¿Cómo ve el ojo humano?

El ojo humano es un sistema óptico formado por un dioptrio esférico y una lente, que reciben, respectivamente, el nombre de córnea y cristalino, y que son capaces de formar una imagen de los objetos sobre la superficie interna del ojo, en una zona denominada retina, que es sensible a la luz.

En la figura anterior se ven claramente las partes que forman el ojo. Tiene forma aproximadamente esférica y está rodeado por una membrana llamada esclerótica que por la parte anterior se hace transparente para formar la córnea.

Tras la córnea hay un diafragma, el iris, que posee una abertura, la pupila, por la que pasa la luz hacia el interior del ojo. El iris es el que define el color de nuestros ojos y el que controla automáticamente el diámetro de la pupila para regular la intensidad luminosa que recibe el ojo.

El cristalino está unido por ligamentos al músculo ciliar. De esta manera el ojo queda dividido en dos partes: la posterior que contiene humor vítreo y la anterior que contiene humor acuoso. El índice de refracción del cristalino es 1,437 y los del humor acuoso y humor vítreo son similares al del agua.

El cristalino enfoca las imágenes sobre la envoltura interna del ojo, la retina. Esta envoltura contiene fibras nerviosas (prolongaciones del nervio óptico) que terminan en unas pequeñas estructuras denominadas conos y bastones muy sensibles a la luz. Existe un punto en la retina, llamado fóvea, alrededor del cual hay una zona que sólo tiene conos (para ver el color). Durante el día la fóvea es la parte más sensible de la retina y sobre ella se forma la imagen del objeto que miramos.

Los millones de nervios que van al cerebro se combinan para formar un nervio óptico que sale de la retina por un punto que no contiene células receptores. Es el llamado punto ciego.
La córnea refracta los rayos luminosos y el cristalino actúa como ajuste para enfocar objetos situados a diferentes distancias. De esto se encargan los músculos ciliares que modifican la curvatura de la lente y cambian su potencia.

Para enfocar un objeto que está próximo, es decir, para que la imagen se forme en la retina, los músculos ciliares se contraen, y el grosor del cristalino aumenta, acortando la distancia focal imagen. Por el contrario si el objeto está distante los músculos ciliares se relajan y la lente adelgaza. Este ajuste se denomina acomodación o adaptación.

El ojo sano y normal ve los objetos situados en el infinito sin acomodación enfocados en la retina. Esto quiere decir que el foco está en la retina y el llamado punto remoto (Pr) está en el infinito.
Se llama punto remoto la distancia máxima a la que puede estar situado un objeto para que una persona lo distinga claramente y punto próximo a la distancia mínima.

Un ojo normal será el que tiene un punto próximo a una distancia "d" de 25 cm, (para un niño puede ser de 10 cm) y un punto remoto situado en el infinito. Si no cumple estos requisitos el ojo tiene algún defecto.

¿Cómo escuchamos los sonidos?

Nuestros oídos nos permiten percibir ondas sonoras producidas a nuestro alrededor, las que son interpretadas como sonidos en nuestro cerebro.

1- El sonido ingresa al oído por el pabellón, que comúnmente llamamos oreja, y avanza hacia el canal auditivo.

2- Luego, el sonido llega al tímpano, que es una membrana elástica y lo hace vibrar. Esta vibración se transmite a una cadena de tres pequeños huesos: el martillo, el yunque, y el estribo.

3- Los huesecillos amplifican casi 40 veces el sonido mediante el mecanismo de palanca: un pequeño movimiento del martillo produce un gran movimiento del estribo. Este movimiento hace vibrar la ventana oval.

4- La vibracion de la ventana oval es transmitida a través de un fluido que está dentro de la cóclea o caracol hasta la membrana basilar.

5- La vibración de la membrana basilar estimula la terminaciones nerviosas del órgano de Corti, lo que genera un impulso nervioso que viaja a través del nervio auditivo hasta el encéfalo. Allí el impulso nervioso se interpreta como sonido, completándose el proceso de audición.

Confirman presencia de agua en marte

Detectan dos nuevos tipos de minerales en Marte que confirman la presencia de agua

La sonda Mars Reconnaissance Orbiter ha descubierto sobre Marte nuevos tipos de minerales que sugieren la presencia de agua en el planeta durante mucho más tiempo de lo que se creía.
Según ha informado el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la agencia espacial estadounidense, esos minerales también indican la importancia que tuvo el líquido en la topografía marciana así como en la posible creación de vida.

Las imágenes captadas por el espectrómetro de la sonda de esos yacimientos demuestran la presencia de silicio hidratado, lo cual indica indicios fundamentales de la presencia de agua en el antiguo Marte.

Según el comunicado de JPL, los nuevos minerales detectados se formaron cuando el agua alteró materiales creados por la actividad volcánica o por el impacto de un meteorito.
“Este es un importante descubrimiento porque extiende el tiempo en que hubo agua líquida en Marte y señala los lugares donde pudo haber respaldado la vida“, indicó Scott Murchie, investigador a cargo del espectrómetro en el Laboratorio de Ciencias Aplicadas de la Universidad Johns Hopkins.

“La identificación de este silicio hidratado nos revela que es posible que haya habido agua hasta hace unos 2.000 millones de años, y lo más importante es que mientras más tiempo haya existido el agua en Marte más tiempo hubo para la presencia de vida”, concluyó.

Crean un nano-lápiz que escribe con átomos

Sorprendente este artilugio que me he encontrado leyendo el siempre interesante blog de Eliax, y es que científicos Japoneses de la Universidad de Osaka han desarrollado una tecnología que permite escribir con un átomo cada vez, aprovechando el hecho que los átomos silicio se intercambian con átomos de estaño sobre la superficie de un superconductor si ambos están a una distancia cercana..

Este nanolápiz fue capaz de escribir el símbolo químico del silicio que es “Si” con átomos (en la imagen), y la palabra entera mide apenas 2×2 nanómetros, lo que significa que puedes repetir la palabra “Si” unas 40000 veces, y el ancho total de esta oración sería apenas el grosor de un cabello humano.

Como se trata de una escritura a nivel atómico, los propios desarrolladores aseguran que no es posible escribir más pequeño que esto, la verdad, que no me imagino algo escrito sobre un protón o un neutrón, pero bueno, tras esta noticia cualquier cosa es posible.

Funcionamiento de la brújula

La brújula es un instrumento que sirve de orientación, que tiene su fundamento en la propiedad de las agujas magnéticas. Por medio de una aguja imantada señala el Norte magnético, que es ligeramente diferente para cada zona del planeta, y distinto del Norte geográfico. Utiliza como medio de funcionamiento el magnetismo terrestre. La aguja imantada indica la dirección del campo magnético terrestre, apuntando hacia los polos norte y sur. Únicamente es inútil en las zonas polares norte y sur, debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre.

Funcionamiento del LCD

La base de su funcionamiento hay que buscarla en los cristales líquidos, elementos que se coloca entre dos capas de cristales polarizados. Cada píxel de la pantalla podríamos decir que incluye moléculas helicoidales de cristal líquido, que es un material especial que comparte propiedades de un sólido y líquido. En ello se basa su funcionamiento.



Como vemos en la imagen de abajo, un televisor LCD está formado por las siguientes partes:
*Reflectores y fuente de luz (fluorescentes o más recientemente LEDs)
*Paneles polarizados.
*Cristal frontal.
*Panel de cristal líquido.
*Filtro de color RGB.


Como ya sabrás, los televisores LCD no generan luz propia, que debemos aplicar nosotros. Por eso decimos que tiene una retroiluminación o fuente de luz fija, que ilumina esos cristales líquidos, y que en origen eran lámparas fluorescentes de cátodos fríos (CCFL), pero que poco a poco se va basando en diodos LED, lo que conlleva, entre otras cosas, una mejor eficiencia energética.

Diferencia entre Plasma y LCD

La diferencia estriba en su modo de funcionamiento. El LCD-TFT funciona con unos diminutos transistores que excitan cada píxel con una determinada intensidad, para que se genere un color. Esto implica que cada píxel lleve asociado un pequeño transistor, lo que limita su resolución y su tamaño.

Por el contrario, el Plasma no funciona así. Básicamente se compone de dos cristales especiales muy delgados dispuestos en paralelo y con un entramado de electrodos longitudinales, de manera que se ‘dibuja una malla’ de coordenadas x e y (al igual que el TFT). Esta malla va sobre unas celdillas rellenas de gases nobles que, cuando le llega la señal por la ‘malla’, según su intensidad interactúan con los gases y el fósforo que tiene cada celda (píxel) y resulta un color; de aquí su nombre ya que el gas entra en estado plasma. Esta forma de funcionamiento ofrece una gama de colores y contrastes muy superior a los TFT’s.


Como ventaja de los plasmas es que la mayoría ya son compatibles con los estándares de TV digital que se están diseñando, tienen un ángulo de visión mayor y su durabilidad es de alrededor de 60k horas, en cristiano, unos 30 años viendo la televisión durante 5 horas diarias; vamos, una locura. En este terreno los TFT’s están muy parejos.

¿Como funciona el tren bala?

Mediante un mecanismo electromagnético el cual lo que hace es (literalmente) suspender al tren sobre sus rieles, cuando estos se activan. Cuando inicia el generador crea un campo magnético en placas que se encuentran abajo del tren las cuales funcionas como grandes imanes, de esta manera con inclinarlos repelen a los rieles y el tren avanza sin fricción con el suelo (por lo que es muy rápido)

¿Qué es el circuito?

Se denomina circuito eléctrico a una serie de elementos o componentes eléctricos o electrónicos, tales como resistencias, inductancias, condensadores, fuentes, y/o dispositivos electrónicos semiconductores, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas o eléctricas.

Para analizar un circuito deben de conocerse los nombres de los elementos que lo forman. A continuación se indican los nombres más comunes, tomando como ejemplo el circuito mostrado en la figura 1.

1. Conector: hilo conductor de resistencia despreciable (idealmente cero) que une eléctricamente dos o más elementos.


2. Generador o fuente: elemento que produce electricidad. En el circuito de la figura 1 hay tres fuentes, una de intensidad, I, y dos de tensión, E1 y E2.


3. Nodo: punto de un circuito donde concurren varios conductores distintos. En la figura 1 se pueden ver cuatro nudos: A, B, D y E. Obsérvese que C no se ha tenido en cuenta ya que es el mismo nudo A al no existir entre ellos diferencia de potencial (VA - VC = 0).


4. Rama: conjunto de todos los elementos de un circuito comprendidos entre dos nodos consecutivos. En la figura 1 se hallan siete ramales: AB por la fuente, AB por R1, AD, AE, BD, BE y DE. Obviamente, por un ramal sólo puede circular una corriente.

Los Polos también se calientan por la acción del hombre

Científicos constatan el efecto humano en el aumento de las temperaturas en ambos Polos.

Un equipo internacional de científicos ha hallado pruebas de que el calentamiento global en los Polos, que pierden cada vez más masa helada, se atribuye directamente a la actividad humana, según un estudio publicado en la última edición de Nature Geoscience. Por primera vez, se ha constatado que existe una "causa humana" en el aumento de las temperaturas tanto en la Antártida como en el Ártico.

"Por primera vez, somos capaces de atribuir directamente el calentamiento en ambos extremos de la Tierra a la actividad humana", ha indicado Nathan Gillett, de la Universidad inglesa de East Anglia, que ha dirigido el estudio en el que han participado investigadores estadounidenses, británicos y japoneses.

Otto von Guericke

Físico alemán Nació el 20 de noviembre de 1602 en Magdeburgo.

Cursó estudios de derecho en las universidades de Leipzig y Jena y matemáticas en la Universidad de Leiden. En 1631 llega a ser ingeniero de la armada del Rey Gustavo II Adolfo de Suecia y desde 1646 a 1681 es burgomaestre (alcalde) de Magdeburg y magistrado de Brandeburg.

Tras oír hablar de los experimentos de Blaise Pascal y de Galileo y Evangelista Torricelli en relación con la presión atmosférica, inició sus investigaciones en las propiedades del aire y en la creación de un vacío. Ideó la primera bomba de aire en 1650. En el año 1654 realizó ante la Dieta Imperial de Ratisbona la demostración de los hemisferios de Magdeburgo.

Dos hemisferios huecos de bronce estaban encajados y con una bomba se extraía el aire de la esfera resultante. Dos recuas de ocho caballos no pudieron separar las dos mitades.

Cuando se insufló aire al interior de la esfera, los hemisferios se desprendieron. Hoy se siguen utilizando hemisferios vacíos similares en las demostraciones de la presión atmosférica en laboratorio. En 1663 inventa la primera máquina para generar electricidad y en 1672 descubre la electroluminiscencia.

En astronomía sus investigaciones se orientaron a la predicción del regreso periódico de los cometas.

Hans Christian Oersted

(Hans Christian Ørsted; Rudkobing, Dinamarca, 1777-Copenhague, 1851) Físico y químico danés que descubrió la acción magnética de las corrientes eléctricas. Estudió Física y Farmacia en la Universidad de Copenhague. Terminados sus estudios, en 1794 fue nombrado adjunto de la Facultad de Medicina.

Durante el período de 1801 a 1803 viajó por Holanda, Alemania y Francia dando conferencias. En 1806 fue nombrado profesor de Física de la Universidad de Copenhague y posteriormente fue director del Instituto Politécnico de dicha ciudad.

A comienzos de 1820, Oersted advirtió de forma casual, mientras realizaba observaciones sobre el fenómeno eléctrico con una pila análoga a la construida por A. Volta en 1800, que la aguja de una brújula colocada en las proximidades de un hilo conductor por el que circulaba una corriente eléctrica se desviaba. Repitió incesantemente estos experimento con pilas más potentes y observó que la aguja oscilaba hasta formar un ángulo recto con el hilo y con la línea que unía la brújula y el hilo.

Si se la desplazaba de forma continua en la dirección que señalaba la aguja, la brújula describía entonces un círculo alrededor del hilo conductor. Invirtiendo el sentido de la corriente eléctrica, cambiaba asimismo el sentido de la aguja de la brújula. Los efectos persistían incluso cundo se interponían placas de vidrio, metal o madera entre el hilo conductor y la brújula.

Oersted demostró poco después que el efecto era simétrico. No sólo el cable recorrido por una corriente ejercía fuerzas sobre un imán (la aguja de la brújula): también el imán desarrollaba una fuerza sobre la bobina (carrete formado por hilo conductor) por donde circulaba una corriente eléctrica, actuando un extremo de la bobina como el polo norte de un imán y el otro como el polo sur. Se establecía así la conexión entre los fenómenos eléctrico y magnético.

Sus resultados se publicaron el 21 de julio de 1820 en un folleto de cuatro hojas escrito en latín, difundido con celeridad a las academias científicas de toda Europa, cuyo título era "Experimenta circa effectum conflictus electri inacum magneticam". El 11 de septiembre de 1820 Arago comunicó al Instituto de Francia los resultados de Oersted. Entre la audiencia se encontraba Ampère, a la sazón catedrático de Matemáticas en la École Polytechnique, quien poco tiempo después presentaría una memoria considerada la fundación del electromagnetismo.

Oersted fundó poco tiempo más tarde una sociedad para la difusión de la ciencia e inició una intensa labor de conferenciante, a la vez que continuaba con sus investigaciones. En 1822 obtuvo el primer valor fiable de la compresibilidad del agua y en 1825 consiguió utilizar corrientes eléctricas para aislar el aluminio elemental del compuesto alúmina. Entre sus amistades se encontraba la del otro Hans Christian inmortal, Andersen. Por sus méritos científicos le fue concedida la Gran Cruz de Dannebrog.

Georg Simon Ohm

(Erlangen, actual Alemania, 1789-Munich, 1854) Físico alemán. Descubridor 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 éste opone al paso de la corriente.

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, Pouillet resaltaba 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).

André Marie Ampère

(Lyon, 1775-Marsella, 1836) Físico francés. Fundador de la actual disciplina de la física conocida como electromagnetismo, ya en su más pronta juventud destacó como prodigio; a los doce años estaba familiarizado, de forma autodidacta, con todas las matemáticas conocidas en su tiempo. En 1801 ejerció como profesor de física y química en Bourg-en-Bresse, y posteriormente en París, en la École Centrale. Impresionado por su talento, Napoleón lo promocionó al cargo de inspector general del nuevo sistema universitario francés, puesto que desempeñó hasta el final de sus días.

El talento de Ampère no residió tanto en su capacidad como experimentador metódico como en sus brillantes momentos de inspiración: en 1820, el físico danés Hans Christian Oersted experimentó las desviaciones en la orientación que sufre una aguja imantada cercana a un conductor de corriente eléctrica, hecho que de modo inmediato sugirió la interacción entre electricidad y magnetismo; en sólo una semana, Ampère fue capaz de elaborar una amplia base teórica para explicar este nuevo fenómeno.

Esta línea de trabajo le llevó a formular una ley empírica del electromagnetismo, conocida como ley de Ampère (1825), que describe matemáticamente la fuerza magnética existente entre dos corrientes eléctricas. Algunas de sus investigaciones más importantes quedaron recogidas en su Colección de observaciones sobre electrodinámica (1822) y su Teoría de los fenómenos electromagnéticos (1826).

Su desarrollo matemático de la teoría electromagnética no sólo sirvió para explicar hechos conocidos con anterioridad, sino también para predecir nuevos fenómenos todavía no descritos en aquella época. No sólo teorizó sobre los efectos macroscópicos del electromagnetismo, sino que además intentó construir un modelo microscópico que explicara toda la fenomenología electromagnética, basándose en la teoría de que el magnetismo es debido al movimiento de cargas en la materia (adelantándose mucho a la posterior teoría electrónica de la materia). Además, fue el primer científico que sugirió como medir la corriente, mediante la determinación de la desviación sufrida por un imán al paso de una corriente eléctrica (anticipándose de este modo al galvanómetro).

Su vida, influenciada por la ejecución de su padre en la guillotina el año 1793 y por la muerte de su primera esposa en 1803, estuvo teñida de constantes altibajos, con momentos de entusiasmo y períodos de desasosiego. En su honor, la unidad de intensidad de corriente en el Sistema Internacional de Unidades lleva su nombre.

Alessandro Volta

Nació el 18 de febrero de 1745, en Como, Lombardía, Italia y murió el 5 de marzo de 1827, en Como, Lombardía, Italia.

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta, físico italiano, hijo de una madre procedente de la nobleza y de un padre de la alta burguesía, recibió una educación básica y media de características humanista, pero al llegar a la enseñanza superior optó por una formación científica. En el año 1774, es nombrado profesor de física de la Escuela Real de Como. Justamente, un año después Volta realiza su primer invento de un aparato relacionado con la electricidad. Con dos discos metálicos, separados por un conductor húmedo, pero unidos con un circuito exterior logra, por primera vez, producir corriente eléctrica continua, se inventa el electróforo perpetuo, un dispositivo que una vez que se encuentra cargado puede transferir electricidad a otros objetos.

Entre los años 1776 y 1778 se dedica a la química y descubre y aísla el gas de metano. Un año más tarde, en 1779, es nombrado profesor titular de la cátedra de física experimental en la Universidad de Pavia. Volta era amigo de Luigi Galvani y, cuando éste descubrió en 1780 que el contacto con dos metales diferente con el músculo de una rana producía electricidad, también empezó a hacer sus propios experimentos de electricidad-animal, pero llegó a otra conclusión en el año 1794: que no era necesario la participación de los músculos de los animales para producir corriente. Este hallazgo, le produjo una multiplicidad de conflictos, no sólo con su amigo Galvani, sino con la mayoría de los físicos de la época que eran adherentes a la idea de que la electricidad sólo se producía a través del contacto de dos metales diferentes con la musculatura de los animales. Sin embargo, cuando Volta logró construir la primera pila eléctrica, demostró que él se encontraba en lo cierto y había ganado la batalla frente a sus colegas. La pila voltaica consiste de treinta discos de metal separados por paños húmedos.

Durante la primera parte del siglo XIX, eran construidas como fuentes proveedoras de corriente continua.Alessandro Volta comunica su descubrimiento de la pila a la Royal London Society, el 20 de marzo de 1800. La correspondiente carta fue leída en audiencia del 26 de junio del mismo año, y después de reproducciones del invento efectuadas por los miembros de la sociedad se le otorgó a Volta el correspondiente crédito. En el año 1801, en el mes de septiembre, viaja a París aceptando una invitación del propio Napoleón Bonaparte para que exponga las características de su invento en el Instituto Nacional de Ciencias de Francia.

El propio Bonaparte participó con entusiasmo en las correspondientes sesiones y exposiciones y recomendó para Volta los máximos honores. El 2 de noviembre del mismo año, la comisión de científicos distinguidos por el Instituto Nacional de Ciencias para evaluar el invento de Volta, emitió el informe correspondiente aseverando su validez y recomendando para Volta la más alta distinción de la institución, la medalla de oro al mérito científico.

El 1 de mayo de 1806, Volta es elegido como Caballero de la Corona de Hierro del reino de Lombardia. En 1809 es designado senador de la corte y, en 1810, se le otorga el título nobiliario de conde. Voltio, la unidad de potencia eléctrica, se denomina así en honor a este portentoso –en el buen sentido- de las ciencias. Sus trabajos fueron publicados en cinco volúmenes en el año 1816, en Florencia. Sus últimos años de vida los pasó en su hacienda en Camnago cerca de Como, donde fallece el 5 de marzo de 1827.

Robert Van De Graff

Nació el 20 de diciembre de 1901, en Toscaloosa, Alabama y murió el 16 de enero de 1967, en Boston Massachusetts.Formado en la Universidad de Alabama, estudió durante algunos años en la Universidad de la Sorbona de París, así como en la de Oxford, en la que se doctoró en el año 1928.

A su regreso a los Estados Unidos trabajó primero en Princeton y a partir de 1931 pasó a formar parte de la plantilla del Massachusetts Institute of Technology (MIT). Entre sus desarrollos más notables destaca el generador electrostático de alto voltaje que lleva su nombre, construido en el año 1931. Se trata de un dispositivo en el que las partículas elementales se someten a un intenso campo eléctrico a fin de acelerarlas. La generación del campo necesario para ello se logra mediante la acumulación de carga eléctrica sobre un electrodo aislado, transportada gracias a una correa aislante.

William Thomson Kelvin

(Belfast, 1824 - Netherhall, 1907) Físico y matemático británico. Se le conoce comúnmente como lord Kelvin, y era el segundo hijo de James Thomson, profesor de matemáticas de la Universidad de Glasgow.
En 1841 marchó a Cambridge, donde en 1845 se graduó y obtuvo el primer premio Smith. Luego se dirigió a París, y durante un año trabajó en el laboratorio de Regnault, quien por aquel entonces llevaba a cabo sus clásicas investigaciones sobre el vapor. En 1846, a los veintidós años, fue nombrado catedrático de Filosofía natural de la Universidad de Glasgow.

En la Inglaterra de aquellos tiempos los estudios experimentales no conocían un gran éxito; pese a ello, la cátedra de Kelvin se convirtió en un púlpito que inspiró, durante más de medio siglo, a los científicos: al sabio en cuestión corresponde principalmente el mérito del lugar preeminente que ocupó la Gran Bretaña en el desarrollo de la Física. Uno de sus primeros estudios se refería a la edad de la Tierra; sobre la base de la conducción del calor, creyó que unos cien millones de años atrás las condiciones físicas de nuestro planeta debían de ser muy distintas de las actuales, lo cual dio lugar a controversias con los geólogos.

En 1847 conoció a Joule en el curso de una reunión científica celebrada en Oxford. Por aquel entonces éste llevaba a cabo sus experiencias y presentaba el calor como una forma de energía, con lo que llegaba al primer principio de la termodinámica. Sin embargo, hubieron de pasar varios años antes de que los físicos más eminentes se mostraran de acuerdo con Joule. Kelvin fue uno de los primeros que lo hicieron, y, a causa de ello fue criticado por Stokes, quien le consideraba "inclinado a convertirse en joulista".

Las ideas de Joule sobre la naturaleza del calor ejercieron, efectivamente, una considerable influencia en Kelvin, y llevaron a éste, en 1848, a la creación de una escala termodinámica para la temperatura, de carácter absoluto, y, por lo tanto, independiente de los aparatos y las sustancias empleados; tal instrumento lleva el nombre de su inventor, y es utilizado corrientemente en muchas medidas termométricas.

Kelvin prosiguió el camino iniciado, y en 1851 presentó a la "Royal Society" de Edimburgo una memoria sobre la teoría dinámica del calor, Dynamical theory of heat; en este famoso texto figura el principio de la disipación de la energía, que, junto con el enunciado equivalente de Clausius, del año anterior, integra la base del segundo principio de la termodinámica. De este modo, Kelvin demostró que las conclusiones de Carnot no se oponían a la obra de Rumford, Robert Mayer y Joule; la teoría dinámica del calor, juntamente con el principio de la conservación de la energía, fue aceptada por todo el mundo.

El científico, además, llevó a cabo diversas investigaciones en el campo de los sistemas de unidades de medida; en 1851 Weber había propuesto la aplicación del sistema absoluto de unidades de Gauss al electromagnetismo, y Kelvin renovó tales proposiciones, hasta que en 1861 logró constituir, en el seno de la "British Association", el famoso comité destinado a la determinación de las unidades eléctricas.

El sabio, empero, debe su notoriedad al perfeccionamiento aportado a las transmisiones de los cables submarinos. En 1855 discutió la teoría matemática de las señales de éstos y estudió los factores que dificultaban las transmisiones; sus investigaciones culminaron en la invención del galvanómetro de su nombre y del "siphon recorder", registrador mediante sifón que fue patentado en 1861.

En 1866, y sobre todo en reconocimiento a los servicios prestados a la telegrafía transatlántica por medio de cables, Kelvin recibió el título de caballero; en 1892 fue elevado a la dignidad de par en calidad de "Baron Kelvin of Largs". Inventó diversos instrumentos, y aportó valiosas contribuciones a la navegación. Era muy modesto, y ello le hacía parecer a veces retraído; sin embargo, mostró siempre gran afabilidad con los alumnos, y nunca se sentía más dichoso que cuando podía ayudar y documentar incluso al más humilde investigador. Obtuvo muchos honores, y en 1904 fue nombrado rector de la Universidad de Glasgow. Retirado de la cátedra, empleó casi todo su tiempo en la ordenación de las conferencias celebradas en los Estados Unidos sobre la teoría ondulatoria de la luz.

Cristian Huygens

vivió desde el año 1629 al año 1695. Muchos historiadores lo consideran como el más célebre matemático geómetra de Europa tras la muerte de Descartes. Dentro de las actividades científicas a las cuales orientó su vocación como investigador también se encuentra la biología, al margen de ciencias relacionadas con la matemática como son la física y la astronomía.

Nació en Hofwijck, Holanda, su padre Constantijin Huygens, era un académico y diplomático de renombre que cuenta a su haber el hecho de haber descubierto a Rembrandt. Se puede afirmar que Huygens creció y educó en el seno de un ambiente familiar acomodado económicamente, en el cual tuvo la suerte de relacionarse con importantes científicos y pensadores de la época. Pasó los años más fecundos de su vida en París, invitado por Luis XIV.

Trabajó con Leeuwenhoek en los diseños de los primeros microscopios y realizó algunas de las primeras observaciones de las células reproductoras humanas y propugnó la primera tesis sobre el germen como causa de las enfermedades, doscientos años antes de que ello se hiciera popular. En 1658, Huygens logró, donde Galileo había fracasado, la construcción del reloj de péndulo, dotando así a la ciencia de un verdadero cronómetro. Desde ese momento quedan en completa obsolescencia y desuso las clepsidras y relojes de arena de herencia babilónica que no habían sido posible remplazar por instrumento alguno antes del acierto del gran genio holandés.

En astronomía, perfecciona el telescopio y es el primero en medir el tamaño de otro planeta, en este caso Marte, y calcular su tiempo de rotación (24 horas); descubre los anillos de Saturno y a Titán, satélite de éste; propugna la gruesa capa de nubes que cubre a Venus, y encontró la nebulosa de Orión. También realizó estimaciones razonables sobre la distancia de algunas estrellas. Pero, además Huygens, era un firme creyente de la existencia de planetas en otras estrellas semejantes al Sol y de vida en éstos, dejando constancia de ello en un libro que escribió en 1690.

En 1678 desarrolla la teoría ondulatoria de la luz en la cual explica las características de reflexión y refracción en su célebre «Tratado de la luz» 1690. La propuesta de Huygens que describe en este trabajo, cayó en el olvido, aplastada por la imagen y prestigio de Newton.

James 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.

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.

Aplicó el análisis estadístico a la interpretación de la teoría cinética de los gases, con la denominada función de distribución de Maxwell-Boltzmann, que establece la probabilidad de hallar una partícula con una determinada velocidad en un gas ideal diluido y no sometido a campos de fuerza externos. Justificó las hipótesis de Avogadro y de Ampère; demostró la relación directa entre la viscosidad de un gas y su temperatura absoluta, y enunció la ley de equipartición de la energía. Descubrió la birrefringencia temporal de los cuerpos elásticos translúcidos sometidos a tensiones mecánicas y elaboró una teoría satisfactoria sobre la percepción cromática, desarrollando los fundamentos de la fotografía tricolor.

La influencia de las ideas de Maxwell va más allá, si cabe, de lo especificado, ya que en ellas se basan muchas de las argumentaciones tanto de la teoría de la relatividad einsteiniana como de la moderna mecánica cuántica del siglo XX.

George Snell

Científico estadounidenseNació el 19 de diciembre de 1903 en Bradford, Massachusetts. Cursó estudios en la Universidad de su ciudad natal. Profesor de Zoología en Datmouth y en la Brown University. En el año 1935 trabaja como investigador asociado en el Laboratorio Jackson de Bad Harbor (Maine). Fue miembro de la Academia de Ciencias de Estados Unidos, de la Academia Francesa de Ciencias y miembro honorario de la Sociedad Británica de Trasplantes. Su trabajos sirvieron para descubrir los factores genéticos que participan en el proceso de los trasplantes de órganos entre individuos de la misma especie. Definió que el éxito de las operaciones de trasplantes dependía de las moléculas proteicas de la superficie celular, las cuales son antígenos que tienen formas y estructuras características y son diferentes de un individuo a otro. Constató que el trasplante de los tejidos normales es controlado por los mismos genes dominantes, a los cuales denominó genes H o complejo mayor de histocompatibilidad, que es el mayor responsable de determinar si un tejido trasplantado puede ser rechazado. En 1980 fue galardonado con el Premio Nobel de Medicina y Fisiología, por sus descubrimientos referentes a las estructuras genético resueltas en la superficie de la célula que regulan las reacciones inmunológicas.

Isaac Newton

Científico inglés (Woolsthorpe, Lincolnshire, 1642 - Londres, 1727). Hijo póstumo y prematuro, su madre preparó para él un destino de granjero; pero finalmente se convenció del talento del muchacho y le envió a la Universidad de Cambridge, en donde hubo de trabajar para pagarse los estudios. Allí Newton no destacó especialmente, pero asimiló los conocimientos y principios científicos de mediados del siglo XVII, con las innovaciones introducidas por Galileo, Bacon, Descartes, Kepler y otros.

Tras su graduación en 1665, Isaac Newton se orientó hacia la investigación en Física y Matemáticas, con tal acierto que a los 29 años ya había formulado teorías que señalarían el camino de la ciencia moderna hasta el siglo xx; por entonces ya había obtenido una cátedra en su universidad (1669).

Suele considerarse a Isaac Newton uno de los protagonistas principales de la llamada «Revolución científica» del siglo XVII y, en cualquier caso, el padre de la mecánica moderna. No obstante, siempre fue remiso a dar publicidad a sus descubrimientos, razón por la que muchos de ellos se conocieron con años de retraso.
Newton coincidió con Leibniz en el descubrimiento del cálculo integral, que contribuiría a una profunda renovación de las Matemáticas; también formuló el teorema del binomio (binomio de Newton). Pero sus aportaciones esenciales se produjeron en el terreno de la Física.

Sus primeras investigaciones giraron en torno a la óptica: explicando la composición de la luz blanca como mezcla de los colores del arco iris, Isaac Newton formuló una teoría sobre la naturaleza corpuscular de la luz y diseñó en 1668 el primer telescopio de reflector, del tipo de los que se usan actualmente en la mayoría de los observatorios astronómicos; más tarde recogió su visión de esta materia en la obra Óptica (1703).

También trabajó en otras áreas, como la termodinámica y la acústica; pero su lugar en la historia de la ciencia se lo debe sobre todo a su refundación de la mecánica. En su obra más importante, Principios matemáticos de la filosofía natural (1687), formuló rigurosamente las tres leyes fundamentales del movimiento:

1. la primera ley de Newton o ley de la inercia, según la cual todo cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme si no actúa sobre él ninguna fuerza;


2. la segunda o principio fundamental de la dinámica, según el cual la aceleración que experimenta un cuerpo es igual a la fuerza ejercida sobre él dividida por su masa;


3. y la tercera, que explica que por cada fuerza o acción ejercida sobre un cuerpo existe una reacción igual de sentido contrario.

De estas tres leyes dedujo una cuarta, que es la más conocida: la ley de la gravedad, que según la leyenda le fue sugerida por la observación de la caída de una manzana del árbol. Descubrió que la fuerza de atracción entre la Tierra y la Luna era directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, calculándose dicha fuerza mediante el producto de ese cociente por una constante G; al extender ese principio general a todos los cuerpos del Universo lo convirtió en la ley de gravitación universal.
La mayor parte de estas ideas circulaban ya en el ambiente científico de la época; pero Newton les dio el carácter sistemático de una teoría general, capaz de sustentar la concepción científica del Universo durante varios siglos. Hasta que terminó su trabajo científico propiamente dicho (hacia 1693), Newton se dedicó a aplicar sus principios generales a la resolución de problemas concretos, como la predicción de la posición exacta de los cuerpos celestes, convirtiéndose en el mayor astrónomo del siglo. Sobre todos estos temas mantuvo agrios debates con otros científicos (como Halley, Hooker, Leibniz o Flamsteed), en los que encajó mal las críticas y se mostró extremadamente celoso de sus posiciones.

Como profesor de Cambridge, Newton se enfrentó a los abusos de Jacobo II contra la universidad, lo cual le llevó a aceptar un escaño en el Parlamento surgido de la «Gloriosa Revolución» (1689-90). En 1696 el régimen le nombró director de la Casa de la Moneda, buscando en él un administrador inteligente y honrado para poner coto a las falsificaciones. Volvería a representar a su universidad en el Parlamento en 1701. En 1703 fue nombrado presidente de la Royal Society de Londres. Y en 1705 culminó la ascensión de su prestigio al ser nombrado caballero.

Galileo Galilei

Pisa, actual Italia, 1564-Arcetri, id., 1642) Físico y astrónomo italiano. Fue el primogénito del florentino Vincenzo Galilei, músico por vocación aunque obligado a dedicarse al comercio para sobrevivir. En 1574 la familia se trasladó a Florencia, y Galileo fue enviado un tiempo –quizá como novicio– al monasterio de Santa Maria di Vallombrosa, hasta que, en 1581, su padre lo matriculó como estudiante de medicina en la Universidad de Pisa. Pero en 1585, tras haberse iniciado en las matemáticas fuera de las aulas, abandonó los estudios universitarios sin obtener ningún título, aunque sí había adquirido gusto por la filosofía y la literatura.

En 1589 consiguió una plaza, mal remunerada, en el Estudio de Pisa. Allí escribió un texto sobre el movimiento, que mantuvo inédito, en el cual criticaba los puntos de vista de Aristóteles acerca de la caída libre de los graves y el movimiento de los proyectiles; una tradición apócrifa, pero muy divulgada, le atribuye haber ilustrado sus críticas con una serie de experimentos públicos realizados desde lo alto del Campanile de Pisa.

En julio de 1609 visitó Venecia y tuvo noticia de la fabricación del anteojo, a cuyo perfeccionamiento se dedicó, y con el cual realizó las primeras observaciones de la Luna; descubrió también cuatro satélites de Júpiter y observó las fases de Venus, fenómeno que sólo podía explicarse si se aceptaba la hipótesis heliocéntrica de Copérnico. Galileo publicó sus descubrimientos en un breve texto, El mensajero sideral, que le dio fama en toda Europa y le valió la concesión de una cátedra honoraria en Pisa.

En 1611 viajó a Roma, donde el príncipe Federico Cesi lo hizo primer miembro de la Accademia dei Lincei, fundada por él, y luego patrocinó la publicación (1612) de las observaciones de Galileo sobre las manchas solares. Pero la profesión de copernicanismo contenida en el texto provocó una denuncia ante el Santo Oficio; en 1616, tras la inclusión en el Índice de libros prohibidos de la obra de Copérnico, Galileo fue advertido de que no debía exponer públicamente las tesis condenadas.

Su silencio no se rompió hasta que, en 1623, alentado a raíz de la elección del nuevo papa Urbano VIII, publicó El ensayador, donde expuso sus criterios metodológicos y, en particular, su concepción de las matemáticas como lenguaje de la naturaleza. La benévola acogida del libro por parte del pontífice lo animó a completar la gran obra con la que pretendía poner punto final a la controversia sobre los sistemas astronómicos, y en 1632 apareció, finalmente, su Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo; la crítica a la distinción aristotélica entre física terrestre y física celeste, la enunciación del principio de la relatividad del movimiento, así como el argumento del flujo y el reflujo del mar presentado (erróneamente) como prueba del movimiento de la Tierra, hicieron del texto un verdadero manifiesto copernicano.

El Santo Oficio abrió un proceso a Galileo que terminó con su condena a prisión perpetua, pena suavizada al permitírsele que la cumpliera en su villa de Arcetri. Allí transcurrieron los últimos años de su vida, ensombrecidos por la muerte de su hija Virginia, por la ceguera y por una salud cada vez más quebrantada. Consiguió, con todo, acabar la última de sus obras, los Discursos y demostraciones matemáticas en torno a dos nuevas ciencias, donde, a partir de la discusión sobre la estructura y la resistencia de los materiales, demostró las leyes de caída de los cuerpos en el vacío y elaboró una teoría completa sobre el movimiento de los proyectiles. El análisis galileano del movimiento sentó las bases físicas y matemáticas sobre las que los científicos de la siguiente generación edificaron la mecánica física.