Las cuatro fuerzas - Introducción (II) - El Tamiz

Las cuatro fuerzas - Introducción (II) - El Tamiz:

Las cuatro fuerzas - Introducción (II)

2014/01/16

En la primera parte de la historia sobre nuestro conocimiento de las fuerzas hablamos sobre todo de Aristóteles: aunque viajamos muchos siglos en el tiempo, todo lo que vimos eran correcciones a la dinámica aristotélica. Conocimos las mejoras propuestas por Filópono, Avicena y Buridan, y alcanzamos con él el siglo XV. Aunque parezca mentira poco pasó en este campo durante un par de siglos – hacía falta una genialidad poco común, que llegó en el XVII con el divino italiano – si hace falta que diga quién es te doy un pescozón.

Sí, hoy llegaremos, por fin, a la madurez de la dinámica. Será, quiero dejarlo claro, un artículo de babeo infame, pero es inevitable; y, además de baboso, será aún más ladrillaco que el anterior, así que ponte cómodo y disfrutemos para empezar, porque es para disfrutarlo, del genio delicioso de nuestro amigo pisano y sus dos aportaciones, que permitirían a Isaac Newton destruir la dinámica aristotélica para siempre y establecer una nueva.

La primera aportación de Galileo es cualitativa: al contrario que Buridan, el italiano abandona por fin la noción aristotélica de movimiento natural, voluntario y forzado. Para Galileo no tiene sentido decir que el movimiento de una piedra que cae hacia el suelo es más “natural” que el de otra que ha sido lanzada hacia arriba. El movimiento es movimiento y punto. Como recordarás, la idea de Aristóteles era que los seres vivos fuerzan las cosas, y si no fuera por ellos los objetos permanecerían “donde deben”, es decir, en su lugar natural.

Incluso en la descripción de Buridan de la piedra lanzada hacia arriba, la piedra sólo sube porque alguien la ha forzado a hacerlo impartiéndole ímpetu, pero una vez que llega al suelo se queda en su lugar natural. Ahora bien, se pregunta Galileo, ¿es esto siempre cierto? ¿No es posible crear un movimiento totalmente natural en el que un objeto suba? La respuesta es que sí.

Galileo Galilei (1564-1642).

En su Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo (Diálogo sobre los dos principales sistemas del mundo), del que hemos hablado largo y tendido por su discusión sobre geocentrismo y heliocentrismo, el italiano se plantea un experimento mental que destruye la concepción aristotélica de movimiento natural y la distinción entre fuerzas naturales y de otro tipo. El experimento mental es el siguiente: imaginemos que hacemos un túnel a través del centro de la Tierra que va de un punto de la superficie terrestre a su antípoda. Imaginemos también que ponemos una bola en reposoa varios kilómetros de distancia del centro.

Las cuatro fuerzas - Introducción (I)

2014/01/09

Hace mucho tiempo, en una galaxia muy lejana, os prometí que algún día dedicaríamos una mini-serie a las cuatro interacciones fundamentales de la Naturaleza, llamada Las cuatro fuerzas. Qué raro es dar nombre a una serie años antes de que se publique, ¿verdad? De cualquier manera, aquí tenéis la primera entrega de esta mini-serie. Mi intención es dedicar un artículo a cada una de las cuatro fuerzas –salvo que me extienda tanto en alguno que lo parta en dos–, además de uno introductorio al concepto de fuerza y probablemente alguno de conclusión o vuelta a alguna de las cuatro con conceptos nuevos.

Para cada una de las cuatro fuerzas mi idea es explicar lo siguiente:

• En qué consiste, qué la hace especial y cómo descubrimos que existía.
• Cómo ha ido evolucionando nuestro conocimiento sobre ella.
• Cuál es nuestra concepción actual sobre la fuerza.
• Qué hipótesis existen que podrían cambiar nuestra idea sobre ella en un futuro cercano.

Después de terminar, aunque no sé si hará falta o habremos hablado sobre ello en los artículos individuales, me gustaría hablar un poco sobre unificación y las relaciones entre las cuatro (si no hiciera falta nos lo saltamos y punto), y antes de todo quiero hablar sobre el concepto de fuerza en general, ya que es común a las cuatro y algunos saben más que otros sobre lo que significa. Como casi siempre, intentaré no suponer conocimiento previo: habrá muchos enlaces a artículos anteriores para ampliar conocimientos si tienes curiosidad y no los has leído, pero no será necesario hacerlo para seguir la serie.

Conoce tus elementos - El cinc - El Tamiz

Conoce tus elementos - El cinc

2012/08/30

Nota: Para quienes no estéis al tanto pero os guste aprender química, Álex Girón está empezando una breve serie sobre la tabla periódica en general en El Cedazo que promete ser interesante.

Nuestro recorrido por la tabla periódica en Conoce tus elementos continúa a través de la región de los metales de transición. En las últimas entregas de la serie hemos estudiado cuatro de los metales más importantes para nosotros: hierro, cobalto, níquel y cobre –ĺos elementos con 26, 27, 28 y 29 protones respectivamente–. Esto, naturalmente, no es casualidad. Aunque una gran proporción de todos los elementos existentes son metales de transición, las bases de nuestra civilización tecnológica se encuentran aquí, en las primeras “posiciones” dentro de este tipo de elementos. Si has seguido la serie hasta ahora estoy seguro de que entiendes las dos razones fundamentales.

Los metales son elementos maravillosos. Son capaces de formar redes de billones de átomos en las que algunos electrones pertenecen a toda la red y son capaces de moverse casi libremente por todo el metal con la consiguiente capacidad de transmitir energía térmica y corriente eléctrica. Estas redes, aunque suelen ser resistentes, son además flexibles, lo que convierte a los metales en elementos estructurales extraordinarios. Sin embargo, no todos los metales son iguales.

Los metales más “metálicos” –los que se encuentran en los dos primeros grupos de la tabla periódica, a la izquierda–, como el sodio, el potasio o el calcio, son tan reactivos que es casi imposible encontrarlos en estado puro. Además, incluso si podemos aislarlos de los compuestos que los contienen, no tendría sentido construir cables, vigas o máquinas con ellos, puesto que se oxidarían tan rápido que no durarían apenas tiempo en estado puro.

Sin embargo, un poco más allá –al entrar en la región media de la tabla– nos encontramos conmetales más flexibles electrónicamente: no son tan ávidos como los alcalinos de librarse de sus electrones aunque sigan teniendo carácter metálico. Estos metales de transición son los que nos han permitido, como hemos visto a lo largo de los últimos artículos de la serie, construir rascacielos, aviones y ordenadores. Sin embargo, tampoco todos los metales de transición son iguales, y aquí está la clave de por qué hemos visto un puñado de metales conocidísimos de manera consecutiva.

Premios Nobel - Física 1919 (Johannes Stark) - El Tamiz

Premios Nobel - Física 1919 (Johannes Stark)

2014/08/06

En la última entrega de la serie de los Premios Nobel hablamos del Nobel de Química de 1918, entregado al alemán Fritz Haber por lograr sintetizar amoníaco a partir de nitrógeno e hidrógeno. Hoy, por lo tanto, avanzamos un año y llegamos al período de entreguerras, para conocer el Nobel de Física de 1919, otorgado al alemán Johannes Stark, en palabras de la Real Academia Sueca de las Ciencias,

Por su descubrimiento del efecto Doppler en los rayos canales y el desdoblamiento de líneas espectrales en el interior de campos eléctricos.

Sé que la cosa suena bastante abstracta, pero si has leído el resto de la serie –en un momento digo cuáles son los artículos relevantes– creo que no te costará demasiado entender la importancia del doble descubrimiento de Stark y también que se trata de dos descubrimientos hasta cierto punto lógicos. Intentaré además mantener controlada mi antipatía hacia Stark, al menos hasta llegar a su causa, para que sus defectos de carácter no empañen la belleza de sus descubrimientos.

Además de este aviso sobre mi falta de objetividad, uno más: me ha salido un ladrillo bastante denso, sin demasiadas imágenes –no había muchas relevantes– y como no tengo apenas tiempo de releerlo, seguramente tiene aún más erratas que de costumbre… pero según me las digáis, las corrijo.