Electrones heterodoxos (II)

Si lo recordáis, nos habíamos quedado con Millikan, que había encontrado que la electricidad venía en paquetitos llamados electrones, todos de la misma carga, y con un tal Ehrenhaft, que había encontrado subelectrones y había dejado a la comunidad científica a cuadros. Veamos cómo continúa esta historia.

Precisamente Ehrenhaft era uno de los muchos científicos que se habían dedicado a medir la carga del electrón (a la que me referiré como e a partir de ahora). Cuando Millikan, en uno de sus artículos, da el valor de e que ha obtenido con su método, propone tomar un valor para e teniendo en cuenta también los resultados de otros experimentadores, como Rutherford y Geiger, o Planck. Es decir, considera que la carga del electrón es la media de los diferentes valores obtenidos por diferentes investigadores. Sin embargo, así como toma algunos valores, también descarta otros. Entre los valores que Millikan no considera para hacer su media final se encuentra el valor de e propuesto por Ehrenhaft. Según Millikan, su método se basaba en demasiadas hipótesis y era poco preciso experimentalmente.

Electrones heterodoxos

“¿Cuál de las siguientes no es una partícula subatómica? A, protón; be, neutrón; ce, bombón; de, electrón.” Esta es la pregunta que podría convertir a Moe, de los Simpson, en millonario, en un capítulo cuyo nombre no recuerdo. El átomo y sus tres partículas constituyentes se estudian bien tempranito. Además, el electrón tiene un papel bastante importante, puesto que se le coloca como el protagonista de todo lo relacionado con esa cosa llamada “electricidad”.

Sin embargo, la existencia del electrón no se constató hasta hace relativamente poco tiempo. Por no hablar de los quebraderos de cabeza que produjo la susodicha partícula. Joseph J. Thomson la descubrió y ganó el Nobel por ello, mientras que su hijo George P. Thomson demostró más adelante que el electrón se comportaba como una onda, y también ganó el Nobel. Pero no estoy aquí para meterme en berenjenales sobre si el electrón es una partícula y/o una onda. Estoy aquí para reivindicar el subelectrón, esa gran partícula desconocida.

Dragones, unicornios y fuentes de autoridad

Fernández de Enciso fue un letrado del siglo XVI que viajó a América y escribió un libro llamado Suma de geografía. Este libro es conocido por ser el primero en describir la geografía americana junto con la del Viejo Mundo. Pero no voy a hablar de eso aquí. Prefiero, en cambio, preguntarme lo siguiente: ¿Cómo podía Enciso creer en dragones? O unicornios. En su obra los menciona con toda naturalidad. Y también aparece el ave fénix. Pues es muy sencillo, cree en la existencia de estos animales porque lo ha leído en un libro que es la autoridad de la historia natural. 

Pero… ¿qué es la ciencia?

Parece que fue ayer, pero ya hace un año (y unos días) que empecé el blog, que se dice pronto. Nos hacemos viejos. Y en este tiempo os he ido explicando cosillas de historia de la ciencia, sin haberos explicado qué es la ciencia (algo que parecería imprescindible para empezar a trabajar). Digo parecería, porque es evidente que no lo es.

El legado de Copérnico

Bueno, ya está bien de Copérnico, ¿no? Parece que no sepa hablar de otra cosa. Lo que pasa es que Copérnico es una figura fundamental para entender todo lo que viene después. Así que vale la pena pararse un rato. Por si queréis repasar, aquí tenéis la entrada en que explico cómo Copérnico fue moderno siendo antiguo y aquí la que os cuenta cómo un matemático se puso a hacer física desafiando el statu quo. Ahí fue donde lo dejé la última vez. Copérnico les dice a los físicos que las matemáticas mandan. ¿Le hicieron mucho caso?

La revolución copernicana y el auge de las matemáticas

Volvamos a mi tema predilecto: la Revolución Científica. Si os acordáis, antes de que apareciera Sant Jordi me había quedado hablando de la revolución copernicana. Os comenté cómo Copérnico había sido moderno siendo antiguo. Cómo no le gustaban determinados aspectos del sistema de Ptolomeo y propuso su propio sistema. Pero ahí no acaba la cosa.

Preguntas sin respuesta

¿Cómo se mide el amor? ¿A qué huelen las nubes? Hay preguntas a las que la ciencia, simplemente, no puede (o no quiere, o no sabe) responder. Ni falta que hace. Una de estas preguntas fue la que nos plantearon en 2º de Bachillerato para hacer un texto para Sant Jordi: "¿A dónde van a parar las cosas bonitas?" Tal cual. Peor aún: en inglés. Y yo estaba tan feliz revisando las cosas que tenía por mi ordenador escritas con ocasión del día de la rosa y el libro, y me topé con este texto. Y lo releí, me hizo gracia, y dije, pues para el blog que va. Y aquí está.

La revolución copernicana y el auge de lo retro

Sigamos con la Revolución Científica. Después de hablar de la física aristotélica y el abandono de la causa final, toca hablar de Copérnico, un clásico en todos los relatos de esta época. En muchas ocasiones, cuando alguien nos habla del susodicho, lo hace refiriéndose a un genio revolucionario que puso a moverse a la Tierra desafiando todas las creencias de su tiempo. El hecho de que hablemos de revolución copernicana refuerza esta idea, así como también la refuerza la construcción de grandes héroes que tiende a producir la llamada historia de las grandes figuras. Aquí vamos a repasar la innovación de Copérnico para poder situarla en el lugar que le corresponde.

Y precisamente ya podríamos discutir incluso el uso del término innovación para referirnos a la propuesta copernicana de sistema del mundo. En efecto, nos encontramos en el Renacimiento de principios del siglo XVI, y lo (paradójicamente) innovador de los renacentistas es que innovan recurriendo a lo antiguo. Precisamente su voluntad es rescatar del olvido los textos clásicos. Bastante significativo es el hecho de que la denominación "Edad Media" sea de origen renacentista. ¿En medio de qué? De los antiguos y ellos, los renacentistas, que miran al pasado para acercarse al conocimiento auténtico, no "corrompido" por las sucesivas traducciones y modificaciones de los textos que se producen en el transcurso de la historia. Estamos pues en este contexto de cuestionamiento de toda la tradición medieval (básicamente aristotélica) y de mirada directa a los antiguos, entre los que se encuentra Aristóteles, pero también muchos otros.

La causa final

Volvamos a hablar de la Revolución Científica. Ya os comenté que después de esta etapa el mundo es matemático, lo que hace que la física también lo sea. Otra de las novedades introducidas en esta época tiene que ver con lo que es una explicación aceptable, con cuáles son las causas de los fenómenos. En particular, se abandona la llamada “causa final”. Veámoslo.

En el siglo XVI, un señor llamado Benedetti nos dice que Aristóteles no debería haber declarado que un cuerpo es más rápido cuanto más se acerca a su meta, sino más bien que el cuerpo es más veloz cuanto más se aleja de su punto de partida.

El empirismo de Mach

Vamos a ver si zanjamos de una vez por todas el tema de la inercia. En el último post sobre este tema vimos que para distinguir SRI de SRNI había que postular un espacio absoluto. Pero esta no es la única vía para entender bien la distinción inercial/no inercial.

La física según Aristóteles

Para entender por qué la llamada Revolución Científica (siglos XVI - XVII) fue una revolución, hace falta ver qué es lo que había antes de este período que fuese tan diferente respecto a lo que hubo después. Algunas ideas típicas sobre lo revolucionario de la época consisten en apuntar a que Copérnico puso a la Tierra a dar vueltas alrededor del Sol, que es verdad, o a que en aquel momento se separaron ciencia y filosofía, que es más discutible. Pero el caso es que hay mucho más. No me puedo resistir a comentar que, de hecho, hay historiadores que defienden que no hubo "La Revolución Científica" (ni la, ni revolución, ni científica), pero de momento no me voy a meter en este berenjenal.

Cómo resolver problemas algebraicos sin álgebra

Si la forma como multiplicaban y dividían los egipcios os pareció interesante, hoy vais a flipar. Sí, directamente. Sin Paños calientes. Quiero decir, sin paños calientes. Vamos a resolver un problema algebraico sin álgebra. Lo de multiplicar sin tablas era un calentamiento. Ahora viene lo bueno.

Cómo multiplicar sin saber las tablas

Multiplicar y dividir... dos operaciones tan elementales que casi no nos damos cuenta de cómo las hacemos. De hecho, muchas veces las hacemos con calculadora para ahorrarnos problemas. Pero si regresamos a nuestra tierna infancia, recordaremos que para multiplicar lo esencial es aprenderse "las tablas" y a partir de ahí uno puede hacer luego multiplicaciones más sofisticadas de una forma mecánica que no nos enseñan (o al menos a mí no me lo enseñaron) por qué funciona, pero funciona. Me refiero a aquello de multiplicar un número por la cifra de las unidades, luego por la de las decenas, centenas, etc., colocar los resultados uno debajo del otro corridos una cifra cada vez, y finalmente sumarlo todo. Vamos, esto:

Pasteur y la generación espontánea (II)

Veamos cómo continuó el asunto que mosqueó severamente a Pasteur. Como recordaréis, tanto él como Pouchet habían hallado vida generada espontáneamente. La diferencia entre ambos es que Pasteur no publicó sus resultados porque no se los podía creer.

Pasteur y la generación espontánea

¿Cuántos de vosotros creéis en la generación espontánea? O sea, en esa teoría que dice que la vida simplemente... aparece. Lo vivo se genera a partir de lo inerte. Si habéis ido a clase, os habrán enseñado que los seres vivos se reproducen, y es así, y solo así, como se genera nueva vida. Por tanto la vida sale de la vida. Sin embargo, aunque esta es la “teoría oficial”, todos creemos que la vida se originó en algún momento, necesariamente a partir de algo inerte, y no lleva existiendo desde siempre. Así pues, por absurda que nos pueda parecer la generación espontánea, lo cierto es que creemos en ella aunque sea en un sentido reducido: de alguna forma, hace 4000 millones de años, se creó vida en la Tierra, y luego ya dejamos a la reproducción y a la evolución actuar.

Pero esta visión no ha sido siempre la hegemónica: este debate estaba de moda en la Francia del siglo XIX. Los libros de texto modernos nos dicen que fue entonces cuando Pasteur hizo unos experimentos que refutaron por siempre la generación espontánea. El principal defensor de esta teoría por aquel entonces era un tal Pouchet. Veamos cómo fue la discusión.

Comprender los números grandes es posible, si sabes cómo

A menudo, en ciencia, así como en otros ámbitos, uno se topa con números grandes. Pero no números grandes como mil o un millón. Números muy grandes. Números enormes.

El problema de estos números, para la gente a la que le gusta entender las cosas y no solo recibir la información sin mayores pensamientos, es que son difíciles de imaginar. Porque nadie maneja números así de forma cotidiana. Nadie tiene una intuición clara de cuánto es esa cantidad. Dicho de otra forma, un número como 10¹⁰ (un “1” seguido de 10 ceros) es, sin duda, un número muy grande. Pero 10²⁰ (un “1” seguido de 20 ceros) también es muy grande. Y 10³⁰ también. Y ya está, ahí se pierde la intuición. A partir de 10¹⁰ (por decir algo) todo es muy grande. Sin embargo, 10³⁰ es muchísimo más grande que 10¹⁰, y convendría poder visualizar la diferencia, y no confundirlo con la misma “cantidad inmensa”. Hay cantidades inmensas, y las hay inmensamente inmensas. Vamos a ver cómo podemos diferenciarlas mejor.

La sutil diferencia entre lo real y lo ficticio

Vamos a continuar con la discusión de los SRI y SRNI que inicié en una entrada anterior, en la que decía que el científico puede inventarse las fuerzas que quiera y de esta forma hacer que su sistema de referencia sea inercial o no inercial. Como recordaréis, este problema hacía que yo no entendiera la diferencia entre estos dos sistemas y que por tanto no pudiera usar las leyes de Newton. Poca broma. Pero mirando los orígenes del ya archiconocido principio de inercia creo que vi la luz, y aquí comparto mi “descubrimiento” con vosotros.

El teorema de Viviani, o cómo llegar a la playa

Hoy os propongo un pequeño problema. Yo soy un rico aburrido que no sabe en qué gastar su dinero. Como no tengo nada mejor que hacer, me decido a comprar una de esas bellas islas del Pacífico. Pero no es una isla cualquiera. Como soy un poco excéntrico, elijo una isla con forma de triángulo equilátero, porque siempre me ha gustado la geometría y así además puedo fardar ante los colegas, que tienen esas islas amorfas (con forma de patatoide, que diría un físico, aunque la RAE no se lo permita).

Hacer física o coleccionar sellos: esa es la cuestión

Ernest Rutherford fue un gran físico (considerado a menudo como uno de los mejores experimentales de la historia) conocido sobre todo por el descubrimiento del núcleo del átomo. De esta forma inauguró lo que hoy llamamos Física Nuclear, y en cierta manera podría considerarse también fundador de la Física de Partículas. Su contribución a la física no fue anecdótica, pues.

El caso es que, además de genial científico, era una persona un tanto curiosa. Como sucede a veces entre los físicos (para quien vea The Big Bang Theory, Sheldon Cooper es el mejor ejemplo), tendía a despreciar todo lo que no fuera física. “La ciencia, o es física, o es filatelia”. Rutherford dixit. La química: colección de sustancias, colección de reacciones. La biología: colección de animales y plantas. La geología: colección de rocas y minerales. Las ciencias sociales: no creo ni que las considerara ciencias. En resumen, la ciencia es la física: las leyes del universo, las fuerzas, la energía, la estructura de la materia… lo demás es como coleccionar sellos.

El rozamiento (y mucho más) en la teoría del ímpetus

El otro día expliqué cómo se enseña la fuerza de rozamiento a nivel de bachillerato hoy en día. Al final de la entrada, comenté que hay una antigua teoría, la teoría del ímpetus, que añadía una serie de cambios a la aristotélica. Es pues una reforma (habrá que esperar a Newton para la revolución), pero una reforma más que contundente. Veamos sus implicaciones.

Como hemos dicho en un post anterior, el núcleo de la teoría aristotélica del movimiento es que si hay movimiento, hay fuerza. Pues bien, esto persiste en la teoría del ímpetus. Pero hay una diferencia importante: con Aristóteles, el motor era externo al cuerpo movido. Esto le obligaba a decir cosas como que cuando lanzabas una piedra, inicialmente el  motor era la mano, cosa muy razonable, pero una vez volaba por los aires, ¿qué era el motor? Pues tenía que ser el aire, porque no había otra cosa.