• Author / Uploaded
• Lizbeth Almaraz

• Categories
• Física y matemáticas
• Física
• Electromagnetismo
• Fuerza
• Ciencia

Citation preview

Tales de Mileto (Mileto, actual Turquía, 624 a.C.-?, 548 a.C.) Filósofo y matemático griego. Al repasar las ideas de los filósofos anteriores en el primer libro de su Metafísica, Aristóteles se convirtió involuntariamente en el primer historiador de la filosofía antigua; en dicha obra, Aristóteles consideró a Tales como el primero en sugerir un único sustrato formativo de la materia; además, en su intención de explicar la naturaleza por medio de la simplificación de los fenómenos observables y la búsqueda de causas en el mismo entorno natural, Tales fue uno de los primeros en trascender el tradicional enfoque mitológico que había caracterizado la filosofía griega de siglos anteriores.

Tales de Mileto

La rica y próspera ciudad griega de Mileto, en la costa de la actual Turquía, fue la cuna del pensamiento occidental; en ella se desarrolló, a lo largo del siglo VI antes de Cristo, la actividad de los filósofos milesios, es decir, originarios de Mileto: Tales, Anaximandro y Anaxímenes. El paso del mito al logos, a la razón, define el comienzo de los filosofía. Y los filósofos milesios fueron, en efecto, los primeros en dejar de lado las explicaciones

mitológicas y religiosas de los fenómenos (los rayos son producto de la cólera de Zeus) y en dar respuestas racionales a las cuestiones. La que más ocupó a los milesios fue la del arjé (origen o principio). La fisis, la naturaleza o universo físico, es un conjunto de seres de muy diversa índole; ¿existe un principio constitutivo único, una sustancia común a toda esta multiplicidad de seres? Cada uno de los pensadores de la escuela milesia dio una respuesta distinta: para Tales de Mileto el arjé es el agua; para Anaximandro, el ápeiron, lo indefinido; para Anaxímenes, el aire. La cuestión seguiría siendo tratada por otros destacados pensadores de la floreciente filosofía griega, como Pitágoras, Jenófanes de Colofón, Parménides, Heráclito, Empédocles, Anaxágoras, Leucipo o Demóc rito, hasta convertirse en uno de los temas centrales de la filosofía presocrática, es decir, de la anterior a Sócrates. La disparidad y lo que hoy nos parece escasa fundamentación de las respuestas no puede socavar la trascendencia de estas aportaciones en la medida en que suponen el inicio de una actitud racional, es decir, filosófica. En este sentido, Tales fue el primer filósofo griego que intentó dar una explicación física del Universo, que para él era un espacio racional pese a su aparente desorden. Tales se planteó la siguiente cuestión: si una sustancia puede transformarse en otra, como un trozo de mineral azulado lo hace en cobre rojo, ¿cuál es la naturaleza de ambas sustancias, del mineral y del cobre? ¿Cualquier sustancia puede transformarse en otra de forma que finalmente todas las sustancias sean aspectos diversos de una misma materia? Tales consideraba que la respuesta a esta última cuestión es afirmativa, y que siendo así podría introducirse en el Universo un orden básico; quedaba determinar cuál era entonces ese principio constitutivo (en griego, arjé o arché). Para Tales de Mileto el arjé es el agua, pues es la materia que se encuentra en mayor cantidad, rodea la Tierra y corre a través de los continentes. Todo nace del agua, la cual es el elemento básico del que están hechas todas las cosas. El agua impregna la atmósfera en forma de vapor, que es aire, nubes y éter; del agua se forman los cuerpos sólidos al condensarse, y la vida no es posible sin ella. La Tierra, para Tales, era un disco plano cubierto por la semiesfera celeste flotando en un océano infinito. Esta tesis sobre la existencia de un elemento del cual estaban formadas todas las cosas cobró gran aceptación entre filósofos posteriores, a pesar de que, como ya se ha indicado, no aceptasen que el agua fuera tal elemento. Lo importante de su tesis es la consideración de que todo ser

proviene de un principio originario, sea el agua, sea cualquier otro. Y el hecho de buscarlo de una forma racional, de extraerlo de una serie de observaciones y deducciones, es lo que ha valido a Tales el título de "padre de la filosofía". De la vida de Tales de Mileto nos han llegado datos y anécdotas dispersas de imposible verificación. Al parecer, en su juventud viajó a Egipto, donde aprendió geometría de los sacerdotes de Menfis, y astronomía, que posteriormente enseñaría con el nombre de astrosofía. Dirigió en Mileto una escuela de náutica, construyó un canal para desviar las aguas del Halis y dio acertados consejos políticos. Fue maestro de Pitágoras y Anaxímenes, y contemporáneo de Anaximandro. En geometría, y en base a los conocimientos adquiridos en Egipto, Tales de Mileto elaboró un conjunto de teoremas generales y de razonamientos deductivos a partir de los primeros. Todo ello fue recopilado posteriormente por Euclides en su obra Elementos, pero se debe a Tales el mérito de haber introducido en Grecia el interés por los estudios geométricos. Ninguno de sus escritos ha llegado hasta nuestros días; a pesar de ello, son muy numerosas las aportaciones que a lo largo de la historia, desde Herodoto, Jenófanes o Aristóteles, se le han atribuido.

Otto von Guericke (Magdeburgo, actual Alemania, 1602 - Hamburgo, 1686) Físico e ingeniero alemán. Estudió derecho en la Universidad de Jena y matemáticas en la de Leiden. Durante la guerra de los Treinta Años sirvió como ingeniero en el ejército de Gustavo Adolfo de Suecia. De sus estudios sobre el vacío concluyó que éste admitía la propagación de la luz pero no la del sonido, y que determinados procesos como la combustión, y por tanto la respiración animal, no podían tener lugar en condiciones de ausencia de aire. En 1654 realizó su famoso experimento de los hemisferios de Magdeburgo, en el que dos semiesferas de cobre de 3,66 metros de diámetro quedaron unidas con tal fuerza por el efecto de un vacío parcial creado en su interior que ni con la fuerza de dieciséis caballos fue posible separarlas.

Otto von Guericke

Era hijo de una familia noble, y, después de haber estudiado leyes y matemáticas en Alemania y Leiden, viajó por Francia e Inglaterra. Devastada su ciudad natal durante la guerra de los Treinta Años, Guericke y los suyos apenas pudieron salvar la vida. En 1636 llegó a ingeniero jefe de Erfurt, y en 1646 a burgomaestre de Magdeburgo. Su ocupación preferida era la investigación científica, singularmente sobre neumática; alentado por los descubrimientos de Galileo, Pascal y Torricelli, intentó conseguir el vacío, y, tras numerosos y afortunados experimentos, entre

los cuales figura el célebre de los hemisferios, inventó en 1650 la bomba aspirante. Otto von Guericke realizó también algunos estudios de electrostática; se le deben el primer esbozo de máquina eléctrica, el descubrimiento de la repulsión electrostática y la observación de algunos fenómenos luminosos. Construyó además un baroscopio, demostró la imposibilidad de la combustión en un espacio carente de aire, llevó a cabo investigaciones astronómicas y predijo la periodicidad de los cometas. Sus principales observaciones se hallan contenidas en Experimentos nuevos o de Magdeburgo sobre el espacio vacío (1672). Guericke es también autor de una Historia del asedio y la ocupación de Magdeburgo. En 1681 se retiró a Hamburgo, donde residió hasta el fin de sus días. Su obra Experimentos nuevos o de Magdeburgo sobre el espacio vacío (1672), publicada en latín en la ciudad de Amsterdam, resulta particularmente original e interesante por las nuevas concepciones introducidas respecto al aire y al vacío que establecieron, junto con las de Torricelli, las bases de la aerostática. Gran parte del texto está dedicado a numerosos experimentos sobre el vacío; el autor comenzó por estudiar y construir varios tipos de aparatos capaces de producirlo. En el libro se describen también experimentos sobre la presión atmosférica, entre ellos el ya citado y famosísimo de los hemisferios de Magdeburgo. Los estudios de Otto von Guericke ejercieron una gran influencia sobre la investigación científica de su tiempo y promovieron el posterior conocimiento de las leyes que rigen el estado gaseoso y la técnica del vacío.

Pieter van Musschenbroek. Fue un físico holandés.

Síntesis biográfica Nace en Leyden el 14 de marzo de 1692 y septiembre en Estados Unidos en 1761.

muere

el 19

de

Descubrimientos En 1740 comenzó a dar clases de física en Duisburg, Utrecht y en Leyden. Realizó varios experimentos sobre la electricidad. Llegó a ser famoso por uno de ellos, se propuso investigar si el agua encerrada en un recipiente podía conservar cargas eléctricas. Durante esta experiencia unos de sus asistentes, cogió la botella y recibió una fuerte descarga eléctrica. Esto sucede en 1746, donde se descubre el primer capacitor, y lo llama en honor a la Universidad y Ciudad de donde era oriundo "Botella de Leyden". Aunque simultáneamente el mismo aparato fuera descubierto por el inventor alemán Ewald Georg von Kleist, el nombre de la "Botella de Leyden" quedó en la historia como uno de los grandes descubrimientos de la ciencia.

Botella de Leyden Este capacitor consistía en una botella de vidrio parcialmente llena con agua y tapada con un corcho atravesada en su centro por un cable con uno de sus extremos sumergido en el agua. Cuando se conectaba el cable a una fuente de energía estática la botella se cargaba, y podía descargarse conectando su borne central a un punto de potencial cero (tierra). Este hallazgo evolucionó rápidamente hacia un recipiente de vidrio con delgadas

láminas metálicas dentro y fuera. Una varilla metálica atravesaba la tapa aislante haciendo contacto con la lámina interna. Entre las placas interna y externa se aplicaba una diferencia de potencial que hacía que la "Botella de Leyden" se cargara. Una vez cargada se la podía descargar acercando el conductor central a la placa externa, produciendo la perforación dieléctrica del aire mediante una chispa. La "Botella de Leyden" pronto encontró interesantes aplicaciones prácticas para almacenar energía estática, una de las más tradicionales fue la máquina de Wimshurst. En aquella época fueron tan importantes las aplicaciones de la "Botella de Leyden" que se pueden ver distintos modelos y diseños en muchos museos del mundo de la especialidad, pero todas conservan el mismo principio de funcionamiento

Botella de Leyden

Un año más tarde el británico William Watson descubrió que aumentaba la descarga si la envolvía con una capa de estaño. Siguiendo los nuevos descubrimientos, Jean Antoine Nollet tuvo la idea de reemplazar el líquido por hojas de estaño, quedando desde entonces esta configuración de la botella que se utiliza actualmente para experimentos. Watson pudo transmitir una descarga eléctrica de manera espectacular produciendo una chispa eléctrica desde una botella de Leyden a un cable metálico que atravesaba el río Támesis en 1747. Las botellas de Leyden eran utilizadas en demostraciones públicas sobre el poder de la electricidad. En ellas se producían descargas eléctricas capaces de matar pequeños ratones y pájaros.

Forma de Experimentar Se toma una botella de cristal, en la cual, se corta un trozo de lámina de aluminio de uso doméstico y con esto y con un rollo de película fotográfica, se envuelve el frasco. Posteriormente se coloca en el interior otro trozo de lámina de aluminio. En este

punto del experimento podría emplearse pegamento pero existe el peligro de que los gases liberados en el interior puedan hacer explotar el frasco. Se perfora en la tapa de la botella y se introduce en esta un tornillo y se asegura en la parte interior de la botella con un trozo de alambre obtenido de un clip para papel. Este alambre debe hacer contacto con la lámina que se ha colocado en el interior. Con un trozo de cable (con varios hilos) y se sujeta en la parte de arriba del tornillo; a esta parte se le conoce como "cepillo de colección". Como generador se utiliza un tubo de PVC que se frota con un paño o un trozo de tela para generar electricidad estática. Se hace funcionar colocando la botella de Leyden en el borde de una mesa, luego se debe hacer que el cepillo de colección toque al tubo de PVC, mientras esto se realiza, se desliza frotando en el paño o tela. El alambre que sale de la botella de Leyden es una conexión a tierra. Se puede sujetar el frasco por la parte que tiene la lámina de aluminio y no se recibirá una descarga siempre que no se toque la lámina y el tornillo.

Benjamin Franklin (Boston, 1706 - Filadelfia, 1790) Político, científico e inventor estadounidense. Estudioso de la electricidad y de cuanto atrajo su interés, inventor del pararrayos y de otros útiles artefactos, honesto y eficiente hombre público y destacado artífice de la independencia de los Estados Unidos, Benjamin Franklin fue acaso el personaje más querido de su tiempo en su país y el único americano de la época colonial británica que alcanzó fama y notoriedad en Europa.

Benjamin Franklin

Sólo desde la admiración es posible aproximarse a su figura, y al mismo tiempo es difícil pensar en Franklin sin experimentar una sensación de calor humano. Su apariencia era tan sencilla, su personalidad resultaba tan agradable y su sentido del humor brotaba tan espontáneamente que para la gente resultaba fácil quererlo y respetarlo. Unos grandes ojos grises y una boca propensa a la sonrisa adornaban el rostro de este dechado de virtudes, que fue capaz de sobresalir en cuantos campos se propuso. "La voluntad, el talento, el genio y la gracia se reunían en él, como si la naturaleza al formarle se hubiese sentido derrochadora y feliz", afirmó uno de sus biógrafos. Más allá de esos dones, Franklin siempre creyó firmemente que era posible modificar los aspectos negativos del carácter mediante una disciplina a la vez suave y constante. En su juventud llevaba siempre consigo una lista de cualidades dignas de admiración, que más tarde se convirtió en un pequeño libro donde cada página estaba consagrada a una virtud. Franklin dedicaba una semana de atención a cada una de ellas, que releía en cuanto tenía ocasión, y volvía a empezar cuando llegaba al final. Biografía

Decimoquinto hermano de un total de diecisiete, Benjamin Franklin cursó únicamente estudios elementales, que abandonó a la edad de diez años; la vasta erudición enciclopédica que exhibiría en su madurez fue el resultado de una curiosidad insaciable y de un esfuerzo autodidacta que compaginaría siempre con sus actividades profesionales. A los doce años comenzó a trabajar como impresor en una empresa propiedad de John Franklin, uno de sus hermanos. En 1723, tras una disputa con su hermano, huyó a Filadelfia, donde, sin un céntimo en el bolsillo, halló trabajo en una tipografía. Tras haber desempeñado por espacio de dos años la misma actividad en Inglaterra, adonde había sido enviado con recomendaciones sin ningún valor, regresó a Filadelfia y trabajó por su cuenta como tipógrafo y editor. En 1727 fue responsable de la emisión de papel moneda en las colonias británicas de América. Más tarde fundó el periódico La Gaceta de Pensilvania, que publicó entre los años 1728 y 1748, y en 1732 emprendió la edición del Almanaque del pobre Richard (1732-1757).

Benjamin Franklin

Con la publicación del Almanaque, un tipo de anuario misceláneo frecuente en la época que incluía el santoral, horóscopos, consejos médicos y previsiones meteorológicas, se abrió en su vida un período de prosperidad. El propio Franklin ejercía como redactor, editor y director, aunque atribuía la autoría del mismo a un personaje ficticio que acabaría siendo

famosísimo: el extravagante Richard Saunders, de donde procede el título de Almanaque del pobre Richard. El tal Richard es un viejo "yanqui" provinciano de variable humor, un filósofo rústico con sus puntas y ribetes de misoginismo, que, con gran desesperación de su esposa Bridget, se pasa el tiempo entre polvorientos libros y cálculos astrológicos, en lugar de ganar dinero para sostener a su familia; decide editar el almanaque, precisamente, para poder conciliar sus aficiones con esa necesidad. Junto a las secciones habituales, Franklin tuvo el acierto de incluir además toda clase de máximas, proverbios, sentencias y frases célebres, extraídas de fuentes variadas; en ocasiones, aplicando su genio y experiencia a la conducta humana, llegó a inventarlas él mismo, con tanta fortuna que acabaron pasando al acervo popular. Después de veinticinco años de publicación ininterrumpida, con tiradas que alcanzaron los diez mil ejemplares (una cifra impresionante para la época), Benjamin Franklin había conseguido un considerable patrimonio que le permitió abandonar la impresión. El estadista La época de más intensa actividad política de Benjamin Franklin se inició en 1757, una vez finalizada aquella larga etapa como impresor. Lo más importante de la misma fue su tarea como inspirador y activo factótum de la independencia. Puede atribuírsele la idea primigenia de unos Estados Unidos como nación única y no como un grupo de colonias separadas, ya que dos décadas antes de la guerra de independencia americana concibió un sistema de gobiernos estatales reunidos bajo una sola autoridad federal. Previamente, convertido ya en uno de los más importantes personajes públicos de Filadelfia, había sido elegido miembro de la Asamblea legislativa; llevó a buen fin el tratado con los indios rebeldes, encontró un sistema racional para la limpieza de las calles y promovió numerosas iniciativas y mejoras. Su temperamento activo y polifacético lo impulsaría a participar en las cuestiones de ámbito local, por ejemplo, en la creación de instituciones como el cuerpo de bomberos de Filadelfia, la biblioteca pública y la Universidad de Pensilvania, así como la Sociedad Filosófica Americana. Como director general de Correos en Filadelfia, primero de importancia de los múltiples cargos públicos que desempeñaría con brillante eficiencia, Franklin alcanzó una serie de éxitos fulgurantes en la mejora del servicio,

amplió considerablemente la frecuencia de los envíos y mejoró los caminos postales. Cuando en 1757 fue enviado a Londres para defender los intereses de las colonias americanas ante la metrópoli, Benjamin Franklin inició una intensa labor política que acabaría dando los frutos apetecidos. En una famosa ocasión estuvo durante todo el día en la Cámara de los Comunes, contestando con gran habilidad las preguntas que le dirigían los miembros de tan honorable institución en torno a la resistencia de las colonias ante la muy odiada ley tributaria inglesa, que resultaba nefasta para los intereses de los colonos americanos. El resultado fue que el Parlamento revocó la ley (1766) y la guerra se retrasó diez años, dando a los independentistas tiempo suficiente para prepararse. Ante las nuevas presiones fiscales y políticas ejercidas por la metrópoli, Benjamin Franklin dejó Londres; regresó a Filadelfia en 1775 y se adhirió decididamente al movimiento independentista. Ese mismo año fue nombrado diputado por Pensilvania ante el II Congreso Continental, en el que los representantes de las trece colonias norteamericanas decidieron formar un ejército para luchar contra Inglaterra. Al año siguiente redactó, conjuntamente con Thomas Jefferson y John Adams, la histórica Declaración de Independencia (1776). Debido a su prestigio, se le escogió en diciembre de ese año para efectuar una gira por Europa (1776-1785) en busca de apoyo para la causa independentista. Era fundamental conseguir la ayuda de Francia, sin la cual la contienda podía prolongarse indefinidamente e incluso perderse. George Washington se había entregado a la organización de un ejército norteamericano, pero la metrópoli contaba con todo el poder, las armas e importantes aliados. Era preciso contrarrestar ese poderío consiguiendo el auxilio de Francia. Franklin no sólo convenció al reacio monarca francés, Luis XVI, de que enviara secretamente suministros al general Washington, sino que un año después (1778) logró que entrara abiertamente en la guerra como aliado después de firmar un tratado de amistad.

Benjamin Franklin (retrato de David Martin, 1767)

Finalizada la guerra y lograda la independencia efectiva, Benjamin Franklin fue partícipe en las conversaciones para concluir el tratado de paz que pondría fin al conflicto (1783). Tras su regreso a Filadelfia fue nombrado miembro de la convención encargada de la redacción de la Constitución estadounidense (1787). Franklin consiguió además resolver un problema que amenazaba con dificultar seriamente la formación del nuevo país: los pequeños Estados querían tener idéntica representación en el Congreso que los grandes y, a su vez, éstos pretendían que el número de delegados se eligiera según la población de cada Estado. Franklin resolvió la dificultad aceptando la primera propuesta como base para el Senado y la segunda para la Cámara de Representantes; luego, cuando la Constitución estuvo lista, se encargó personalmente de que fuera ratificada por los distintos Estados, tarea para la que tuvo que poner en juego todas sus dotes de persuasión y sus capacidades de magistral razonador: ninguno de sus interlocutores se resistió a sus argumentos. Vuelto a Filadelfia, ya viejo y fatigado, y con la esperanza de un descanso bien merecido, se vio inmediatamente agobiado por nuevas responsabilidades públicas, llevando una vez más a cabo con su perfecto y admirable estilo las misiones confiadas. El científico

El interés de Benjamin Franklin por los temas científicos comenzó a mediados del siglo y coincidió aproximadamente con aquella etapa de intensa actividad política. Durante una estancia en Francia, en 1752, llevó a cabo el famoso experimento de la cometa, que le permitió demostrar que las nubes están cargadas de electricidad y que, por lo tanto, los rayos son esencialmente descargas de tipo eléctrico. Para la realización del experimento, no exento de riesgo, utilizó una cometa dotada de un alambre metálico unido a un hilo de seda que, de acuerdo con su suposición, debía cargarse con la electricidad captada por el alambre. Durante la tormenta acercó la mano a una llave que pendía del hilo de seda, y observó que, lo mismo que en los experimentos con botellas de Leyden que había realizado con anterioridad, saltaban chispas, lo cual demostraba la presencia de electricidad.

El experimento de la cometa (óleo de B. West)

Este descubrimiento le permitió inventar el pararrayos, cuya eficacia dio lugar a que ya en 1782, en la ciudad de Filadelfia, se hubiesen instalado 400 de estos ingenios. Sus trabajos acerca de la electricidad le llevaron a formular conceptos tales como el de la electricidad negativa y positiva (a partir de la observación del comportamiento de las varillas de ámbar) o el

de conductor eléctrico, entre otros. Expuso además una teoría acerca de la electricidad en la que consideraba que ésta era un fluido sutil que podía presentar un exceso o un defecto, descubrió el poder de las puntas metálicas al observar que un cuerpo con carga eléctrica se descarga mucho más deprisa si termina en punta, y enunció el principio de conservación de la carga eléctrica. Benjamin Franklin inventó también la llamada estufa Franklin (1742), una estufa de hierro de mayor eficiencia y menor consumo, y las lentes bifocales. La gran curiosidad que sentía por los fenómenos naturales le indujo a estudiar, entre otros, el curso de las tormentas que se forman en el continente americano, y fue el primero en analizar la corriente cálida que discurre por el Atlántico norte y que en la actualidad se conoce con el nombre de corriente del Golfo. Músico e instrumentista experto, escribió también sobre los problemas de la composición musical, en particular sobre los referentes a la adaptación de la música a la letra para que esta última pudiera ser inteligible. Una relación detallada de sus hallazgos resultaría interminable y agotadora, pues su capacidad creadora y su sentido de anticipación fueron absolutamente extraordinarios. Benjamin Franklin falleció en Filadelfia a los 84 años de edad. Había permanecido activo prácticamente toda su vida; sólo dos años antes había decidido retirarse de la vida pública y completar su Autobiografía (iniciada hacia 1771), que vería la luz póstumamente. Una de las razones que lo llevaron a la longevidad fue su profundo conocimiento de los temas relativos a la salud. Daba largas caminatas en cuanto tenía ocasión, era un ejemplo de moderación en la mesa y, en contra de muchos prejuicios acatados por sus contemporáneos, tenía hábitos que resultaban insólitos para el americano medio, como la costumbre, considerada extravagante y perniciosa, de dormir con las ventanas abiertas de par en par.

Charles Coulomb (Angulema, Francia, 1736 - París, 1806) Físico francés. Su celebridad se basa sobre todo en que enunció la ley física que lleva su nombre (ley de Coulomb), que establece que la fuerza existente entre dos cargas eléctricas es proporcional al producto de las cargas eléctricas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Las fuerzas de Coulomb son unas de las más importantes que intervienen en las reacciones atómicas.

Charles Coulomb

Después de pasar nueve años en las Indias Occidentales como ingeniero militar, regresó a Francia con la salud maltrecha. Tras el estallido de la Revolución Francesa (1789) se retiró a su pequeña propiedad en la localidad de Blois, donde se consagró a la investigación científica. En 1802 fue nombrado inspector de la enseñanza pública. Influido por los trabajos del inglés Joseph Priestley (ley de Priestley) sobre la repulsión entre cargas eléctricas del mismo signo, desarrolló un aparato de medición de las fuerzas eléctricas involucradas en la ley de Priestley, y publicó sus resultados entre 1785 y 1789. Estableció que las fuerzas generadas entre polos magnéticos iguales u opuestos son inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia entre ellos, lo cual sirvió de base para que, posteriormente, Simon-Denis Poisson elaborara la teoría matemática que explica las fuerzas de tipo magnético. También realizó investigaciones sobre las fuerzas de rozamiento, y sobre molinos de viento, así como acerca de la elasticidad de los metales y las fibras de seda. La unidad de carga eléctrica del Sistema Internacional lleva el nombre de culombio (simbolizado C) en honor de este ilustre físico.

Alessandro Volta (Como, actual Italia, 1745 - id., 1827) Físico italiano que inventó la primera pila eléctrica generadora de corriente continua. Desde joven mostró una gran afición al estudio de los fenómenos naturales. Recibió su primera formación en el colegio de jesuitas de su localidad natal, y, en oposición a sus padres, quienes le querían abogado, y a los maestros, que pretendían llevarle al estado religioso, abandonó los estudios regulares y emprendió por su cuenta el cultivo de la física.

Alessandro Volta

A los dieciocho años mantenía ya correspondencia con los principales electrólogos europeos. De 1765 a 1769, con la ayuda de su amigo Guilio Cesare Gattoni, sacerdote, se dedicó particularmente al estudio de los fenómenos eléctricos, que interpretó de manera muy personal. En 1767 escribió acerca de algunas observaciones e ideas sobre la electricidad a Giovan Battista Beccaria, profesor de Turín, quien no las aprobó. Volta le replicó entonces con su primer texto impreso, De vi attractiva ignis electrici ac phaenomenis inde pendentibus, que cabe considerar el germen de toda la doctrina eléctrica de Alessandro Volta. En 1775, su interés por la electricidad le llevó a inventar un artefacto conocido como electróforo, empleado para generar electricidad estática. Un año antes había sido nombrado profesor de física del Colegio Real de Como. En 1778 identificó y aisló el gas metano, y al año siguiente pasó a ocupar la cátedra de física de la Universidad de Pavía. En 1780, un amigo de Volta, Luigi Galvani, observó que el contacto de dos metales diferentes con el músculo de una rana originaba la aparición de corriente eléctrica. Volta llevó a cabo diversos experimentos acerca de los fenómenos comprobados por Galvani, y tras su entusiasmo inicial, empezó a dudar de ellos y a considerarlos efecto de una excitación provocada en los nervios por la electricidad común. En 1794, Volta comenzó a experimentar con metales únicamente, y llegó a la conclusión de que el tejido animal no era necesario para producir corriente. Este hallazgo suscitó una fuerte

controversia entre los partidarios de la electricidad animal y los defensores de la electricidad metálica. Hacia 1796-97, con el empleo de sus electroscopios y de su condensador, Alessandro Volta comprobó experimentalmente la existencia de un desequilibrio eléctrico, que llamó "tensión", entre dos metales distintos cualesquiera. Este descubrimiento fundamental le indujo a tratar de conseguir la multiplicación de tales desequilibrios mediante oportunas cadenas de conductores en contacto. En el curso de las investigaciones que llevó a cabo por espacio de tres años pudo comprobar una serie de propiedades que le permitieron la construcción de la primera pila eléctrica. La demostración, realizada en 1800, del funcionamiento de la primera pila eléctrica puso fin a las anteriores controversias y certificó la victoria del bando favorable a las tesis de Volta; un verdadero triunfo, que, sin embargo, no alteró la bondadosa serenidad del ilustre científico. Un año más tarde, Alessandro Volta efectuó ante Napoleón una nueva demostración de su generador de corriente. Impresionado, el emperador francés nombró a Volta conde y senador del reino de Lombardía. El emperador de Austria, por su parte, lo designó director de la facultad de filosofía de la Universidad de Padua en 1815. Descubierta la pila, toda la actividad de Volta se orientó hacia el estudio de sus propiedades estrictamente eléctricas, como la intensidad y la conductividad, campo en el que realizó ya algunos importantes avances y anticipó otros. Hombre excepcional por cultura, amplitud de juicio, vigor de ingenio, fuerza dialéctica, habilidad experimental, rectitud moral y fe religiosa, el sabio falleció admirado y llorado por todo el mundo de la ciencia, y legó a la posteridad el claro ejemplo de su vida y el gran beneficio de su obra. La unidad de fuerza electromotriz del Sistema Internacional lleva el nombre de voltio en su honor desde el año 1881.

Georg Simon Ohm (Erlangen, actual Alemania, 1789 - Munich, 1854) Físico alemán. Georg Ohm descubrió de la ley de la electricidad que lleva su nombre, según la cual la intensidad de una corriente a través de un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre los extremos del conductor e inversamente proporcional a la resistencia que dicho conductor opone al paso de la corriente.

Georg Simon Ohm

Hijo de un herrero, alternó en los años de adolescencia el trabajo con los estudios, en los que demostró preferencia por los de carácter científico. En 1803 empezó a asistir a la Universidad de Erlangen, donde hizo rápidos progresos. Primero enseñó como maestro en Bamberg; pero en 1817 fue nombrado profesor de matemáticas y física en el Instituto de Colonia. Dedicado desde el principio a los estudios de galvanoelectricidad, en 1827 publicó aspectos más detallados de su ley en un artículo titulado Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (El circuito galvánico investigado matemáticamente), que, paradójicamente, recibió una acogida tan fría que lo impulsó a presentar la renuncia a su cargo en el colegio jesuita. Finalmente, en 1833 aceptó una plaza en la Escuela Politécnica de Nuremberg. Posteriormente su labor comenzó a ser justamente valorada. En 1844, Claude Pouillet resaltó la importancia de sus intuiciones y al año siguiente Ohm recibía la medalla Copley de la Royal Society de Londres. En 1849 se le confería la cátedra de Física de Munich, donde fue también asesor de la administración de telégrafos. En honor a su labor, la unidad de resistencia eléctrica del sistema internacional lleva su nombre (ohmio).

Michael Faraday (Newington, Gran Bretaña, 1791 - Londres, 1867) Científico británico, uno de los físicos más destacados del siglo XIX. Michael Faraday nació en el seno de una familia humilde y recibió una educación básica. A temprana edad tuvo que empezar a trabajar, primero como repartidor de periódicos, y a los catorce años en una librería, donde tuvo la oportunidad de leer

algunos artículos científicos que lo impulsaron a realizar sus primeros experimentos.

Michael Faraday

Tras asistir a algunas conferencias sobre química impartidas por sir Humphry Davyen la Royal Institution, Faraday le pidió que lo aceptara como asistente en su laboratorio. Cuando uno de sus ayudantes dejó el puesto, Davy se lo ofreció a Faraday. Pronto se destacó en el campo de la química, con descubrimientos como el benceno y las primeras reacciones de sustitución orgánica conocidas, en las que obtuvo compuestos clorados de cadena carbonada a partir de etileno. En esa época, el científico danés Hans Christian Oersted descubrió los campos magnéticos generados por corrientes eléctricas. Basándose en estos experimentos, Faraday logró desarrollar el primer motor eléctrico conocido. En 1831 colaboró con Charles Wheatstone e investigó sobre fenómenos de inducción electromagnética. Observó que un imán en movimiento a través de una bobina induce en ella una corriente eléctrica, lo cual le permitió describir matemáticamente la ley que rige la producción de electricidad por un imán. Realizó además varios experimentos electroquímicos que le permitieron relacionar de forma directa materia con electricidad. Tras observar cómo se depositan las sales presentes en una cuba electrolítica al pasar una corriente eléctrica a su través, determinó que la cantidad de sustancia depositada es directamente proporcional a la cantidad de corriente

circulante, y que, para una cantidad de corriente dada, los distintos pesos de sustancias depositadas están relacionados con sus respectivos equivalentes químicos. Los descubrimientos de Faraday fueron determinantes en el avance que pronto iban a experimentar los estudios sobre el electromagnetismo. Posteriores aportaciones que resultaron definitivas para el desarrollo de la física, como es el caso de la teoría del campo electromagnético introducida por James Clerk Maxw se fundamentaron en la labor pionera que había llevado a cabo Michael Faraday.

James Prescott Joule (Salford, Reino Unido, 1818 - Sale, id., 1889). Físico británico a quien se le debe la teoría mecánica del calor, y en cuyo honor la unidad de la energía en el sistema internacional recibe el nombre de Julio.

James Prescott Joule

James Prescott Joule nació en el seno de una familia dedicada a la fabricación de cervezas. De carácter tímido y humilde, recibió clases particulares en su propio de hogar de física y matemáticas, siendo su profesor el químico británico John Dalton; compaginaba estas clases con su actividad profesional, trabajando junto a su padre en la destilería, la cual llegó a dirigir. Dalton le alentó hacia la investigación científica y realizó sus primeros experimentos en un laboratorio cercano a la fábrica de cervezas, formándose a la vez en la Universidad de Manchester. Joule estudió aspectos relativos al magnetismo, especialmente los relativos a la imantación del hierro por la acción de corrientes eléctricas, que le llevaron a la invención del motor eléctrico. Descubrió también el fenómeno de magnetostricción, que aparece en los materiales ferromagnéticos, en los que su longitud depende de su estado de magnetización. Pero el área de investigación más fructífera de Joule es la relativa a las distintas formas de energía: con sus experimentos verificó que al fluir una corriente eléctrica a través de un conductor, éste experimenta un incremento de temperatura; a partir de ahí dedujo que si la fuente de energía eléctrica es una pila electroquímica, la energía habría de proceder de la transformación llevada a cabo por las reacciones químicas, que la convertirían en energía eléctrica, la cual se transformaría en calor. Si en el circuito se introduce un nuevo elemento, el motor eléctrico, se origina

energía mecánica. Ello le llevó a la enunciación del principio de conservación de la energía, y aunque hubo otros físicos de renombre que contribuyeron al establecimiento de este principio (como Meyer, Thomson y Helmholtz), fue Joule quien le proporcionó una mayor solidez. En 1840 Joule publicó Producción de calor por la electricidad voltaica, en la que estableció la ley que lleva su nombre y que afirma que el calor originado en un conductor por el paso de la corriente eléctrica es proporcional al producto de la resistencia del conductor por el cuadrado de la intensidad de corriente. En 1843, después de numerosos experimentos, obtuvo el valor numérico del equivalente mecánico del calor, que concluyó que era de 0,424 igual a una caloría, lo que permitía la conversión de las unidades mecánicas y térmicas; este es un valor muy similar al considerado actualmente como de 0,427. De ese modo quedaba firmemente establecida la relación entre calor y trabajo, ya avanzada por Rumford, que sirvió de piedra angular para el posterior desarrollo de la termodinámica estadística. En estos trabajos Joule se basaba en la ley de conservación de la energía, descubierta en 1842. A pesar de que en 1848 ya había publicado un artículo referente a la teoría cinética de los gases, donde por primera vez se estimaba la velocidad de las moléculas gaseosas, abandonó su linea de investigación y prefirió convertirse en ayudante de William Thomson (Lord Kelvin), y, como fruto de esta colaboración, se llegó al descubrimiento del efecto Joule-Thomson, según el cual es posible enfriar un gas en expansión si se lleva a cabo el trabajo necesario para separar las moléculas del gas. Ello posibilitó posteriormente la licuefacción de los gases y llevó a la ley de la energía interna de un gas perfecto, según la cual la energía interna de un gas perfecto es independiente de su volumen y dependiente de la temperatura.

Joseph Henry (Albany, 1797-Washington, 1878) Físico estadounidense. Llevó a cabo numerosas investigaciones sobre electromagnetismo y descubrió la

inducción magnética y la autoinducción producida en las bobinas. Inventó un galvanómetro y un relé eléctrico.

Henry, Joseph (1797 - 1878). Joseph Henry, físico americano quien realizó los primeros experimentos de inducción eléctrica. Hijo de un obrero, Henry tuvo poca escuela y se vio forzado a trabajar desde muy temprana edad. Después de estudiar medicina en la Academia de Albany, estudió Ingeniería. Fue profesor de matemáticas y de física en 1826. Más tarde es profesor de filosofía natural en el Colegio de Nueva Jersey (ahora Universidad de Princeton). En 1848, llega a ser el primer director del Instituto Smithsoniano, donde introduce un sistema de predicción climatológica basado en información meteorológica recibida por el telégrafo eléctrico. Fue también el primer presidente de la Academia de Ciencias Naturales, posición que mantuvo hasta su muerte en 1878. Muchos de los experimentos de Henry fueron con electromagnetismo. Improvisó el electroimán de William Sturgeon y construyó uno de los primeros motores electromagnéticos. En 1830, Henry hace un poderoso electroimán utilizando muchas vueltas de alambre delgado aislado alrededor de un núcleo de acero. Descubrió el fenómeno de autoinducción pero tardó en publicarlo, por lo que el crédito fue dado a Michael Faraday. Las contribuciones de Henry a la ciencia fueron al fin reconocidas: en 1893 la medida del coeficiente de autoinducción en el Sistema Internacional, el Henrio (H), le debe su nombre.

Joseph Henry

Heinrich Friedrich Emil Lenz (Dorpat, 1804 - Roma, 1865) Físico ruso. Profesor y rector de la Universidad de San Petersburgo, estudió el efecto Peltier, la conductividad de los metales y la variación de la resistencia eléctrica con la temperatura. Enunció una ley que permite conocer la dirección y el sentido de la corriente inducida en un circuito eléctrico.

Heinrich Lenz

Estudió física y química en la Universidad de Dorpat y, muy joven aún, tomo parte como geofísico en una expedición alrededor del mundo, durante la cual efectuó mediciones sobre el nivel de sal, la temperatura y la presión de mares y océanos. Afincado luego en San Petersburgo, ejerció la docencia en la Universidad y en la Academia de Ciencias de esta ciudad, de la que llegaría a ser decano y rector. Lenz estudió la conductividad eléctrica y descubrió el efecto conocido como efecto Joule con independencia de las experiencias y conclusiones a que a este respecto llegó el científico que le dio nombre. La ley de Lenz, enunciada en 1833, fue la gran aportación de Heinrich Lenz a los estudios electromagnéticos; esta ley permite determinar el sentido de la corriente inducida por una variación del flujo abarcado por un circuito. Para generar una corriente eléctrica es preciso realizar un trabajo mecánico o bien, de algún modo, desarrollar una energía. Por lo tanto, de acuerdo con el principio de la conservación de la energía, la corriente generada constituirá una resistencia que hay que vencer. La ley de Lenz expresa esto diciendo que el sentido de la corriente inducida es tal que tiende a oponerse a la causa que la provoca. Así, al acercar un imán a una espira, la corriente inducida que aparece en ésta tiene un sentido de circulación tal que crea un campo magnético que repele el imán. Por otro lado, al separar el imán, la corriente inducida será ahora opuesta a la anterior y atraerá el imán.

James Clerk Maxwell (Edimburgo, 1831 - Glenlair, Reino Unido, 1879) Físico británico. Nació en el seno de una familia escocesa de la clase media, hijo único de un abogado de Edimburgo. Tras la temprana muerte de su madre a causa de un cáncer abdominal -la misma dolencia que pondría fin a su vida-, recibió la educación básica en la Edimburg Academy, bajo la tutela de su tía Jane Cay.

James Maxwell

Con tan sólo dieciséis años ingresó en la Universidad de Edimburgo, y en 1850 pasó a la Universidad de Cambridge, donde deslumbró a todos con su extraordinaria capacidad para resolver problemas relacionados con la física. Cuatro años más tarde se graduó en esta universidad, pero el deterioro de la salud de su padre le obligó a regresar a Escocia y renunciar a una plaza en el prestigioso Trinity College de Cambridge. En 1856, poco después de la muerte de su padre, fue nombrado profesor de filosofía natural en el Marischal College de Aberdeen. Dos años más tarde se casó con Katherine Mary Dewar, hija del director del Marischal College. En 1860, tras abandonar la recién instituida Universidad de Aberdeen, obtuvo el puesto de profesor de filosofía natural en el King's College de Londres. En esta época inició la etapa más fructífera de su carrera, e ingresó en la Royal Society (1861). En 1871 fue nombrado director del Cavendish Laboratory. Publicó dos artículos, clásicos dentro del estudio del electromagnetismo, y desarrolló una destacable labor tanto teórica como experimental en termodinámica; las relaciones de igualdad entre las distintas derivadas parciales de las funciones termodinámicas, denominadas relaciones de Maxwell, están presentes de ordinario en cualquier libro de texto de la especialidad.

Sin embargo, son sus aportaciones al campo del elecromagnetismo las que lo sitúan entre los grandes científicos de la historia. En el prefacio de su obra Treatise on Electricity and Magnetism (1873) declaró que su principal tarea consistía en justificar matemáticamente conceptos físicos descritos hasta ese momento de forma únicamente cualitativa, como las leyes de la inducción electromagnética y de los campos de fuerza, enunciadas por Michael Faraday. Con este objeto, Maxwell introdujo el concepto de onda electromagnética, que permite una descripción matemática adecuada de la interacción entre electricidad y magnetismo mediante sus célebres ecuaciones que describen y cuantifican los campos de fuerzas. Su teoría sugirió la posibilidad de generar ondas electromagnéticas en el laboratorio, hecho que corroboró Heinrich Hertz en 1887, ocho años después de la muerte de Maxwell, y que posteriormente supuso el inicio de la era de la comunicación rápida a distancia.

Nikola Tesla (Smiljan, actual Croacia, 1856 - Nueva York, 1943) Físico estadounidense de origen serbio. Estudió en las universidades de Graz (Austria) y Praga. Después de haber trabajado en varias industrias eléctricas en París y en

Budapest, se trasladó a Estados Unidos (1884), donde trabajó a las órdenes de Thomas A. Edison, entonces partidario de la corriente eléctrica continua.

Nikola Tesla

Las incesantes disputas con Edison forzaron su abandono de la compañía y su asociación con George Westinghouse, quien compró las patentes de su motor y de un transformador que facilitaba la distribución de este tipo de corriente hacia los usuarios finales. Ambos ganaron la batalla de la distribución de la energía, pues el transporte de corriente alterna es más barato y sencillo que el de continua. En 1893 su sistema fue adoptado por la central hidroeléctrica situada en las cataratas del Niágara. Tesla fundó en Nueva York un laboratorio de investigaciones electrotécnicas, donde descubrió el principio del campo magnético rotatorio y los sistemas polifásicos de corriente alterna. Creó el primer motor eléctrico de inducción de corriente alterna y otros muchos ingenios eléctricos como el llamado montaje Tesla, un transformador de radiofrecuencia en el que primario y secundario están sintonizados, de utilidad a la hora de preseleccionar la entrada de un receptor radioeléctrico. Predijo la posibilidad de realizar comunicaciones inalámbricas con antelación a los estudios llevados a cabo por Marconi, y en su honor se denomina tesla a la unidad de medida de la intensidad del flujo magnético en el sistema internacional.

Sus invenciones y patentes se sucedieron con cierta rapidez. En 1887, y como consecuencia del descubrimiento llevado a cabo por John Hopkinson en 1880, según el cual tres corrientes alternas y desfasadas entre sí pueden ser trasladadas de manera más sencilla que una corriente alterna normal, Tesla inventó el motor de inducción de corriente trifásica. En ese motor las tres fases actúan sobre el inducido de forma que se logra que éste gire al generarse un campo magnético rotatorio. No obstante, el rotor se movía con un cierto retraso respecto a la frecuencia de la corriente. Basándose en este invento, el sueco Ernst Danielson creó en 1902 el motor sincrónico, en el que sustituyó el material del inducido, que no era magnético, por un imán permanente o electroimán, lo que le permitió conseguir un motor que rotaba con un número de revoluciones por minuto igual a las de la frecuencia de la corriente. En 1891 Tesla inventó la bobina que lleva su nombre, que consiste en un trasformador que consta de un núcleo de aire y con espirales primaria y secundaria en resonancia paralela. Con esta bobina fue capaz de crear un campo de alta tensión y alta frecuencia. Dos años después descubrió el fenómeno de carácter ondulatorio denominado "luz de Tesla" en las corrientes alternas de alta tensión y alta frecuencia; mediante el estudio de estas corrientes, observó que las lámparas de incandescencia de un único polo emiten luz cuando se las aproxima a un conductor por el que pasa corriente eléctrica, y que los tubos de vidrio vacíos brillan aunque carezcan de electrodo si se les conecta por uno de sus extremos y se aproxima el otro a un conductor por el que fluye corriente de alta frecuencia. También se percató de que el cuerpo humano es capaz de conducir estas corrientes de alta frecuencia sin experimentar daño alguno.

Joseph John Thomson

(Cheetham Hill, Reino Unido, 1856 - Cambridge, id., 1940) Físico británico. Hijo de un librero, Joseph John Thomson estudió en el Owens College y más tarde en la Universidad de Manchester y en el Trinity College de Cambridge. Se graduó en matemáticas en 1880, ocupó la cátedra Cavendish y, posteriormente, fue nombrado director del Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge.

Joseph John Thomson

Thomson investigó la naturaleza de los rayos catódicos y demostró que los campos eléctricos podían provocar la desviación de éstos. Llevó a cabo numerosos experimentos sobre su desviación, bajo el efecto combinado de campos eléctricos y magnéticos, buscando la relación existente entre la carga y la masa de la partículas, proporcionalidad que se mantenía constante aun cuando se alterase el material del cátodo. En 1897 descubrió una nueva partícula y demostró que era aproximadamente mil veces más ligera que el hidrógeno. Esta partícula sería bautizada con el nombre de electrón, designación propuesta años antes por el irlandés George Johnstone Stoney, que había teorizado sobre su existencia. Joseph John Thomson fue, por lo tanto, el primero que identificó partículas subatómicas, y llegó a importantes conclusiones sobre estas partículas cargadas negativamente: con el aparato que construyó obtuvo la relación entre la carga eléctrica y la masa del electrón.

Thomson examinó además los rayos positivos, estudiados anteriormente por Eugen Goldstein, y en 1912 descubrió el modo de utilizarlos en la separación de átomos de diferente masa. El objetivo se consiguió desviando los rayos positivos en campos eléctricos y magnéticos, método que en la actualidad se llama espectrometría de masas. Con esta técnica descubrió que el neón posee dos isótopos, el neón-20 y el neón-22. Todos estos trabajos sirvieron a Thomson para establecer un nuevo modelo de la estructura del átomo que resultó incorrecto, pues suponía que las partículas cargadas positivamente se encontraban mezcladas homogéneamente con las negativas. Thomson recibió el premio Nobel de Física en 1906 por sus estudios acerca del paso de la electricidad a través del interior de los gases. Calculó la cantidad de electricidad transportada por cada átomo y determinó el número de moléculas por centímetro cúbico. Escribió varias obras, entre las que destacan The Discarge of Electricity Through Gases, Conduction of Electricity Through Gases, The Corpuscular Theory of Matter, The Electron in Chemistry y Recollections and Reflections. En 1937, su hijo George Paget Thomson obtuvo también el premio Nobel de Física por el descubrimiento de la difracción de los electrones.