre sólo perciben las radiaciones de una pequeña zona del espectro (luz visible  y rayos  infrarrojos).

LA RADIACIÓN SE PRODUCE ENPOR FRECUENCIA
(CICLOS/SEG.)
TIPO DE LA RADIACIÓNPUEDE SER
DETECTADA POR
Explosión atómicaNúcleo atómico en oscilación1020Rayos gammaContador Geiger
Tubo de rayos X Trayectoria espiral de un electrón interno1018Rayos XPantalla de rayos X
Lámpara Trayectoria espiral de un electrón externo1016Rayos ultravioleta
Luz visible
Cámara fotográficaOjo
Estufa Trayectoria espiral de un electrón externo1012
1014
Rayos infrarrojos Receptores corporales
Sol Trayectoria espiral de un electrón1010 Micro-ondasPantalla de radar
Circuito oscilanteAntena Oscilación de la Carga En Un Conductor

106

104

Ondasde radio TelevisiónReceptor de radio

 

Ya se sabía que la luz era un movimiento ondulatorio antes de que Maxwell hiciera sus descubrimientos, pero no se había podido establecer de qué tipo era. Maxwell pudo demostrar que las oscilaciones provenían del campo eléctrico y magnético. Las ondas de Hertz tenían una longitud de onda de unos 60 cm, o sea que tenían una longitud de onda mucho más larga que las ondas de luz.

Actualmente reconocemos un espectro de radiación electromagnética que se extiende de  10 elevado a -15 m a 10 elevado a la 9 m.

Se subdivíde en franjas más pequeñas que a veces se solapan.

La ampliación del campo de la observación astronómica de las longitudes de onda visibles a otras longitudes de onda electromagnéticas ha revolucionado nuestro conocimiento del universo.

Las ondas de radio tienen una gama amplia de longitudes de onda, desde unos cuantos milímetros hasta varios kilómetros.

Las microondas son ondas de radio con longitudes de onda más cortas, entre I mm y 30 cm. Se utilizan en el radar y en los hornos de microondas.

Las ondas del infrarrojo de diferentes longitudes de onda son irradiadas por cuerpos a determinadas temperaturas. (Cuerpos a temperaturas más altas irradian bien ondas visibles, bien del ultravioleta).

La Tierra y su atmósfera irradian ondas del infrarrojo con longitudes de onda medías de unos 10 micrometros (u m) o I0″5 m (I u m = 10-6 m) a una temperatura media de 250K (-23°C).

Las ondas visibles tienen longitudes de onda de 400-700 nanómetros (nm) y  1 nm = 10 elevado a -9 m). El punto más alto de la radiación solar (con una temperatura de 6000K/6270°C) se alcanza a una longitud de onda de unos 550 nm, que es donde el ojo humano es más sensible.

Las ondas ultravioletas tienen longitudes de onda de entre unos 380 nm hasta 60 nm. La radiación de estrellas más bien calientes (más de 25.000K/25.000°C) se desvía hacia las zonas violetas y ultravioletas del espectro.

Los rayos X tienen longitudes de onda de aprox. 10 nm a 10 elevado a -4 nm.

Los rayos gamma tienen longitudes de onda menores a 10″‘1 m. Los emiten determinados núcleos radioactivos y se desprenden en algunas reacciones nucleares.

Nótese que los rayos cósmicos que continuamente bombardean la Tierra desde el espacio exterior no son ondas electromagnéticas, sino protones y partículas x (es decir, núcleos de átomos de hidrógeno y helio; de alta velocidad, además de algunos núcleos más pesados.

frecuencias y longitud de onda del espectro electromagneticoHaz Clic Para Otra Tabla

Linneo Carl Vida y Obra Cientifica Clasificación del Reino Vegetal

Vida de Linneo Carl Vida y Obra Científica

Necesario es decir que Linneo fue un muchacho muy poco común: a los quince años pasaba jornadas enteras encerrado en su habitación, dedicado a contemplar las flores y los insectos que recogía en el jardín de su casa.

«¡Un día de éstos te tiraré todas estas suciedades que recoges por todas partes!», solía decirle su padre, Nils Linné, que era clérigo, tratando de mostrarse serio e indignado. Pero sabía muy bien que jamás tendría el valor necesario para hacer una cosa semejante.

En el fondo, no le desagradaba lo más mínimo el interés que su hijo manifestaba por la naturaleza. Solamente le molestaba, y mucho, que por culpa de las flores y los insectos su hijo Carlos descuidase sus estudios.

Consideraba que contaba ya una edad en la que hubiera sido oportuno que eligiese la profesión a la cual habría de dedicarse durante su vida, de manera de asegurar su porvenir; y pensaba que muy bien podía consagrar el tiempo libre a la tarea de coleccionar flores e insectos. Pero el joven no participaba en modo alguno de estas ideas: por el contrario, todo parecía señalarlo como decidido con toda firmeza a dedicarse tan sólo a las ciencias naturales.

linneo, botanico

Sin embargo, y para proporcionar una satisfacción a su padre, en 1728 se inscribió en la Facultad de Medicina de la Universidad de Upsala. Pero de ninguna manera abandonó sus estudios predilectos: comenzó a concurrir con asiduidad a las lecciones del profesor Rudbeck, quien enseñaba botánica en aquella universidad, y continuó sus observaciones sobre las flores y los insectos.

Y he aquí los primeros resultados de sus estudios: en 1729 logró individualizar los órganos reproductivos de las flores (los estambres y los pistilos). Tal descubrimiento le valió la admiración del profesor Rudbeck, quien lo nombró su asistente. Al año siguiente, el joven Linneo fue invitado a dictar lecciones de botánica en la misma universidad en la que se hallaba inscripto como estudiante de medicina.

En 1732, en un viaje costeado por la Academia de Ciencias de Upsala, Linneo fue enviado a Laponia para estudiar la vegetación de aquellas frías regiones. Como fruto de tales estudios, Linneo publicó una interesantísima obra: «La flora lapona».

Durante el tiempo transcurrido en estos trabajos no había, sin embargo, abandonado sus estudios de medicina, y así, en 1735, obtuvo su graduación como médico. Pero en lugar de ejercer la profesión de médico decidió dedicarse con un empeño aún mayor a las ciencias naturales.

Linneo consideró que hasta entonces las plantas habían sido objeto de una descripción defectuosa. Las decenas de millares de especies que los estudiosos precedentes habían creído descubrir representaban un número exagerado. Muchas de ellas presentaban aspectos completamente semejantes entre sí, hasta el punto de que podían ser reunidas en una especie única. En suma: Linneo se propuso, finalmente, poner un poco de orden en la clasificación del inmenso reino de los vegetales.

El mismo año en que se recibió de médico, Linneo publicó su famoso «Systema naturae». Con esta obra propuso una original clasificación de las plantas. No se limitó, solamente, a dividirlas en especies, sino que, de acuerdo con las características que tenían en común, las reagrupó en géneros (reunión de especies), familias (reunión de géneros), órdenes (reunión de familias) y clases (reunión de órdenes).

A esta obra le siguieron en poco tiempo otros tres estudios importantes: los «Fundamentos de la botánica» (1736), los «Géneros de las plantas» (1737) y las «Especies de las plantas» (1738).

Contando apenas treinta años, Linneo había conquistado ya fama de sabio eminente. Comenzaron entonces a llegarle de toda Europa reconocimientos de su valor científico y honrosas distinciones.

En 1739 fue nombrado presidente de la Academia de Ciencias de Estocolmo, y dos años más tarde obtuvo la cátedra de botánica en la Universidad de Upsala.

Mientras tanto, Linneo había extendido el campo de sus estudios e investigaciones también al reino animal y, basándose en el sistema ideado para el estudio de las plantas, había propuesto una nueva clasificación para los animales. Describió 4.400 especies de animales y las distribuyó en seis clases: Mamíferos, Aves, Anfibios, Peces, Insectos y Vermes.

En 1753, Linneo tuvo otra idea genial: propuso hacer preceder el nombre del correspondiente género animal o vegetal al de la especie respectiva (por ejemplo: género: prímula; especie: vulgaris). Este método, que es conocido con el nombre de nomenclatura binominal (del latín «bis«, dos, y «nomen«, nombre), proporcionó la posibilidad de ordenar sistemáticamente el ingente número de especies vegetales y animales entonces conocidas.

Linneo no tenía deseos dé abandonar su tierra natal, donde su talento científico había tenido tan amplia oportunidad de manifestarse, y, a pesar de las invitaciones recibidas, continuó su enseñanza en la Universidad de Upsala.

Hacia el último período de su existencia, Linneo pasaba gran parte del año en su posesión campestre de Hammarby, donde había ordenado una maravillosa colección de plantas y animales.

El brillante sabio sueco falleció en Upsala el 10 de enero de 1778, a los 71 años de edad (había nacido en Rashult, provincia de Smalanó, el 13 de mayo de 1707). Le fueron tributados honores solemnes. El rey de Suecia dispuso que fuese sepultado en la catedral de Upsala, donde se le erigió un mausoleo. Justo reconocimiento a quien puede ser considerado como el fundador de la moderna botánica.

ALGO MAS SOBRE SU VIDA Y OBRA…

FUNDADOR DE LA MODERNA BOTÁNICA
Necesario es decir que Linneo fue un muchacho muy poco común: a los quince años pasaba jornadas enteras encerrado en su habitación, dedicado a contemplar las flores y los insectos que recogía en el jardín de su casa.

«¡Un día de éstos te tiraré todas estas suciedades que recoges por todas partes!», solía decirle su padre, Nils Linné, que era clérigo, tratando de mostrarse serio e indignado. Pero sabía muy bien que jamás tendría el valor necesario para hacer una cosa semejante.

En el fondo, no le desagradaba lo más mínimo el interés que su hijo manifestaba por la naturaleza. Solamente le molestaba, y mucho, que por culpa de las flores y los insectos su hijo Carlos descuidase sus estudios.

Consideraba que contaba ya una edad en la que hubiera sido oportuno que eligiese la profesión a la cual habría de dedicarse durante su vida, de manera de asegurar su porvenir; y pensaba que muy bien podía consagrar el tiempo libre a la tarea de coleccionar flores e insectos. Pero el joven no participaba en modo alguno de estas ideas: por el contrario, todo parecía señalarlo como decidido con toda firmeza a dedicarse tan sólo a las ciencias naturales.

Sin embargo, y para proporcionar una satisfacción a su padre, en 1728 se inscribió en la Facultad de Medicina de la Universidad de Upsala.

Pero de ninguna manera abandonó sus estudios predilectos: comenzó a concurrir con asiduidad a las lecciones del profesor Rudbeck, quien enseñaba botánica en aquella universidad, y continuó sus observaciones sobre las flores y los insectos. Y he aquí los primeros resultados de sus estudios: en 1729 logró individualizar los órganos reproductivos de las flores (los estambres y los pistilos).

Tal descubrimiento le valió la admiración del profesor Rudbeck, quien lo nombró su asistente. Al año siguiente, el joven Linneo fue invitado a dictar lecciones de botánica en la misma universidad en la que se hallaba inscripto como estudiante de medicina.

En 1732, en un viaje costeado por la Academia de Ciencias de Upsala, Linneo fue enviado a Lapoñia para estudiar la vegetación de aquellas frías regiones. Como fruto de tales estudios, Linneo publicó una interesantísima obra: -«La flora lapona». Durante el tiempo transcurrido en estos trabajos no había, sin embargo, abandonado sus estudios de medicina, y así, en 1735, obtuvo su graduación como médico. Pero en lugar de ejercer la’ profesión de médico decidió dedicarse con un empeño aún mayor a las ciencias naturales.

Linneo consideró que hasta entonces las plantas habían sido objeto de una descripción defectuosa. Las decenas de millares de especies que los estudiosos precedentes habían creído descubrir representaban un número exagerado.

Muchas de ellas presentaban aspectos completamente semejantes entre sí, hasta el punto de que podían ser reunidas en una especie única. En suma: Linneo se propuso, finalmente, poner un poco de orden en la clasificación del inmenso reino de los vegetales.

El mismo año en que se recibió de médico, Linneo publicó su famoso «Systema naturae». Con esta obra propuso una original clasificación de las plantas. No se limitó, solamente, a dividirlas en especies, sino que, de acuerdo con las características que tenían en común, las reagrupó en géneros (reunión de especies), familias (reunión de géneros), órdenes (reunión de familias) y clases   (reunión de órdenes).

A esta obra le siguieron en poco tiempo otros tres estudios importantes: los «Fundamentos de la botánica» (1736), los «Géneros de las plantas»  (1737) y las «Especies de las plantas»  (1738).

Contando apenas treinta años, Linneo había conquistado ya fama de sabio eminente. Comenzaron entonces a llegarle de toda Europa reconocimientos de su valor científico y honrosas distinciones.
En 1739 fue nombrado presidente de la Academia de Ciencias de Estocolmo, y dos años más tarde obtuvo la cátedra de botánica en la Universidad de Upsala.

Mientras tanto, Linneo había extendido el campo de sus estudios e investigaciones también al reino animal y, basándose en el sistema ideado para el estudio de las plantas, había propuesto una nueva clasificación para los animales. Describió 4.400 especies de animales y las distribuyó en seis clases: Mamíferos, Aves, Anfibios,  Peces,  Insectos y Vermes.

En 1753, Linneo tuvo otra idea genial: propuso hacer preceder el nombre del correspondiente género animal o vegetal al de la especie respectiva (por ejemplo: género: prímula; especie: vulgaris). Este método, que es conocido con el nombre de nomenclatura binominal (del latín «bis», dos, y «nomen», nombre), proporcionó la posibilidad de ordenar sistemáticamente el ingente número de especies vegetales y animales entonces conocidas.

Linneo no tenía deseos de abandonar su tierra natal, donde su talento científico había tenido tan amplia oportunidad de manifestarse, y, a pesar de las invitaciones recibidas, continuó su enseñanza en la Universidad de Upsala.

Hacia el último período de su existencia, Linneo pasaba gran parte del año en su posesión campestre de Hammarby, donde había ordenado una maravillosa colección de plantas y animales.

El brillante sabio sueco falleció en Upsala el 10 de enero de 1778, a los 71 años de edad (había nacido en Rashult, provincia de Smalanó, el 13 de mayo de 1707).

Le fueron tributados honores solemnes. El rey de Suecia dispuso que fuese sepultado en la catedral de Upsala, donde se le erigió un mausoleo. Justo reconocimiento a quien puede ser considerado como el fundador de la moderna botánica.

Fuente Consultada:
Enciclopedia TECNIRAMA De La Ciencia y la Tecnología N°10