Fisicos Famosos

Arquímedes (287-212 a.C.)
Matemático e inventor griego, famoso en el campo de la física por su teorema de hidrostática y por las leyes de las palancas. Nació en Siracusa, Sicilia en el año 287 a.C, y se educó en Alejandría, para volver luego de unos años en las escuelas alejandrinas a Siracusa donde desarrolló su obra. Murió en la misma ciudad en el año 212 a.C.

Se educó principalmente en Alejandría, pero luego de unos años en las escuelas alejandrinas, volvió a Siracusa y ahí desarrolló su avanzado pensamiento. Arquímedes es considerado el primer científico que se ocupó de los problemas de mecánica: flotación de los cuerpos, propiedades de los espejos, palancas, principio del tornillo, movimientos de cuerpos esféricos, entre otros.

Desarrolló la estática y la hidrostática, exponiendo el principio que lleva su nombre -teorema de Arquímedes- basado en que "un sólido sumergido en un líquido recibe un empuje hacia arriba igual al peso del volumen del líquido que desaloja".

Mientras residió en Egipto inventó el "tornillo sin fin" para elevar el agua de nivel. Arquímedes es conocido sobre todo por el descubrimiento de la ley de la hidrostática, el llamado principio de Arquímedes, que establece que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una pérdida de peso igual al peso del volumen del fluido que desaloja. Se dice que este descubrimiento lo hizo mientras se bañaba, al comprobar cómo el agua se desplazaba y se desbordaba.

En el campo de la mecánica, Arquímedes definió la ley de la palanca y se le reconoce como el inventor de la polea compuesta.

Arquímedes escribió importantes obras sobre geometría plana y del espacio, aritmética y mecánica.

Anticipándose a muchos de los descubrimientos de la ciencia moderna, Arquímedes, hizo una buena aproximación del número Pi, inscribiendo y circunscribiendo polígonos regulares a una circunferencia. Demostró que el volumen de una esfera es 2/3 del volumen de cilindro circunscrito.

Se le atribuye la frase: "Dadme un punto de apoyo, y moveré la tierra y el cielo".

Sus tratados son eminentemente teóricos. Destacan "Método de los teoremas mecánicos", "Sobre la esfera y el cilindro", "Medición del círculo", "Sobre conoides y esferoides", "Sobre los centros de gravedad de los planos" y "Cuadratura de la parábola".

Arquímedes pasó gran parte de su vida en Sicilia, en Siracusa y sus alrededores, dedicado a la investigación y los experimentos. Aunque no tuvo ningún cargo público, durante la conquista de Sicilia por los romanos se puso a disposición de las autoridades de la ciudad y muchos de sus instrumentos mecánicos se utilizaron en la defensa de Siracusa. Entre la maquinaria de guerra cuya invención se le atribuye está la catapulta y un sistema de espejos -quizá legendario- que incendiaba las embarcaciones enemigas al enfocarlas con los rayos del sol.

Al ser conquistada Siracusa, durante la segunda Guerra Púnica, fue asesinado por un soldado romano que le encontró dibujando un diagrama matemático en la arena. Se cuenta que Arquímedes estaba tan absorto en las operaciones que ofendió al intruso al decirle: "No desordenes mis diagramas".

Todavía subsisten muchas de sus obras sobre matemáticas y mecánica, como el Tratado de los cuerpos flotantes, El arenario y Sobre la esfera y el cilindro. Todas ellas muestran el rigor y la imaginación de su pensamiento matemático.

Aportes

  • Creó el teorema de hidrostática
     
  • Creó las leyes de las palancas.
     
  • Inventó la catapulta, la polea compuesta, los espejos cóncavos y el tornillo de Arquímedes.
     
  • Descubrió teoremas sobre el centro de gravedad de figuras planas y sólidos.
     
  • Se le atribuye la célebre frase: Dadme un punto de apoyo, y moveré la tierra y el cielo
     
  • Método de los teoremas mecánicos
     
  • Estudios sobre la esfera y el cilindro
     
  • Medición del círculo
     
  • Estudios sobre conoides y esferoides
     
  • Estudios sobre los centros de gravedad de los planos
     
  • Cuadratura de la parábola
Nicolás Copérnico (1473-1543)
Matemático, astrónomo y cosmólogo polaco. Nació el 19 de febrero de 1473 en Pomerania en 1473 y falleció en Frombork en 1543. Copérnico es conocido por su teoría según la cual el Sol se encontraba en el centro del Universo y la Tierra, que giraba una vez al día sobre su eje, completaba cada año una vuelta alrededor de él. Este sistema recibió el nombre de heliocéntrico o centrado en el Sol.

Tanto su padre (conocido burgués de Cracovia) como su madre (herman del obispo Lucas Watzenrode) tomaron parte activa en la liberación de Pomerania del dominio de los caballeros de la Orden Teutónica.

Estudios

Quedó huérfano de padre a los 12 años y su educación corrió a cargo del tío materno.

Estudió un tiempo en la Universidad de Cracovia donde comenzó a estudiar la carrera de humanidades
y en 1496 marchó a Italia -atraído por la fama de sus universidades- para estudiar derecho y medicina. En ese país permaneció hasta 1504. En enero de 1497, Copérnico empezó a estudiar derecho canónico en la Universidad de Bolonia, alojándose en casa de un profesor de matemáticas llamado Domenico Maria de Novara. Este profesor contribuyó al interés de Copérnico por la geografía y la astronomía. Juntos observaron el 9 de marzo de 1497 la ocultación (eclipse a causa de la Luna) de la estrella Aldebarán.

En 1500, Copérnico se doctoró en astronomía en Roma. Al año siguiente obtuvo permiso para estudiar medicina en Padua y se licenció en derecho canónico en la Universidad de Ferrara en 1503, tras lo cual regresó a Polonia.

En Polonia fue por 10 años secretario de su tío. Cuando fallece en 1512, Copérnico decide viajar a Frombork para dedicarse a los estudios.

Durante su estancia en Polonia publicó su primer libro, una traducción del latín de cartas de ética de un autor bizantino del siglo VII, Teofilatos de Simocata.

Entre 1507 y 1515 escribió un tratado breve de astronomía, De hypothesibus motuum coelestium a se constitutis commentariolus (más conocido como el Commentariolus), que no se publicaría hasta el siglo XIX, en el que ya se delineaban los fundamentos de la hipótesis heliocéntrica, en la que sostenía que la Tierra no es el centro del universo sino uno de los planetas que se mueven alrededor del Sol.

El sistema copernicano es muy distinto del moderno, al considerar el primero que las órbitas de los cuerpos celestes eran circunferencias perfectas y admitía la esfera de las estrellas fijas. Copérnico es considerando el fundador de las concepciones astronómicas modernas.

Su obra fundamental, "De revolutionibus orbium coelestium" (Sobre las revoluciones de los cuerpos celestes), la terminó en 1530 y fue publicada el 24 de mayo de 1543, poco antes de su muerte, por un editor luterano en Nuremberg, Alemania. Cuenta la leyenda que recibió la primera copia de la obra en su lecho de muerte.

Las teorías de Copérnico fueron recibidas de manera hostil, ya que se oponían a creencias y se enfrentaron a prejuicios pluriseculares para poder ser aceptadas.

Contra Copernico estaba Lutero y Melanchthon y los católicos ligados a la interpretación de la Sagrada Escritura.

La teoría heliocéntrica y su afirmación van ligados a la obra de Galileo, Kepler y Newton, quien dio a la teoría de Copérnico su estructura definitiva.

Otros trabajos

  • Después de su traslado a Frauenburgo, en 1512, Copérnico tomó parte en la comisión del quinto Concilio Laterano para la reforma del calendario (1515)
     
  • Escribió un tratado sobre el dinero (1517)
Galileo (Galileo Galilei) (1564-1642)
Físico y astrónomo italiano, poseedor de una casi instintiva vocación matemática.

Nació en la ciudad italiana de Pisa, el 15 de febrero de 1564.

La contribución más famosa de Galileo a la ciencia fue su descubrimiento sobre las mediciones precisas.

En el campo de la física descubrió las leyes que rigen la caída de los cuerpos y el movimiento de los proyectiles.

A los diecisiete años se inscribió en la universidad para realizar estudios de medicina, pero no logró terminar la carrera pues su interés estaba puesto en las ciencias exactas. Estudió a Euclides y Arquímedes, y además de observar la naturaleza, se ocupó de los asuntos relacionados con la mecánica.

Su curiosa mirada atrapaba cuanto ocurría a su alrededor, y así fue como las oscilaciones regulares de una lámpara colgada en la bóveda de la catedral llamaron poderosamente su atención. Esto lo llevó a pensar en aplicar el movimiento constante a la medición del tiempo.

Junto con el astrónomo alemán Johannes Kepler, comenzó la revolución científica que culminó con la obra del físico inglés Isaac Newton.

En 1586, logró crear una balanza que permitía medir el peso de los cuerpos.
Su capacidad de deducción, basada en la observación de su entorno, le valió el respeto entre los hombres de ciencia y el prestigio ganado le sirvió para convertirse en profesor de matemáticas en 1589.

Sin embargo, ni entonces ni nunca obtuvo una retribución que le permitiera vivir dignamente.

En este tiempo, no obstante, la muerte de su padre lo colocó en una situación poco menos que desesperada pues le correspondió hacerse cargo de su familia.

En 1592 le fue concedida la cátedra de matemáticas en la Universidad de Padua, pero tampoco ahí sus ingresos lograron satisfacer sus requerimientos económicos. Su única alternativa viable entonces, fue solicitar adelantos y aumentos de sueldo que no siempre le eran concedidos, e impartir clases particulares.

Pese a todo, su estancia de 18 años en Padua tuvo un satisfactorio saldo personal pues se relacionó con hombres de ciencia y su amante Marina Gamba le dio tres hijos.

Aportes en la astronomía

Su principal contribución a la astronomía fue el uso del telescopio para la observación y descubrimiento de las manchas solares, valles y montañas lunares, los cuatro satélites mayores de Júpiter y las fases de Venus.

Sin embargo tuvieron más influencia sus libros El mensajero de los astros y el Diálogo, que abrieron nuevos campos en la astronomía.

Basado en el anteojo que se había puesto de moda en los países bajos, construyó un telescopio que le permitió observar fenómenos celestes, descubrir los cuatro satélites de Júpiter y estudiar las manchas de la luna y el sol. Su libro "Sidereus nuntius", dan cuenta de sus hallazgos.

En 1595, Galileo se inclinó por la teoría de Copérnico, que sostenía que la Tierra giraba alrededor del Sol desechando el modelo de Aristóteles y Tolomeo en el que los planetas giraban alrededor de una Tierra estacionaria.

Aunque Galileo sufrió entonces las críticas de los tradicionalistas, y otros hombres de ciencia que intentaron desacreditarlo, el reconocimiento de científicos de la época como Kepler, por ejemplo, lograron reivindicar su imagen. Como resultado, ganó también la protección de Cosme II de Médicis.

Con todo, Galileo conocía el poder de la inquisición y sabía que sus observaciones celestes no se apegaban a la realidad aceptada por la Iglesia. Su antecedente más cercano era que Copérnico, cuyas conclusiones eran avaladas por sus estudios, empezaba a ser sospechoso de herejía.

Aun así, siguió adelante con la pretensión no de desafiar a la Iglesia, sino de convencerla de que sus teorías científicas estaban equivocadas. El resultado: la Iglesia le abrió proceso con actitud enérgica para proclamar su poder y preservar su autoridad.

En 1616 fue citado por primera vez y conminado a alejarse de las ideas de Copérnico, pero Galileo mantuvo recta su convicción hasta que en 1663, a los setenta años, fue convocado nuevamente para afrontar un humillante proceso que duró 20 días.
Fue condenado a abjurar de su doctrina y a prisión de por vida, pena que más tarde aminoró y recibió permiso para aislarse en su villa rural de Arcetri, donde murió el 8 de enero de 1642.

Juan Pablo II abrió en 1979 una investigación sobre la condena eclesiástica del astrónomo para su posible revisión. En octubre de 1992, una comisión papal reconoció el error del Vaticano.

Inventos y estudios

  • inventó un 'compás' de cálculo que resolvía problemas prácticos de matemáticas.
     
  • descubrió las leyes de la caída de los cuerpos y de la trayectoria parabólica de los proyectiles
     
  • estudió el movimiento del péndulo
     
  • investigó la mecánica y la resistencia de los materiales.


Libros

  • El ensayador (1623)
     
  • Diálogo sobre los sistemas máximos, publicado en Florencia en 1632
     
  • Consideraciones y demostraciones matemáticas sobre dos ciencias nuevas relacionadas con la mecánica, publicada en Leiden en 1638, revisa y afina sus primeros estudios sobre el movimiento y los principios de la mecánica en general. Este libro abrió el camino que llevó a Newton a formular la ley de la gravitación universal, que armonizó las leyes de Kepler sobre los planetas con las matemáticas y la física de Galileo.
     
  • El mensajero de los astros
     
  • Diálogo
Isaac Newton (1642-1727)
Físico, astrónomo y matemático inglés. Nació en Woolsthorpe, Lincolnshire en 1642 y murió en Kensington, Londres en 1727.

Fue su abuela quien se encargó de su educación haciéndolo asistir a la escuela pública de Grantham. Fue en esa ciudad y con ayuda del farmacéutico Clarck cuando comenzó a familiarizarse con la química.

En 1665 obtuvo el grado de Bachelor of Arts en el Trinity College de Cambridge y retirado en el campo, a causa de la peste que asolaba entonces Londres, desarrolló una intensa y fecunda actividad. Durante este período escribe sus primeras ideas y teorías., que luego desarrollaría durante su vida.

Podemos mencionar las experiencias sobre descomposición de la luz y los primeros estudios sobre ella, cuyo perfeccionamiento significó elaborar la Teoría de los Colores. Realizó investigaciones sobre química y metalurgia y las primeras meditaciones que culminarían en la elaboración de la Teoría de la Gravitación Universal. Con esta teoría surge la anécdota de la manzana que cayó de un árbol y que golpeó la cabeza de Newton, la que lo indujo a meditar sobre la universalidad de la fuerza que la provoca.

En matemáticas descubre la fórmula para elevar un binomio a cualquier potencia.

En 1667 regresa a Cambridge y es nombrado "minor fellow" del Trinity College. Al año siguiente recibió el título de doctor.

En 1668 construyó su primer telescopio de reflexión y este mismo año, el matemático Isaac Barrow (1630-1677), maestro de Newton, dejó la cátedra Lucasiana para que el afamado físico la dictara.

En 1669 con 27 años tenía una cátedra y se encontraba en la cima de su carrera. Aquí dictó cursos sobre óptica, de las que publicó luego, "Lectiones Opticae" (1669).

En 1687 publicó los "Principios matemáticos de la filosofía natural", fundamento de la mecánica celeste y de toda la física clásica. En ella exponía, basándose en la hipótesis de Copérnico y en los hechos de la observación, un sistema completo en el que hacía extensivas a toda la naturaleza las leyes de un sistema de mecánica racional, del que formuló los tres principios fundamentales. En la obra citada, presentó la Ley de Gravitación Universal.

Otros trabajos

1687: forma parte de una delegación del Rey Jacobo II para tutelar los derechos de la Universidad de Cambridge.
1688: fue elegido diputado por Cambridge en el Parlamento convocado por Guillermo de Orange.
1691-94: lo aquejan problemas de salud por exceso de trabajo. Presenta crisis nerviosas. Durante estos años publicó "Principios". Muere su madre y su laboratorio se incendia en 1691, donde pierde instrumentos y escritos.
1696: es nombrado inspector de la Casa de Moneda y en 1699 es nombrado director de la misma. Bajo su cargo la acuñación de monedas aumentó 8 veces.
1699: es nombrado miembro de la Academia de la Ciencia.
1703: Hasta su muerte fue presidente de la Royal Society.
1705: la reina Ana le concede el título de barón.

En los últimos años de su vida, la actividad científica baja, ya que se dedicó a los problemas teológicos e históricos que le interesaron desde joven y a un trabajo sobre cronología de la antigüedad.

En 1725 por salud se traslada a Kensigton.

El 28 de febrero de 1727 pudo presidir la sesión de la Royal Society.

Es sepultado con grandes honores en la Abadía de Westminster.

Su trabajo ejerció una notable influencia en el desarrollo posterior de la ciencia.

Durante dos siglos, hasta el enunciado de la Teoría de la Relatividad, la meta perseguida por los físicos ha sido la de edificar toda la física sobre las bases puestas por Newton.

Los descubrimientos de Isaac Newton fundamentaron toda la física posterior hasta la formulación de la teoría de la Relatividad.

Albert Einstein (1879-1955)
Físico y matemático alemán. Nació en Ulma en 1879 y falleció en Princeton, Estados Unidos en 1955.

Einstein es el fundador de la teoría de la relatividad.

Hijo de un pequeño industrial, este físico siguió estudios regulares en su ciudad natal hasta los 15 años.

Debido a las dificultades económicas que atravesó su familia en 1894 se trasladaron a Italia, y poco después a Suiza, país en el que entró al Politécnico de Zurich, lugar donde obtuvo su diploma en 1900, adoptando la nacionalidad suiza al año siguiente.

En 1902 consigue empleo en la Oficina Federal de Patentes en Berna.

En 1905 Eistein vio frutos en sus largas investigaciones. Los Annalender Physik publicaron dos escritos: el primero de ellos contenía la enunciación de la teoría cuántica del efecto fotoeléctrico (por el que se le concedió el Premio Nobel en 1921); el segundo se tituló electrodinámica de los cuerpos en movimiento, la que fue la primera enunciación de los principios de la teoría de la relatividad particular.

Fue ese mismo año (1905), cuando fue nombrado profesor de la Universidad y luego del Politécnico de Zurich, cargo que ocupó hasta 1914, cuando se trasladó a Berlín donde permaneció 20 años en la cátedra de Física de la Academia Prusiana de Ciencias, sucediendo en 1914 a Van't Hoff en la dirección del Kaiser Wilheim Institut.

Aunque todas sus energías estaban dedicadas al estudio de la teoría de la Relatividad. Einstein aportó ideas fundamentales en otros campos de la física teórica.

En 1906, formuló la clásica enunciación de la teoría de los movimientos brownianos y en 1907 da a conocer la teoría cuántica de los colores específicos.

Las investigaciones

En Zurich, Praga y Berlín realizó gran parte de su actividad , centrándola principalmente en sacar las deducciones cuantitativas de las hipótesis fundamentales que pudieran ser verificadas experimentalmente.

Afirmó que los rayos luminosos de las estrellas se curvan al pasar por las proximidades del sol (1911)

Interpretó algunas irregularidades del movimiento de Mercurio que no encontraban explicación en el ámbito de la mecánica newtoniana (1915) y explicó teóricamente el desplazamiento hacia el rojo de las líneas espectrales.

En 1916 publicó la Teoría General de la Relatividad, obra que el mismo Einstein consideró un aporte al conocimiento científico.

El físico elaboró una teoría que unía los fenómenos de la gravitación y del electromagnetismo en una sola fórmula que simplificó en 1953 en la ecuación E=mc2.

Cuando comenzó la persecución nazi, Einstein dejó Alemania en 1932, estableciéndose en Bélgica, para luego llegar a Estados Unidos, donde trabajó en el Instituto de Estudios Superiores de Princeton.

Adoptó, en 1940, la ciudadanía estadounidense.

Los logros

El alcance de la obra de Albert Einstein sigue siendo muy grande, ya que modificó de manera radical los conceptos de espacio y de tiempo, que introdujo en la Teoría de la Relatividad.

Aunque fue poco conservador, siempre persiguió el ideal de la física clásica.

En cada fenómeno de la realidad objetiva puede establecerse una clara relación entre causa y efecto.

"Lo que no me satisface de esta teoría, como principio, es su actitud hacia aquello que me parece ser el objetivo programático de la física misma: la descripción completa de cada situación real (individual), que se supone pueda existir independientemente de cada acto de observación o de verificación", dijo el célebre físico.

Sus ideales

  • En 1914 se negó a firmar el manifiesto de los intelectuales alemanes que trataba de justificar la agresión alemana contra Bélgica.
     
  • Protegió a los judíos.
     
  • Protestó contra la violencia nazi.
     
  • Escribió la histórica carta que dio la partida a los proyectos de producción de la bomba atómica. Pero siempre puso todo su prestigio al servicio de la causa del empleo pacífico de su utilización