Newton Premiers Telescopio reflectante - Historia

Newton Premiers Telescopio reflectante - Historia

En 1672 Isaac Newton presentó a la Royal Society de Inglaterra su telescopio reflector. El telescopio fue el fruto del trabajo de Newton en estudios ópticos.

Descubierto: una nueva regla de filosofar por Isaac Newton

Isaac Newton Principia, publicado por primera vez en 1687, es conocido por su espectacular demostración del principio de gravitación universal. Pero como ocurre con todos los libros famosos, su fama a veces ha oscurecido el hecho de que contiene muchas características desconcertantes, cuyo significado ha molestado a los lectores desde su publicación hasta la actualidad.

Quizás el más famoso de estos acertijos se refiere a las "Reglas de filosofar" que Newton agregó a la segunda edición de la Principia, publicado en 1713. Estas declaraciones ultra-famosas, en las que Newton parece establecer una metodología para hacer ciencias naturales, han sido citadas innumerables veces. Junto con el General Scholium - también añadido a la segunda edición - en el que Newton declaró que no "fingía hipótesis", a veces se han tomado como una especie de manifiesto para el método científico "moderno". Muchos lectores se sorprenden al saber que las Reglas ni siquiera estaban presentes en la primera edición, donde en su lugar no había nada más que un conjunto de "Hipótesis".

¿Por qué Newton cambió su famoso texto de manera tan drástica? ¿Y cuál fue el significado real de las hipótesis y las reglas? Una nueva solución a estas antiguas preguntas ha sido publicada por Dmitri Levitin en la edición de este mes de ISIS, el diario de la Sociedad Internacional de Historia de la Ciencia. La solución se basa en una regla de filosofar previamente desconocida, descubierta por Levitin entre el enorme archivo de manuscritos de Newton. El texto data de entre las dos ediciones del Principia, cuando Newton planeó llamar a las Reglas "Axiomas". Está escrito en latín en un trozo de papel rasgado (quizás explicando por qué los eruditos anteriores lo habían perdido) que Levitin restauró conjeturando las palabras faltantes.

El nuevo 'axioma' newtoniano de filosofar descubierto por Dmitri Levitin. El desgarro puede haber sido causado por Newton derramando ácido.

El descubrimiento permitió la reconstrucción completa del esquema perdido de "Axiomas" de Newton, que a su vez explica el significado de las Hipótesis y Reglas. Lejos de ser un conjunto de reglas generales para hacer ciencias naturales, estos textos formaban parte de un polémico argumento desplegado por Newton para contrarrestar la posibilidad de que la gravitación fuera causada por una materia ingrávida que llenaba el espacio entre objetos pesados. En algún momento de 1685, Newton había llevado a cabo una serie de ingeniosos experimentos con péndulos diseñados para probar la proporcionalidad entre peso y masa, y para refutar la posibilidad de cualquier materia ingrávida. Resulta que las hipótesis, axiomas y reglas se diseñaron para proporcionar el fundamento metodológico para defender esta conclusión.

Para Newton, la inexistencia de cualquier materia ingrávida en el nivel macro significaba que era ilegítimo postular tal materia en un nivel micro nivel también. Si el mundo estuviera lleno, como sugirieron los cartesianos y otros, entonces sería uniformemente denso, lo cual era un absurdo. En otras palabras, el famoso ataque de Newton a las hipótesis no fue una declaración metodológica general, sino parte de un desafío a lo que él consideró una "hipótesis" muy específica: la de la materia ingrávida.

Hay una gran ironía en este descubrimiento. Gran parte de la ciencia del siglo XVIII, incluida la que se consideraba decididamente "newtoniana", se dedicó a plantear varias "sustancias ingrávidas" para explicar fenómenos como la electricidad, el magnetismo, el calor y la luz. ¡Poco se dieron cuenta estos 'newtonianos' de que su héroe se habría horrorizado ante tales teorías y las habría descartado como ilegítimamente 'hipotéticas'! Una de las pocas personas que hizo darse cuenta de esto - y quien lo pensó con gran sofisticación - fue el gran filósofo francés Émilie du Châtelet, cuyo Institutions de Physique (1740) fue uno de los textos más importantes para la difusión de las ideas de Newton en Francia y más allá. A pesar de toda su admiración por Newton, Du Châtelet (a diferencia de su socio, Voltaire) era lo suficientemente independiente como para rechazar las ideas de Newton a este respecto, porque sus experimentos con fuego la habían convencido de que el calor era exactamente el tipo de 'sustancia ingrávida' que Newton afirmaba. era una imposibilidad.


Émilie du Châtelet, quien fue una de las primeras estudiantes más perspicaces de los fundamentos conceptuales de la ciencia newtoniana.


Una carta de 1671 de Thomas Gale, un colega universitario de Newton, ahora conservada en la Biblioteca Bodleian de Oxford. En el margen, se puede ver un pequeño dibujo del diseño de Newton para un telescopio reflector.

Este es el segundo gran descubrimiento newtoniano publicado por Levitin en los últimos meses. En el número anterior de Anales de la ciencia, presentó nuevos hallazgos sobre un Newton mucho más joven. Una carta de 1671, descubierta en Oxford Biblioteca Bodleian y escrito por un colega universitario de Newton, informó sobre el telescopio reflector que Newton había inventado, antes de que él mismo hiciera públicos sus hallazgos: incluso incluye un pequeño dibujo del diseño de Newton. Esto es importante porque nos muestra que Newton no era, como tantas veces se describe, un recluso académico, sino que les contaba libremente a sus colegas no expertos sobre sus descubrimientos (¿tal vez incluso durante una cena universitaria?).

Levitin, que es miembro de Todas las almas, también es miembro de la Centro de Historia, Ciencia, Medicina y Tecnología, y miembro fundador de la Centro de Historia Intelectual. Junto con la Museo de Historia de la Ciencia, estos Centros de Oxford promueven una amplia gama de investigación y enseñanza en todos los historia de todo tipo de conocimientos: científico, humanístico, práctico y social. Aquellos interesados ​​en Newton no podrían hacer nada mejor que comenzar con la Proyecto Newton, alojado en Oxford y codirigido por el profesor de Historia de la Ciencia de Oxford, Rob Iliffe.


Webb tendrá un espejo primario de aproximadamente 6,5 metros de diámetro, lo que le daría un área de recolección significativamente mayor que los espejos disponibles en la generación actual de telescopios espaciales. El espejo del Hubble tiene 2,4 metros de diámetro mucho más pequeño y su área de recolección correspondiente es de 4.5 m 2, lo que le da a Webb alrededor de 6.25 veces (ver cálculo) más área de recolección. Webb tendrá un campo de visión significativamente mayor que la cámara NICMOS del Hubble (cubriendo más de

15 veces el área) y una resolución espacial significativamente mejor que la disponible con el telescopio espacial infrarrojo Spitzer.


Contenido

Vida temprana

Isaac Newton nació (según el calendario juliano, en uso en Inglaterra en ese momento) el día de Navidad, el 25 de diciembre de 1642 (NS 4 de enero de 1643 [a]) "una o dos horas después de la medianoche", [7] en Woolsthorpe Manor. en Woolsthorpe-by-Colsterworth, una aldea en el condado de Lincolnshire. Su padre, también llamado Isaac Newton, había muerto tres meses antes. Newton nació prematuramente y era un niño pequeño, según los informes, su madre, Hannah Ayscough, dijo que podría haber caber dentro de una taza de un cuarto de galón. [8] Cuando Newton tenía tres años, su madre se volvió a casar y se fue a vivir con su nuevo esposo, el reverendo Barnabas Smith, dejando a su hijo al cuidado de su abuela materna, Margery Ayscough (de soltera Blythe). A Newton no le agradaba su padrastro y mantenía cierta enemistad hacia su madre por casarse con él, como revela esta entrada en una lista de pecados cometidos hasta los 19 años: "Amenazar a mi padre y a mi madre Smith con quemarlos a ellos y a la casa sobre ellos". [9] La madre de Newton tuvo tres hijos (Mary, Benjamin y Hannah) de su segundo matrimonio. [10]

Desde los doce años hasta los diecisiete, Newton se educó en The King's School, Grantham, que enseñó latín y griego y probablemente impartió una base significativa de matemáticas. [11] Lo sacaron de la escuela y lo regresaron a Woolsthorpe-by-Colsterworth en octubre de 1659. Su madre, viuda por segunda vez, intentó convertirlo en granjero, una ocupación que odiaba. [12] Henry Stokes, maestro en The King's School, convenció a su madre para que lo enviara de regreso a la escuela. Motivado en parte por un deseo de venganza contra un matón del patio de la escuela, se convirtió en el estudiante mejor clasificado, [13] distinguiéndose principalmente por la construcción de relojes de sol y modelos de molinos de viento. [14]

En junio de 1661, fue admitido en el Trinity College de Cambridge por recomendación de su tío, el Rev. William Ayscough, que había estudiado allí. Comenzó como subsizar, pagando su camino al realizar tareas de ayuda de cámara, hasta que le otorgaron una beca en 1664, lo que le garantizó cuatro años más hasta que pudiera obtener su maestría. [15] En ese momento, las enseñanzas de la universidad se basaban en las de Aristóteles, a quien Newton complementó con filósofos modernos como Descartes y astrónomos como Galileo y Thomas Street, a través de quienes conoció el trabajo de Kepler. [ cita necesaria ] Anotó en su cuaderno una serie de "Quaestiones"sobre la filosofía mecánica tal como la encontró. En 1665, descubrió el teorema del binomio generalizado y comenzó a desarrollar una teoría matemática que luego se convirtió en cálculo. Poco después de que Newton obtuviera su licenciatura en agosto de 1665, la universidad cerró temporalmente como precaución contra Aunque no había sido distinguido como estudiante de Cambridge, [16] los estudios privados de Newton en su casa en Woolsthorpe durante los dos años siguientes vieron el desarrollo de sus teorías sobre cálculo, [17] óptica y la ley de la gravitación.

En abril de 1667, regresó a Cambridge y en octubre fue elegido miembro del Trinity. [18] [19] Los becarios debían ser ordenados sacerdotes, aunque esto no se hizo cumplir en los años de la restauración y una afirmación de conformidad con la Iglesia de Inglaterra fue suficiente. Sin embargo, en 1675 el problema no se pudo evitar y para entonces sus puntos de vista poco convencionales se interpusieron en el camino. [20] Sin embargo, Newton logró evitarlo mediante un permiso especial de Carlos II.

Sus estudios habían impresionado al profesor lucasiano Isaac Barrow, que estaba más ansioso por desarrollar su propio potencial religioso y administrativo (se convirtió en maestro de Trinity dos años después) en 1669 Newton lo sucedió, solo un año después de recibir su maestría. Fue elegido miembro de la Royal Society (FRS) en 1672. [3]

Años intermedios

Matemáticas

Se ha dicho que el trabajo de Newton "avanza claramente en todas las ramas de las matemáticas que se estudian en ese momento". [22] Su trabajo sobre el tema, generalmente denominado fluxiones o cálculo, visto en un manuscrito de octubre de 1666, se publica ahora entre los artículos matemáticos de Newton. [23] Su obra De analysi per aequationes numero terminorum infinitas, enviado por Isaac Barrow a John Collins en junio de 1669, fue identificado por Barrow en una carta enviada a Collins ese agosto como el trabajo "de un extraordinario genio y competencia en estas cosas". [24]

Newton más tarde se vio envuelto en una disputa con Leibniz sobre la prioridad en el desarrollo del cálculo (la controversia del cálculo Leibniz-Newton). La mayoría de los historiadores modernos creen que Newton y Leibniz desarrollaron el cálculo de forma independiente, aunque con notaciones matemáticas muy diferentes. Ocasionalmente se ha sugerido que Newton no publicó casi nada al respecto hasta 1693, y no dio un relato completo hasta 1704, mientras que Leibniz comenzó a publicar un relato completo de sus métodos en 1684. La notación y el "método diferencial" de Leibniz, hoy en día reconocidos como mucho notaciones más convenientes, fueron adoptadas por matemáticos de Europa continental, y después de 1820 más o menos, también por matemáticos británicos. [ cita necesaria ]

Su trabajo utiliza extensamente el cálculo en forma geométrica basado en valores límite de las proporciones de cantidades cada vez más pequeñas: en Principia Newton mismo dio una demostración de esto bajo el nombre de "el método de la primera y la última proporción" [25] y explicó por qué puso sus exposiciones en esta forma, [26] remarcando también que "por este medio se realiza lo mismo que por el método de los indivisibles ". [27]

Debido a esto, el Principia ha sido llamado "un libro denso con la teoría y aplicación del cálculo infinitesimal" en los tiempos modernos [28] y en la época de Newton "casi todo es de este cálculo". [29] Su uso de métodos que involucran "uno o más órdenes de lo infinitesimalmente pequeño" está presente en su De motu corporum en gyrum de 1684 [30] y en sus artículos sobre el movimiento "durante las dos décadas anteriores a 1684". [31]

Newton se había mostrado reacio a publicar su cálculo porque temía la controversia y la crítica. [32] Fue cercano al matemático suizo Nicolas Fatio de Duillier. En 1691, Duillier comenzó a escribir una nueva versión de Newton Principia, y mantuvo correspondencia con Leibniz. [33] En 1693, la relación entre Duillier y Newton se deterioró y el libro nunca se completó. [ cita necesaria ]

A partir de 1699, otros miembros [ ¿Quién? ] de la Royal Society acusó a Leibniz de plagio. [34] La disputa estalló con toda su fuerza en 1711 cuando la Royal Society proclamó en un estudio que fue Newton quien fue el verdadero descubridor y etiquetó a Leibniz como un fraude. Más tarde se descubrió que Newton escribió las observaciones finales del estudio sobre Leibniz. Así comenzó la amarga controversia que empañó las vidas de Newton y Leibniz hasta la muerte de este último en 1716. [35]

A Newton generalmente se le atribuye el teorema del binomio generalizado, válido para cualquier exponente. Descubrió las identidades de Newton, el método de Newton, clasificó las curvas planas cúbicas (polinomios de grado tres en dos variables), hizo contribuciones sustanciales a la teoría de las diferencias finitas y fue el primero en usar índices fraccionarios y en emplear geometría de coordenadas para derivar soluciones a Diofantino. ecuaciones. Aproximó sumas parciales de la serie armónica por logaritmos (un precursor de la fórmula de suma de Euler) y fue el primero en usar series de potencias con confianza y en revertir series de potencias. El trabajo de Newton sobre series infinitas se inspiró en los decimales de Simon Stevin. [36]

Cuando Newton recibió su maestría y se convirtió en miembro del "Colegio de la Santísima e Indivisa Trinidad" en 1667, se comprometió a que "o estableceré la teología como el objeto de mis estudios y tomaré las órdenes sagradas cuando el tiempo prescrito por Llegan estos estatutos [7 años], o renunciaré a la universidad ". [37] Hasta este punto, no había pensado mucho en la religión y había firmado dos veces su acuerdo con los treinta y nueve artículos, la base de la doctrina de la Iglesia de Inglaterra.

Fue nombrado profesor Lucasiano de Matemáticas en 1669, por recomendación de Barrow. Durante ese tiempo, se requería que cualquier miembro de una universidad en Cambridge u Oxford tomara las órdenes sagradas y se ordenara sacerdote anglicano. Sin embargo, los términos de la cátedra Lucasiana requerían que el titular no estar activo en la iglesia - presumiblemente, [ palabras de comadreja ] para tener más tiempo para la ciencia. Newton argumentó que esto debería eximirlo del requisito de ordenación, y Carlos II, cuyo permiso era necesario, aceptó este argumento. Así se evitó un conflicto entre las opiniones religiosas de Newton y la ortodoxia anglicana. [38]

Óptica

En 1666, Newton observó que el espectro de colores que sale de un prisma en la posición de mínima desviación es oblongo, incluso cuando el rayo de luz que entra en el prisma es circular, es decir, el prisma refracta diferentes colores en diferentes ángulos. [40] [41] Esto lo llevó a concluir que el color es una propiedad intrínseca a la luz, un punto que, hasta entonces, había sido un tema de debate.

De 1670 a 1672, Newton dio una conferencia sobre óptica. [42] Durante este período, investigó la refracción de la luz, demostrando que el espectro multicolor producido por un prisma podía recomponerse en luz blanca mediante una lente y un segundo prisma. [43] La erudición moderna ha revelado que el análisis y la resíntesis de la luz blanca de Newton tiene una deuda con la alquimia corpuscular. [44]

Demostró que la luz de color no cambia sus propiedades al separar un rayo de color y alumbrarlo sobre varios objetos, y que independientemente de si se refleja, se dispersa o se transmite, la luz sigue siendo del mismo color. Por lo tanto, observó que el color es el resultado de los objetos que interactúan con la luz ya coloreada en lugar de los objetos que generan el color en sí mismos. Esto se conoce como teoría del color de Newton. [45]

A partir de este trabajo, concluyó que la lente de cualquier telescopio refractor sufriría la dispersión de la luz en colores (aberración cromática). Como prueba del concepto, construyó un telescopio utilizando espejos reflectantes en lugar de lentes como objetivo para evitar ese problema. [46] [47] Construir el diseño, el primer telescopio reflectante funcional conocido, hoy conocido como telescopio newtoniano, [47] implicó resolver el problema de un material de espejo adecuado y una técnica de modelado. Newton molió sus propios espejos a partir de una composición personalizada de metal de espéculo altamente reflectante, utilizando los anillos de Newton para juzgar la calidad de la óptica de sus telescopios. A finales de 1668, [48] pudo producir este primer telescopio reflector. Tenía unos veinte centímetros de largo y daba una imagen más clara y amplia. En 1671, la Royal Society pidió una demostración de su telescopio reflector. [49] Su interés lo animó a publicar sus notas, De colores, [50] que luego amplió en la obra Opticks. Cuando Robert Hooke criticó algunas de las ideas de Newton, Newton se sintió tan ofendido que se retiró del debate público. Newton y Hooke tuvieron breves intercambios en 1679-1680, cuando Hooke, designado para administrar la correspondencia de la Royal Society, abrió una correspondencia destinada a obtener contribuciones de Newton a las transacciones de la Royal Society, [51] que tuvo el efecto de estimular a Newton a trabajar una prueba de que la forma elíptica de las órbitas planetarias resultaría de una fuerza centrípeta inversamente proporcional al cuadrado del vector de radio. Pero los dos hombres permanecieron generalmente en malas condiciones hasta la muerte de Hooke. [52]

Newton argumentó que la luz está compuesta de partículas o corpúsculos, que se refractan al acelerar a un medio más denso. Rodeó ondas parecidas al sonido para explicar el patrón repetido de reflexión y transmisión por películas delgadas (Opticks Bk.II, Props. 12), pero aún conservó su teoría de los 'ataques' que dispusieron los corpúsculos para ser reflejados o transmitidos (Props.13) . Sin embargo, los físicos posteriores favorecieron una explicación puramente ondulatoria de la luz para explicar los patrones de interferencia y el fenómeno general de difracción.La mecánica cuántica de hoy, los fotones y la idea de la dualidad onda-partícula tienen sólo un parecido menor con la comprensión de Newton de la luz.

En su Hipótesis de la luz de 1675, Newton postuló la existencia del éter para transmitir fuerzas entre partículas. El contacto con el filósofo platónico de Cambridge Henry More reavivó su interés por la alquimia. [53] Reemplazó el éter con fuerzas ocultas basadas en ideas herméticas de atracción y repulsión entre partículas. John Maynard Keynes, quien adquirió muchos de los escritos de Newton sobre alquimia, afirmó que "Newton no fue el primero de la era de la razón: fue el último de los magos". [54] El interés de Newton por la alquimia no puede aislarse de sus contribuciones a la ciencia. [53] Esto fue en un momento en el que no existía una distinción clara entre alquimia y ciencia. Si no hubiera confiado en la idea oculta de la acción a distancia, a través del vacío, podría no haber desarrollado su teoría de la gravedad.

En 1704, Newton publicó Opticks, en el que expuso su teoría corpuscular de la luz. Consideraba que la luz estaba formada por corpúsculos extremadamente sutiles, que la materia ordinaria estaba formada por corpúsculos más groseros y especuló que mediante una especie de transmutación alquímica "¿No son los Cuerpos groseros y la Luz convertibles entre sí, y es posible que los Cuerpos no reciban gran parte de su ¿Actividad de las partículas de luz que entran en su composición? " [55] Newton también construyó una forma primitiva de un generador electrostático de fricción, utilizando un globo de vidrio. [56]

En su libro OpticksNewton fue el primero en mostrar un diagrama usando un prisma como expansor de haz, y también el uso de matrices de prismas múltiples. [57] Unos 278 años después de la discusión de Newton, los expansores de haz de prismas múltiples se volvieron fundamentales para el desarrollo de láseres sintonizables de ancho de línea estrecho. Además, el uso de estos expansores de haz prismático condujo a la teoría de la dispersión de prismas múltiples. [57]

Después de Newton, se han enmendado muchas cosas. Young y Fresnel combinaron la teoría de partículas de Newton con la teoría de ondas de Huygens para mostrar que el color es la manifestación visible de la longitud de onda de la luz. La ciencia también se fue dando cuenta lentamente de la diferencia entre la percepción del color y la óptica matematizable. El poeta y científico alemán, Goethe, no podía sacudir la base newtoniana, pero "un agujero que Goethe encontró en la armadura de Newton. Newton se había comprometido con la doctrina de que la refracción sin color era imposible. Por lo tanto, pensó que los lentes-objeto de telescopios debe permanecer imperfecto para siempre, el acromatismo y la refracción son incompatibles. Dollond demostró que esta inferencia es incorrecta ". [58]

Mecánica y gravitación

En 1679, Newton volvió a su trabajo sobre la mecánica celeste al considerar la gravitación y su efecto en las órbitas de los planetas con referencia a las leyes del movimiento planetario de Kepler. Esto siguió al estímulo de un breve intercambio de cartas en 1679-1680 con Hooke, que había sido designado para administrar la correspondencia de la Royal Society, y que abrió una correspondencia destinada a obtener contribuciones de Newton a las transacciones de la Royal Society. [51] El despertar del interés de Newton por los asuntos astronómicos recibió un estímulo adicional con la aparición de un cometa en el invierno de 1680-1681, en el que mantuvo correspondencia con John Flamsteed. [59] Después de los intercambios con Hooke, Newton elaboró ​​una prueba de que la forma elíptica de las órbitas planetarias resultaría de una fuerza centrípeta inversamente proporcional al cuadrado del vector de radio. Newton comunicó sus resultados a Edmond Halley y a la Royal Society en De motu corporum en gyrum, un tratado escrito en unas nueve hojas que fue copiado en el Libro de Registro de la Royal Society en diciembre de 1684. [60] Este tratado contenía el núcleo que Newton desarrolló y expandió para formar el Principia.

los Principia se publicó el 5 de julio de 1687 con el estímulo y la ayuda económica de Edmond Halley. En este trabajo, Newton estableció las tres leyes universales del movimiento. Juntas, estas leyes describen la relación entre cualquier objeto, las fuerzas que actúan sobre él y el movimiento resultante, sentando las bases de la mecánica clásica. Contribuyeron a muchos avances durante la Revolución Industrial que pronto siguió y no se mejoraron durante más de 200 años. Muchos de estos avances continúan siendo la base de las tecnologías no relativistas en el mundo moderno. Usó la palabra latina seriedad (peso) por el efecto que se conocería como gravedad, y definió la ley de la gravitación universal. [61]

En el mismo trabajo, Newton presentó un método de análisis geométrico similar al cálculo utilizando 'primera y última proporción', dio la primera determinación analítica (basada en la ley de Boyle) de la velocidad del sonido en el aire, infirió la oblatura de la figura esferoidal de la Tierra, explicó la precesión de los equinoccios como resultado de la atracción gravitacional de la Luna sobre el achatamiento de la Tierra, inició el estudio gravitacional de las irregularidades en el movimiento de la Luna, proporcionó una teoría para la determinación de las órbitas de los cometas, y mucho más. [61]

Newton dejó en claro su visión heliocéntrica del Sistema Solar, desarrollada de una manera algo moderna porque ya a mediados de la década de 1680 reconoció la "desviación del Sol" del centro de gravedad del Sistema Solar. [62] Para Newton, no era precisamente el centro del Sol o cualquier otro cuerpo lo que pudiera considerarse en reposo, sino más bien "el centro de gravedad común de la Tierra, el Sol y todos los planetas es digno de estimarse". el centro del mundo ", y este centro de gravedad" o está en reposo o se mueve uniformemente hacia adelante en una línea recta "(Newton adoptó la alternativa" en reposo "en vista del consenso común de que el centro, dondequiera que estuviera, estaba en descansar). [63]

El postulado de Newton de una fuerza invisible capaz de actuar a grandes distancias lo llevó a ser criticado por introducir "agencias ocultas" en la ciencia. [64] Posteriormente, en la segunda edición de la Principia (1713), Newton rechazó firmemente tales críticas en un Scholium general final, escribiendo que era suficiente que los fenómenos implicaran una atracción gravitacional, como lo hicieron, pero hasta ahora no indicaron su causa, y era tanto innecesario como inadecuado enmarcar hipótesis de cosas que no estaban implícitas en los fenómenos. (Aquí Newton usó lo que se convirtió en su famosa expresión "hipótesis no fingo" [65] ).

Con el Principia, Newton se hizo reconocido internacionalmente. [66] Adquirió un círculo de admiradores, incluido el matemático nacido en Suiza Nicolas Fatio de Duillier. [67]

Clasificación de cubicos

En 1710, Newton encontró 72 de las 78 "especies" de curvas cúbicas y las clasificó en cuatro tipos. [68] En 1717, y probablemente con la ayuda de Newton, James Stirling demostró que cada cúbico era uno de estos cuatro tipos. Newton también afirmó que los cuatro tipos podrían obtenerse mediante proyección plana de uno de ellos, y esto se demostró en 1731, cuatro años después de su muerte. [69]

Vida posterior

En la década de 1690, Newton escribió varios tratados religiosos que trataban de la interpretación literal y simbólica de la Biblia. Un manuscrito que Newton envió a John Locke en el que disputaba la fidelidad de 1 Juan 5: 7 (la coma joánica) y su fidelidad a los manuscritos originales del Nuevo Testamento, permaneció inédito hasta 1785. [70]

Newton también fue miembro del Parlamento de Inglaterra para la Universidad de Cambridge en 1689 y 1701, pero según algunos relatos, sus únicos comentarios fueron quejarse de una corriente fría en la cámara y solicitar que se cerrara la ventana. [71] Sin embargo, el cronista de Cambridge Abraham de la Pryme señaló que había reprendido a los estudiantes que asustaban a los lugareños al afirmar que una casa estaba encantada. [72]

Newton se trasladó a Londres para ocupar el cargo de director de la Casa de la Moneda Real en 1696, cargo que había obtenido gracias al patrocinio de Charles Montagu, primer conde de Halifax, entonces canciller de Hacienda. Se hizo cargo de la gran recuperación de Inglaterra, pisó los pies de Lord Lucas, gobernador de la Torre, y aseguró el puesto de contralor adjunto de la sucursal temporal de Chester para Edmond Halley. Newton se convirtió quizás en el Maestro de la Casa de Moneda más conocido tras la muerte de Thomas Neale en 1699, cargo que Newton ocupó durante los últimos 30 años de su vida. [73] [74] Estos nombramientos tenían la intención de ser sinecuras, pero Newton se los tomó en serio. Se retiró de sus deberes en Cambridge en 1701 y ejerció su autoridad para reformar la moneda y castigar a los podadores y falsificadores.

Como Guardián, y luego Maestro, de la Casa de la Moneda Real, Newton estimó que el 20 por ciento de las monedas recogidas durante la Gran Recuperación de 1696 eran falsificadas. La falsificación era alta traición y se castigaba con la horca, la extracción y el descuartizamiento del delincuente. A pesar de esto, condenar incluso a los criminales más flagrantes podría ser extremadamente difícil, sin embargo, Newton demostró estar a la altura de la tarea. [75]

Disfrazado como un habitué de bares y tabernas, él mismo reunió gran parte de esa evidencia. [76] A pesar de todas las barreras colocadas para el enjuiciamiento y que separaban las ramas del gobierno, la ley inglesa todavía tenía antiguas y formidables costumbres de autoridad. Newton mismo había hecho juez de paz en todos los condados de origen. Un borrador de carta sobre el asunto se incluye en la primera edición personal de Newton de Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, que debe haber estado enmendando en ese momento. [77] Luego llevó a cabo más de 100 contrainterrogatorios de testigos, informantes y sospechosos entre junio de 1698 y Navidad de 1699. Newton procesó con éxito a 28 acuñadores. [78]

Newton fue nombrado presidente de la Royal Society en 1703 y asociado de la Académie des Sciences francesa. En su puesto en la Royal Society, Newton se convirtió en enemigo de John Flamsteed, el Astrónomo Real, al publicar prematuramente el libro de Flamsteed. Historia Coelestis Britannica, que Newton había utilizado en sus estudios. [80]

En abril de 1705, la reina Ana nombró caballero a Newton durante una visita real al Trinity College de Cambridge. Es probable que el título de caballero haya sido motivado por consideraciones políticas relacionadas con las elecciones parlamentarias de mayo de 1705, más que por cualquier reconocimiento del trabajo científico de Newton o sus servicios como Maestro de la Casa de la Moneda. [81] Newton fue el segundo científico en ser nombrado caballero, después de Francis Bacon. [82]

Como resultado de un informe escrito por Newton el 21 de septiembre de 1717 a los Lores Comisionados del Tesoro de Su Majestad, la relación bimetálica entre monedas de oro y monedas de plata fue cambiada por una proclamación real el 22 de diciembre de 1717, prohibiendo el intercambio de guineas de oro por más de 21 chelines de plata. [83] Esto resultó inadvertidamente en una escasez de plata ya que las monedas de plata se usaron para pagar las importaciones, mientras que las exportaciones se pagaron en oro, lo que llevó a Gran Bretaña del patrón de plata a su primer patrón oro. Es una cuestión de debate si tenía la intención de hacer esto o no. [84] Se ha argumentado que Newton concibió su trabajo en la Casa de la Moneda como una continuación de su trabajo alquímico. [85]

Newton se invirtió en South Sea Company y perdió unas 20.000 libras esterlinas (4,4 millones de libras esterlinas en 2020 [86]) cuando colapsó alrededor de 1720. [87]

Hacia el final de su vida, Newton estableció su residencia en Cranbury Park, cerca de Winchester con su sobrina y su esposo, hasta su muerte en 1727. [88] Su media sobrina, Catherine Barton Conduitt, [89] sirvió como su anfitriona en Asuntos sociales en su casa de Jermyn Street en Londres era su "tío muy cariñoso", [90] según la carta que le envió cuando se estaba recuperando de la viruela.

Relaciones personales

Aunque se afirmó que una vez estuvo comprometido, [b] Newton nunca se casó. El escritor y filósofo francés Voltaire, que se encontraba en Londres en el momento del funeral de Newton, dijo que él "nunca fue sensible a ninguna pasión, no estaba sujeto a las debilidades comunes de la humanidad, ni tenía ningún comercio con las mujeres, una circunstancia que fue me aseguró el médico y cirujano que lo atendió en sus últimos momentos ”. [92] Esta creencia ahora generalizada de que murió virgen ha sido comentada por escritores tan diversos como el matemático Charles Hutton, [93] el economista John Maynard Keynes, [94] y el físico Carl Sagan. [95]

Newton tenía una estrecha amistad con el matemático suizo Nicolas Fatio de Duillier, a quien conoció en Londres alrededor de 1689 [67]; parte de su correspondencia ha sobrevivido. [96] [97] Su relación llegó a un final abrupto e inexplicable en 1693, y al mismo tiempo Newton sufrió un ataque de nervios [98] que incluyó el envío de salvajes cartas acusatorias a sus amigos Samuel Pepys y John Locke, su nota al El último incluía la acusación de que Locke "se esforzó por enredarme con los afligidos". [99]

En 2015, Steven Weinberg, premio Nobel de Física, llamó a Newton "un desagradable antagonista" y "un mal hombre para tener como enemigo". [100] En particular, notó la actitud de Newton hacia Robert Hooke y Gottfried Wilhelm Leibniz.

Muerte

Newton murió mientras dormía en Londres el 20 de marzo de 1727 (OS 20 de marzo de 1726 NS 31 de marzo de 1727). [a] Su cuerpo fue enterrado en la Abadía de Westminster. [101] Voltaire pudo haber estado presente en su funeral. [102] Soltero, había cedido gran parte de su patrimonio a parientes durante sus últimos años y murió intestado. [103] Sus papeles fueron para John Conduitt y Catherine Barton. [104] Después de su muerte, se examinó el cabello de Newton y se encontró que contenía mercurio, probablemente como resultado de sus búsquedas alquímicas. El envenenamiento por mercurio podría explicar la excentricidad de Newton en la vejez. [103]

El matemático Joseph-Louis Lagrange dijo que Newton fue el genio más grande que jamás haya existido, y una vez agregó que Newton también fue "el más afortunado, porque no podemos encontrar más de una vez un sistema del mundo para establecer". [105] El poeta inglés Alexander Pope escribió el famoso epitafio:

La naturaleza y las leyes de la naturaleza se esconden en la noche
Dios dijo "Sea Newton" y todo fue luz.

Newton fue relativamente modesto acerca de sus logros, escribiendo en una carta a Robert Hooke en febrero de 1676, declarando: "Si he visto más lejos es poniéndome sobre los hombros de gigantes". [106]

Dos escritores piensan que la cita anterior, escrita en un momento en que Newton y Hooke estaban en disputa sobre descubrimientos ópticos, fue un ataque indirecto a Hooke (se dice que fue breve y jorobado), en lugar de, o además de, una declaración de modestia. [107] [108] Por otro lado, el proverbio ampliamente conocido sobre pararse sobre los hombros de gigantes, publicado entre otros por el poeta del siglo XVII George Herbert (ex orador de la Universidad de Cambridge y miembro del Trinity College) en su Jacula Prudentum (1651), tenía como punto principal que "un enano sobre los hombros de un gigante ve más lejos de los dos", por lo que su efecto como analogía colocaría al propio Newton en lugar de Hooke como el "enano".

En una memoria posterior, Newton escribió:

No sé lo que pueda parecerle al mundo, pero a mí mismo me parece que solo he sido como un niño que juega en la orilla del mar, y me entretengo de vez en cuando para encontrar un guijarro más liso o una concha más bonita que la ordinaria, mientras el gran océano de la verdad yacía sin descubrir ante mí. [109]

En 1816, un diente que se decía que pertenecía a Newton se vendió por 730 libras esterlinas [110] (3.633 dólares estadounidenses) en Londres a un aristócrata que lo tenía engastado en un anillo. [111] Récords Mundiales Guinness 2002 lo clasificó como el diente más valioso, que valdría aproximadamente £ 25,000 (US $ 35,700) a fines de 2001. [111] No se ha revelado quién lo compró y quién lo tiene actualmente.

Albert Einstein mantuvo una foto de Newton en la pared de su estudio junto a las de Michael Faraday y James Clerk Maxwell. [112] En una encuesta de 2005 de miembros de la Royal Society de Gran Bretaña (anteriormente dirigida por Newton) preguntando quién tuvo el mayor efecto en la historia de la ciencia, Newton o Einstein, los miembros consideraron que Newton hizo la mayor contribución general. [113] En 1999, una encuesta de opinión de 100 de los principales físicos del día votó a Einstein como el "mejor físico de todos los tiempos", con Newton como subcampeón, mientras que una encuesta paralela de físicos de base realizada por el sitio PhysicsWeb dio el primer lugar lugar a Newton. [114]

La unidad de fuerza derivada del SI se llama Newton en su honor.

Conmemoraciones

El monumento de Newton (1731) se puede ver en la Abadía de Westminster, al norte de la entrada del coro contra la pantalla del coro, cerca de su tumba. Fue ejecutado por el escultor Michael Rysbrack (1694-1770) en mármol blanco y gris con diseño del arquitecto William Kent. [115] El monumento presenta una figura de Newton reclinada sobre un sarcófago, su codo derecho descansa sobre varios de sus grandes libros y su mano izquierda apunta a un pergamino con un diseño matemático. Encima de él hay una pirámide y un globo celeste que muestran los signos del zodíaco y el camino del cometa de 1680. Un panel en relieve muestra putti utilizando instrumentos como un telescopio y un prisma. [116] La inscripción latina en la base se traduce como:

Aquí está enterrado Isaac Newton, Knight, quien con una fuerza mental casi divina, y principios matemáticos peculiarmente propios, exploró el curso y las figuras de los planetas, las trayectorias de los cometas, las mareas del mar, las disimilitudes en los rayos de luz. y, lo que ningún otro estudioso ha imaginado previamente, las propiedades de los colores así producidos. Diligente, sagaz y fiel, en sus exposiciones de la naturaleza, la antigüedad y las Sagradas Escrituras, reivindicó con su filosofía la majestad de Dios poderoso y bueno, y expresó la sencillez del Evangelio en sus modales. ¡Los mortales se regocijan de que haya existido tal y tan grande adorno de la raza humana! Nació el 25 de diciembre de 1642 y murió el 20 de marzo de 1726/7. —Traducción de G.L. Smyth, Los monumentos y genios de la Catedral de San Pablo y de la Abadía de Westminster (1826), ii, 703–704. [116]

Desde 1978 hasta 1988, una imagen de Newton diseñada por Harry Ecclestone apareció en los billetes de 1 £ de la Serie D emitidos por el Banco de Inglaterra (los últimos billetes de 1 £ emitidos por el Banco de Inglaterra). En el reverso de las notas se mostraba a Newton sosteniendo un libro y acompañado de un telescopio, un prisma y un mapa del Sistema Solar. [117]

Una estatua de Isaac Newton, mirando una manzana a sus pies, se puede ver en el Museo de Historia Natural de la Universidad de Oxford. Una gran estatua de bronce, Newton, después de William Blake, de Eduardo Paolozzi, fechado en 1995 e inspirado en el aguafuerte de Blake, domina la plaza de la Biblioteca Británica de Londres.

Aunque nació en una familia anglicana, a los treinta Newton tenía una fe cristiana que, si se hubiera hecho pública, no habría sido considerada ortodoxa por el cristianismo dominante, [118] y un historiador lo etiquetó como hereje. [119]

En 1672, había comenzado a registrar sus investigaciones teológicas en cuadernos que no mostró a nadie y que sólo recientemente [ ¿Cuándo? ] ha sido examinado.Demuestran un amplio conocimiento de los primeros escritos de la Iglesia y muestran que en el conflicto entre Atanasio y Arrio que definió el Credo, él se puso del lado de Arrio, el perdedor, que rechazó la visión convencional de la Trinidad. Newton "reconoció a Cristo como un mediador divino entre Dios y el hombre, que estaba subordinado al Padre que lo creó". [120] Estaba especialmente interesado en la profecía, pero para él, "la gran apostasía fue el trinitarismo". [121]

Newton intentó sin éxito obtener una de las dos becas que eximían al titular del requisito de ordenación. En el último momento, en 1675, recibió una dispensa del gobierno que lo excusó a él y a todos los futuros titulares de la cátedra Lucasiana. [122]

A los ojos de Newton, adorar a Cristo como Dios era idolatría, para él el pecado fundamental. [123] En 1999, el historiador Stephen D. Snobelen escribió: "Isaac Newton era un hereje. Pero. Nunca hizo una declaración pública de su fe privada, que los ortodoxos habrían considerado extremadamente radical. Escondió su fe tan bien que los eruditos todavía están desentrañando sus creencias personales ". [119] Snobelen concluye que Newton era al menos un simpatizante sociniano (poseía y había leído detenidamente al menos ocho libros socinianos), posiblemente un arriano y casi con certeza un antitrinitario. [119]

En una posición minoritaria, T.C. Pfizenmaier ofrece una visión más matizada, argumentando que Newton se acercó más a la visión semi-arriana de la Trinidad de que Jesucristo era de una "sustancia similar" (homoiousios) del Padre en lugar de la visión ortodoxa de que Jesucristo es de la "misma sustancia "del Padre (homoousios) como lo respaldan los modernos ortodoxos orientales, católicos romanos y protestantes. [124] Sin embargo, este tipo de visión "ha perdido apoyo últimamente con la disponibilidad de los artículos teológicos de Newton", [125] y ahora la mayoría de los estudiosos identifican a Newton como un monoteísta antitrinitario. [119] [126]

Aunque las leyes del movimiento y la gravitación universal se convirtieron en los descubrimientos más conocidos de Newton, advirtió contra su uso para ver el Universo como una mera máquina, como si fuera un gran reloj. Dijo: "Entonces, la gravedad puede poner los planetas en movimiento, pero sin el Poder Divino nunca podría ponerlos en un movimiento circulante como el que tienen con el sol". [128]

Junto con su fama científica, los estudios de Newton de la Biblia y de los primeros Padres de la Iglesia también fueron dignos de mención. Newton escribió obras sobre crítica textual, sobre todo Un relato histórico de dos notables corrupciones de las Escrituras y Observaciones sobre las profecías de Daniel y el Apocalipsis de San Juan. [129] Colocó la crucifixión de Jesucristo en el 3 de abril del año 33 d. C., lo que concuerda con una fecha tradicionalmente aceptada. [130]

Creía en un mundo racionalmente inmanente, pero rechazaba el hilozoísmo implícito en Leibniz y Baruch Spinoza. El Universo ordenado y dinámicamente informado podría entenderse, y debe entenderse, por una razón activa. En su correspondencia, Newton afirmó que al escribir el Principia "Tenía un ojo en los Principios que podrían funcionar al considerar a los hombres para la creencia de una Deidad". [131] Vio evidencia de diseño en el sistema del mundo: "Una uniformidad tan maravillosa en el sistema planetario debe permitirse el efecto de la elección". Pero Newton insistió en que eventualmente se requeriría la intervención divina para reformar el sistema, debido al lento crecimiento de las inestabilidades. [132] Para ello, Leibniz lo satirizó: "Dios Todopoderoso quiere darle cuerda a su reloj de vez en cuando; de lo contrario, dejaría de moverse. No tuvo, al parecer, la previsión suficiente para convertirlo en un movimiento perpetuo". [133]

La posición de Newton fue defendida enérgicamente por su seguidor Samuel Clarke en una famosa correspondencia. Un siglo después, la obra de Pierre-Simon Laplace Mecánica celeste tenía una explicación natural de por qué las órbitas de los planetas no requieren la intervención divina periódica. [134] El contraste entre la cosmovisión mecanicista de Laplace y la de Newton es el más estridente considerando la famosa respuesta que el científico francés le dio a Napoleón, quien lo había criticado por la ausencia del Creador en el Mécanique céleste: "Señor, j'ai pu me passer de cette hypothese" ("No necesito tal hipótesis"). [135]

Los eruditos debatieron durante mucho tiempo si Newton cuestionaba la doctrina de la Trinidad. Su primer biógrafo, David Brewster, que compiló sus manuscritos, interpretó que Newton cuestionaba la veracidad de algunos pasajes utilizados para apoyar la Trinidad, pero nunca negaba la doctrina de la Trinidad como tal. [136] En el siglo XX, los manuscritos encriptados escritos por Newton y comprados por John Maynard Keynes (entre otros) fueron descifrados [54] y se supo que Newton sí rechazó el trinitarismo. [119]

Efecto sobre el pensamiento religioso

El acercamiento de Newton y Robert Boyle a la filosofía mecánica fue promovido por panfletistas racionalistas como una alternativa viable a los panteístas y entusiastas, y fue aceptado con vacilación por predicadores ortodoxos así como por predicadores disidentes como los latitudinarios. [137] La ​​claridad y simplicidad de la ciencia fue vista como una forma de combatir los superlativos emocionales y metafísicos tanto del entusiasmo supersticioso como de la amenaza del ateísmo, [138] y al mismo tiempo, la segunda ola de deístas ingleses utilizó los descubrimientos de Newton para demostrar la posibilidad de una "religión natural".

Los ataques realizados contra el "pensamiento mágico" anterior a la Ilustración y los elementos místicos del cristianismo se fundamentaron en la concepción mecánica del universo de Boyle. Newton dio a las ideas de Boyle su terminación a través de demostraciones matemáticas y, quizás más importante, tuvo mucho éxito en popularizarlas. [139]

Oculto

En un manuscrito que escribió en 1704 (que nunca tuvo la intención de ser publicado), menciona la fecha de 2060, pero no se da como una fecha para el final de los días. Se ha informado falsamente como una predicción. [140] El pasaje es claro cuando la fecha se lee en contexto. Estaba en contra de fijar una fecha para el fin de los días, preocupado de que esto pusiera al cristianismo en descrédito.

Entonces, el tiempo veces y la mitad de un tiempo [sic] son ​​42 meses o 1260 días o tres años y medio, lo que equivale de doce meses a un año y de 30 días a un mes, como se hizo en el Calendario [sic] del año primitivo. Y los días de las Bestias de corta vida se ponen para los años de los reinos [de larga vida] el período de 1260 días, si data de la conquista completa de los tres reyes AC 800, terminará en 2060. Puede terminar más tarde, pero veo no hay razón para que termine antes. [141]
Menciono esto no para afirmar cuándo será el tiempo del fin, sino para poner fin a las temerarias conjeturas de los hombres fantasiosos que con frecuencia predicen el tiempo del fin, y al hacerlo desacreditan las profecías sagradas tan a menudo como sea posible. sus predicciones fallan. Cristo viene como ladrón en la noche, y no nos corresponde a nosotros conocer los tiempos y sazones que Dios ha puesto en su propio pecho. [142] [140]

Alquimia

En el personaje de Morton Opperly en "Poor Superman" (1951), el autor de ficción especulativa Fritz Leiber dice de Newton: "Todo el mundo conoce a Newton como el gran científico. Pocos recuerdan que pasó la mitad de su vida lidiando con la alquimia, buscando la piedra filosofal". . Ese era el guijarro de la orilla del mar que realmente quería encontrar ". [143]

De un estimado de diez millones de palabras escritas en los artículos de Newton, alrededor de un millón tratan de alquimia. Muchos de los escritos de Newton sobre alquimia son copias de otros manuscritos, con sus propias anotaciones. [104] Los textos alquímicos mezclan el conocimiento artesanal con la especulación filosófica, a menudo escondida detrás de capas de juegos de palabras, alegorías e imágenes para proteger los secretos del oficio. [144] Parte del contenido de los artículos de Newton podría haber sido considerado herético por la iglesia. [104]

En 1888, después de pasar dieciséis años catalogando los artículos de Newton, la Universidad de Cambridge se quedó con un pequeño número y devolvió el resto al conde de Portsmouth. En 1936, un descendiente ofreció los papeles a la venta en Sotheby's. [145] La colección se dividió y se vendió por un total de aproximadamente £ 9,000. [146] John Maynard Keynes fue uno de las aproximadamente tres docenas de postores que obtuvieron parte de la colección en una subasta. Keynes volvió a reunir aproximadamente la mitad de la colección de artículos de Newton sobre alquimia antes de donar su colección a la Universidad de Cambridge en 1946. [104] [145] [147]

Todos los escritos conocidos de Newton sobre alquimia se están publicando actualmente en línea en un proyecto emprendido por la Universidad de Indiana: "La quimica de Isaac Newton" [148] y se resumen en un libro. [149] [150]

Las contribuciones fundamentales de Newton a la ciencia incluyen la cuantificación de la atracción gravitacional, el descubrimiento de que la luz blanca es en realidad una mezcla de colores espectrales inmutables y la formulación del cálculo. Sin embargo, hay otro lado más misterioso de Newton que se conoce imperfectamente, un ámbito de actividad que abarcó unos treinta años de su vida, aunque lo mantuvo en gran parte oculto a sus contemporáneos y colegas. Nos referimos a la implicación de Newton en la disciplina de la alquimia, o como a menudo se la llamaba en la Inglaterra del siglo XVII, "quimica". [148]

Charles Coulston Gillispie discute que Newton alguna vez practicó la alquimia, diciendo que "su química estaba en el espíritu de la filosofía corpuscular de Boyle". [151]

En junio de 2020, dos páginas inéditas de las notas de Newton sobre el libro de Jan Baptist van Helmont sobre la peste, De Peste, [152] estaban siendo subastados en línea por Bonham's. El análisis de Newton de este libro, que hizo en Cambridge mientras se protegía de la infección de Londres de 1665-1666, es la declaración escrita más sustancial que se sabe que hizo sobre la plaga, según Bonham. En cuanto a la terapia, Newton escribe que "lo mejor es un sapo suspendido de las patas en una chimenea durante tres días, que por fin vomitó tierra con varios insectos en ella, sobre un plato de cera amarilla, y en breve después de muerto. La combinación de sapo en polvo con las excreciones y el suero convertido en pastillas y usado en la zona afectada ahuyentó el contagio y extrajo el veneno ". [153]

Los filósofos de la Ilustración eligieron una breve historia de predecesores científicos —Galileo, Boyle y Newton principalmente— como guías y garantes de sus aplicaciones del concepto singular de naturaleza y ley natural a todos los campos físicos y sociales de la época. En este sentido, las lecciones de la historia y las estructuras sociales construidas sobre ella podrían descartarse. [154]

Fue la concepción de Newton del universo basada en leyes naturales y racionalmente comprensibles la que se convirtió en una de las semillas de la ideología de la Ilustración. [155] Locke y Voltaire aplicaron conceptos de derecho natural a sistemas políticos que defendían los derechos intrínsecos; los fisiócratas y Adam Smith aplicaron concepciones naturales de la psicología y el interés propio a los sistemas económicos y los sociólogos criticaron el orden social actual por intentar encajar la historia en modelos naturales de Progreso. Monboddo y Samuel Clarke se resistieron a elementos del trabajo de Newton, pero finalmente lo racionalizaron para ajustarse a sus fuertes puntos de vista religiosos de la naturaleza.

El propio Newton solía contar la historia de que se inspiró para formular su teoría de la gravitación al ver la caída de una manzana de un árbol. [156] [157] Se cree que la historia pasó al conocimiento popular después de que Catherine Barton, la sobrina de Newton, la relatara a Voltaire. [158] Voltaire luego escribió en su Ensayo sobre poesía épica (1727), "Sir Isaac Newton paseando por sus jardines, tuvo el primer pensamiento de su sistema de gravitación, al ver caer una manzana de un árbol". [159] [160]

Aunque se ha dicho que la historia de la manzana es un mito y que no llegó a su teoría de la gravedad en ningún momento, [161] conocidos de Newton (como William Stukeley, cuyo relato manuscrito de 1752 ha sido puesto a disposición por la Royal Society) confirman de hecho el incidente, aunque no la versión apócrifa de que la manzana realmente golpeó la cabeza de Newton. Stukeley registró en su Memorias de la vida de Sir Isaac Newton una conversación con Newton en Kensington el 15 de abril de 1726: [162] [163] [164]

Fuimos al jardín y bebimos thea bajo la sombra de unos manzanos, solo él y yo. en medio de otros discursos, me dijo, estaba simplemente en la misma situación que cuando antes le vino a la mente la noción de gravitación. "¿Por qué esa manzana siempre debe descender perpendicularmente al suelo", pensó para sí mismo: ocasionado por la caída de una manzana, mientras estaba sentado en un estado de ánimo contemplativo: "¿Por qué no debe ir de lado o hacia arriba? pero constantemente al centro de la tierra? seguramente, la razón es que la tierra la atrae. debe haber un poder de atracción en la materia. & amp; la suma del poder de atracción en la materia de la tierra debe estar en el centro de la tierra, no en ningún lado de la tierra. Por lo tanto, esta manzana cae perpendicularmente, o hacia el centro. Si la materia atrae a la materia, debe ser en proporción a su cantidad. Por lo tanto, la manzana atrae la tierra, así como la tierra atrae a la manzana ".

John Conduitt, asistente de Newton en la Royal Mint y esposo de la sobrina de Newton, también describió el evento cuando escribió sobre la vida de Newton: [165]

En el año 1666 se retiró nuevamente de Cambridge a su madre en Lincolnshire. Mientras deambulaba pensativamente por un jardín, se le ocurrió que el poder de la gravedad (que traía una manzana de un árbol al suelo) no se limitaba a una cierta distancia de la tierra, sino que este poder debía extenderse mucho más allá de lo que era. normalmente pensaba. Por qué no tan alto como la Luna se dijo a sí mismo y si es así, eso debe influir en su movimiento y quizás retenerla en su órbita, después de lo cual cayó calculando cuál sería el efecto de esa suposición.

Se sabe por sus cuadernos que Newton estaba lidiando a fines de la década de 1660 con la idea de que la gravedad terrestre se extiende, en una proporción inversa al cuadrado, a la Luna; sin embargo, le tomó dos décadas desarrollar la teoría completa. [166] La cuestión no era si existía la gravedad, sino si se extendía tan lejos de la Tierra que también podría ser la fuerza que mantiene a la Luna en su órbita. Newton demostró que si la fuerza disminuía como el cuadrado inverso de la distancia, se podría calcular el período orbital de la Luna y llegar a un buen acuerdo. Supuso que la misma fuerza era responsable de otros movimientos orbitales y, por lo tanto, la llamó "gravitación universal".

Se dice que varios árboles son "el" manzano que describe Newton. The King's School, Grantham afirma que el árbol fue comprado por la escuela, desarraigado y transportado al jardín del director algunos años más tarde. El personal de Woolsthorpe Manor, propiedad del (ahora) National Trust, discute esto y afirma que un árbol presente en sus jardines es el descrito por Newton. Se puede ver a un descendiente del árbol original [167] creciendo fuera de la puerta principal del Trinity College, Cambridge, debajo de la habitación en la que Newton vivía cuando estudiaba allí. La Colección Nacional de Frutas de Brogdale en Kent [168] puede suministrar injertos de su árbol, que parece idéntico a Flower of Kent, una variedad de cocción de carne gruesa. [169]


3. Algunas altitudes medias y comparaciones

Algunas altitudes medias para los telescopios reflectores en diferentes clases de diámetro son las siguientes. La compilación de Smith (2020) tiene 289 telescopios con diámetros de espejo primario en el rango de 1,00 a 1,99 m para los cuales la altitud promedio es de 1400 m. Dividimos los reflectores más grandes en las siguientes agrupaciones con respecto al diámetro del espejo primario: (i) 2,0–2,99 m, (ii) 3,0–3,99 m, (iii) 4,0–4,99 m, (iv) 5,0–6,99 m, (v ) 7,0 a 8,99 my (vi) D ≥ 9,0 m. La altitud promedio de los telescopios en cada grupo es: (i) 2090 m, (ii) 2465 m, (iii) 2405 m, (iv) 2235 m, (v) 3120 my (vi) 2880 m respectivamente. En comparación, el 95,5% de la superficie terrestre de la Tierra está por debajo de una elevación de 3100 m, es decir, por debajo de la altitud media de los telescopios de 7-9 m en 2020. La cima del volcán Haleakalā, Maui, tiene una elevación de 3055 m, comparable a la altitud media de los telescopios actuales de 7 a 10 m.

Los observatorios astronómicos están lejos de ser las construcciones más elevadas construidas por los humanos. Quito, la capital de Ecuador, está situada a una altura de unos 2850 m, no muy diferente de las altitudes de los telescopios reflectores más grandes. Los proyectos ferroviarios ofrecen una comparación interesante con los observatorios. El Gornergrat Bahn en Suiza alcanza una elevación de 3090 m, de nuevo comparable a los reflectores más grandes de la Tierra. Sin embargo, se han construido algunos ferrocarriles notablemente más altos. Por ejemplo, en Perú la línea de Cuzco al lago Titicaca alcanza una altura de 4300 m sobre el nivel del mar, mientras que la estación de tren Galera se construyó a casi 4800 m sobre el nivel del mar cerca de la cumbre de la línea del Ferrocarril Central Andino. Aún más alta es la estación Tanggula a 5068 m en el ferrocarril Qinghai-Tibet construido por China. Parece que tanto los observatorios como los ferrocarriles se han acomodado a la variedad topográfica que presenta la superficie de la Tierra.


Descubierto: una nueva regla de filosofar por Isaac Newton

Isaac Newton Principia, publicado por primera vez en 1687, es conocido por su espectacular demostración del principio de gravitación universal. Pero como ocurre con todos los libros famosos, su fama a veces ha oscurecido el hecho de que contiene muchas características desconcertantes, cuyo significado ha molestado a los lectores desde su publicación hasta la actualidad.

Quizás el más famoso de estos acertijos se refiere a las "Reglas de filosofar" que Newton agregó a la segunda edición de la Principia, publicado en 1713. Estas declaraciones ultra-famosas, en las que Newton parece establecer una metodología para hacer ciencias naturales, han sido citadas innumerables veces. Junto con el General Scholium - también añadido a la segunda edición - en el que Newton declaró que no "fingía hipótesis", a veces se han tomado como una especie de manifiesto para el método científico "moderno". Muchos lectores se sorprenden al saber que las Reglas ni siquiera estaban presentes en la primera edición, donde en su lugar no había nada más que un conjunto de "Hipótesis".

¿Por qué Newton cambió su famoso texto de manera tan drástica? ¿Y cuál fue el significado real de las hipótesis y las reglas? Una nueva solución a estas antiguas preguntas ha sido publicada por Dmitri Levitin en la edición de este mes de ISIS, el diario de la Sociedad Internacional de Historia de la Ciencia. La solución se basa en una regla de filosofar previamente desconocida, descubierta por Levitin entre el enorme archivo de manuscritos de Newton. El texto data de entre las dos ediciones del Principia, cuando Newton planeó llamar a las Reglas "Axiomas".Está escrito en latín en un trozo de papel rasgado (quizás explicando por qué los eruditos anteriores lo habían perdido) que Levitin restauró conjeturando las palabras faltantes.

El nuevo 'axioma' newtoniano de filosofar descubierto por Dmitri Levitin. El desgarro puede haber sido causado por Newton derramando ácido.

El descubrimiento permitió la reconstrucción completa del esquema perdido de "Axiomas" de Newton, que a su vez explica el significado de las Hipótesis y Reglas. Lejos de ser un conjunto de reglas generales para hacer ciencias naturales, estos textos formaban parte de un polémico argumento desplegado por Newton para contrarrestar la posibilidad de que la gravitación fuera causada por una materia ingrávida que llenaba el espacio entre objetos pesados. En algún momento de 1685, Newton había llevado a cabo una serie de ingeniosos experimentos con péndulos diseñados para probar la proporcionalidad entre peso y masa, y para refutar la posibilidad de cualquier materia ingrávida. Resulta que las hipótesis, axiomas y reglas se diseñaron para proporcionar el fundamento metodológico para defender esta conclusión.

Para Newton, la inexistencia de cualquier materia ingrávida en el nivel macro significaba que era ilegítimo postular tal materia en un nivel micro nivel también. Si el mundo estuviera lleno, como sugirieron los cartesianos y otros, entonces sería uniformemente denso, lo cual era un absurdo. En otras palabras, el famoso ataque de Newton a las hipótesis no fue una declaración metodológica general, sino parte de un desafío a lo que él consideró una "hipótesis" muy específica: la de la materia ingrávida.

Hay una gran ironía en este descubrimiento. Gran parte de la ciencia del siglo XVIII, incluida la que se consideraba decididamente "newtoniana", se dedicó a plantear varias "sustancias ingrávidas" para explicar fenómenos como la electricidad, el magnetismo, el calor y la luz. ¡Poco se dieron cuenta estos 'newtonianos' de que su héroe se habría horrorizado ante tales teorías y las habría descartado como ilegítimamente 'hipotéticas'! Una de las pocas personas que hizo darse cuenta de esto - y quien lo pensó con gran sofisticación - fue el gran filósofo francés Émilie du Châtelet, cuyo Institutions de Physique (1740) fue uno de los textos más importantes para la difusión de las ideas de Newton en Francia y más allá. A pesar de toda su admiración por Newton, Du Châtelet (a diferencia de su socio, Voltaire) era lo suficientemente independiente como para rechazar las ideas de Newton a este respecto, porque sus experimentos con fuego la habían convencido de que el calor era exactamente el tipo de 'sustancia ingrávida' que Newton afirmaba. era una imposibilidad.


Émilie du Châtelet, quien fue una de las primeras estudiantes más perspicaces de los fundamentos conceptuales de la ciencia newtoniana.


Una carta de 1671 de Thomas Gale, un colega universitario de Newton, ahora conservada en la Biblioteca Bodleian de Oxford. En el margen, se puede ver un pequeño dibujo del diseño de Newton para un telescopio reflector.

Este es el segundo gran descubrimiento newtoniano publicado por Levitin en los últimos meses. En el número anterior de Anales de la ciencia, presentó nuevos hallazgos sobre un Newton mucho más joven. Una carta de 1671, descubierta en Oxford Biblioteca Bodleian y escrito por un colega universitario de Newton, informó sobre el telescopio reflector que Newton había inventado, antes de que él mismo hiciera públicos sus hallazgos: incluso incluye un pequeño dibujo del diseño de Newton. Esto es importante porque nos muestra que Newton no era, como tantas veces se describe, un recluso académico, sino que les contaba libremente a sus colegas no expertos sobre sus descubrimientos (¿tal vez incluso durante una cena universitaria?).

Levitin, que es miembro de Todas las almas, también es miembro de la Centro de Historia, Ciencia, Medicina y Tecnología, y miembro fundador de la Centro de Historia Intelectual. Junto con la Museo de Historia de la Ciencia, estos Centros de Oxford promueven una amplia gama de investigación y enseñanza en todos los historia de todo tipo de conocimientos: científico, humanístico, práctico y social. Aquellos interesados ​​en Newton no podrían hacer nada mejor que comenzar con la Proyecto Newton, alojado en Oxford y codirigido por el profesor de Historia de la Ciencia de Oxford, Rob Iliffe.


Contenido

Después de una competencia nacional organizada por SERC, el Consejo de Investigación de Ciencia e Ingeniería (ahora conocido como Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas EPSRC), este Instituto fue elegido para ser el instituto nacional de investigación de ciencias matemáticas en el Reino Unido. [1] Se inauguró en 1992 con el apoyo de St John's College y Trinity College. [1] St. John's proporcionó el terreno y un edificio especialmente diseñado, Trinity proporcionó los costos de funcionamiento durante los primeros cinco años y la Sociedad Matemática de Londres proporcionó otro apoyo. [1] Poco después, en el Instituto, el matemático británico Andrew Wiles anunció su enfoque para probar el último teorema de Fermat en tres conferencias del 21 al 23 de junio de 1993. [2] En 1999, el Instituto recibió el Premio Aniversario de la Reina en reconocimiento al "mundo -Rendimiento de clase en educación ". Aunque forma parte de la infraestructura nacional para la investigación matemática, formalmente forma parte de la Universidad de Cambridge, de la que recibe algunos fondos. Hoy en día, cinco Consejos de Investigación del Reino Unido, BBSRC, EPSRC, ESRC, NERC, STFC apoyan aproximadamente el 55% de su actividad. Varias personas filantrópicas, fideicomisos familiares y educativos, empresas privadas y organismos asociados con la Universidad de Cambridge brindan generosamente su apoyo. [1]

Por lo general, hay dos o tres programas a la vez, cada uno con hasta veinte personas y con una duración de entre 4 semanas y 6 meses. [3] Durante estos periodos de actividad hay cursos y talleres para los asistentes. [4]

Los programas se eligen a partir de propuestas que cubren toda la gama de ciencias matemáticas y sus aplicaciones por un Comité Directivo Científico de científicos matemáticos únicamente por su mérito científico y la probabilidad de que tengan un impacto significativo en su tema. [3]

  • 1991–1996 Sir Michael Atiyah OM FRS
  • 1996-2001 Keith Moffatt FRS
  • 2001-2006 Sir John Kingman FRS
  • 2006–2011 Sir David Wallace CBE FRS
  • 2011-2016 John Toland FRS
  • 2016– David Abrahams

El Instituto está presidido por el emprendedor tecnológico y fundador de Cantab Capital Partners, Ewan Kirk.


Newton Premiers Telescopio reflectante - Historia

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Impacto de la fuerza G en el cuerpo humano

La sabiduría convencional sugiere que los primeros espejos utilizados por los humanos fueron probablemente charcos de agua oscura, quieta, o agua recogida en una especie de recipiente primitivo, donde los reflejos ofrecían una semejanza casi real del rostro de una persona.

Los primeros espejos hechos por el hombre estaban hechos de piedra pulida, a menudo obsidiana, un vidrio volcánico natural. En la foto se muestra un espejo de obsidiana desenterrado en Kabri en el Israel actual y que data de hace 7.500 años, durante la cultura arqueológica de Wadi Rabah en el Levante meridional.

Este skyphos encontrado en Magna Graecia, el nombre dado por los romanos a las zonas costeras del sur de Italia, representa a una mujer mirándose en un espejo y a un hombre joven, y data del siglo VI a. C.

Para encender su antorcha olímpica, los antiguos griegos encendieron la llama usando un skaphia (un tipo de crisol), que se colocó frente al sol. Los rayos del sol se concentraron allí y prendieron fuego a la hierba seca. El uso actual de un espejo parabólico está directamente inspirado en esta antigua ceremonia, que se llevó a cabo por primera vez en 776 a. C.

Un mito popular recuerda al físico e ingeniero griego Arquímedes que usaba espejos, posiblemente escudos de bronce pulido, para enfocar la luz del sol en los barcos romanos que avanzaban alrededor del 200 a. C. durante la Segunda Guerra Púnica, provocando que estallaran en llamas. La fantástica afirmación fue desacreditada en un episodio de la serie 'Mythbusters' de Discovery Channel, cuando una reconstrucción moderna del antiguo "rayo de la muerte" no logró encender un recipiente estacionario construido especialmente para el experimento.

Los antiguos egipcios usaban espejos hechos de bronce pulido (en la foto), cobre y plata. Este espejo de cariátide (la cariátide es una figura femenina esculpida que sirve como soporte arquitectónico) se remonta a c. 1540-1296 a. C.

Durante el Imperio Romano, los espejos de plata fueron muy utilizados incluso por las sirvientas. En la foto se muestra un relieve del siglo I d.C. que representa a una dama romana con un espejo. Para entonces, los espejos hechos de vidrio con respaldo de metal habían aparecido en el Levante, y los romanos estaban haciendo espejos toscos con vidrio soplado con respaldo de plomo.

Este mosaico muy detallado que data del siglo II o III d.C. muestra la vestimenta de una mujer noble en su tocador asistida por sirvientas, una de las cuales sostiene un espejo.

Los espejos de metal recubiertos de plata se desarrollaron en China ya en el año 500 d.C. En la foto se muestra un espejo lobulado con parejas de fénix, un pájaro que anida y una flor de loto, elaborado durante la dinastía Tang (618-907 EC).

En Japón, los espejos de bronce (importados de China c. 300 d.C.) se asociaron con la diosa del sol Amaterasu y los antepasados ​​imperiales. A mediados del siglo XIV, los espejos japoneses representaban criaturas míticas como este espejo de dragón creado por el monje y pintor zen Sesson Shukei.

Leonardo da Vinci (1452-1519) -

Leonardo da Vinci poseía un conocimiento y una comprensión notables mucho más allá de su época de la mayoría de las ciencias, incluidas la biología, la anatomía, la fisiología, la hidrodinámica, la mecánica y la aeronáutica. Sus cuadernos estaban escritos de forma única en escritura espejo y solo podían leerse reflejando el texto en un espejo.

En la Edad Media, los avances en la tecnología de soplado de vidrio llevaron a los miembros del gremio a mejorar su oficio. Esta imagen de una dama en el espejo es un detalle de un fresco del siglo XV en el Salón de los Vicios y Virtudes en Castiglioni Mantegazza, un castillo ubicado en el pueblo de Masnago en Italia.

Durante el Renacimiento europeo temprano, el descubrimiento de los espejos convexos aumentó la popularidad de los espejos de vidrio, haciéndolos más accesibles a un público más amplio. En la foto: un campesino muestra a su esposa su reflejo en un espejo, como se muestra en esta obra del pintor renacentista flamenco Jan Massijs (c. 1510-1575).

Se ve a Till Eulenspiegel (una figura imaginaria de principios del siglo XIV que se dice que proviene de Kneitlingen, cerca de Braunschweig, en Alemania) vistiendo un abigarrado bufón y mirándose en un espejo con un búho posado en su hombro. Su nombre se traduce como "espejo de búho" y vagó por el Sacro Imperio Romano, especialmente el norte de Alemania, pero también por los Países Bajos, Bohemia e Italia, bromeando con sus contemporáneos y exponiendo los vicios a cada paso.

'Girl Before the Mirror' del pintor veneciano Tiziano, se remonta a c. 1515. La escena muestra a una joven peinándose con la ayuda de dos espejos sostenidos por un hombre, y ha sido interpretada como una alegoría de la Belleza que hace alarde de sí misma.

El científico y matemático inglés Isaac Newton construyó el primer telescopio reflector del mundo, en 1668. El instrumento presentaba un espéculo de metal pulido (espejo) que se magnificó 25 veces. Por cierto, ¿sabías que la palabra espejo se deriva del francés "mirour", del latín "mirari"? Significa admirar. Los romanos, sin embargo, usaban la palabra "espéculo", de "specere": mirar o contemplar.

Fundada en 1665 y establecida por iniciativa real, la Compagnie de Saint-Gobain expandió enormemente la producción de espejos, artículos que para entonces se habían vuelto muy populares entre las clases altas de la sociedad. Los gabinetes italianos, los castillos y las mesas auxiliares ornamentadas y las mesas del muelle se decoraban rutinariamente con este producto costoso y lujoso. El grabado muestra a los trabajadores ocupados en la fábrica.

Salón de los espejos, Palacio de Versalles -

En 1678, Saint-Gobain produjo el vidrio para el Salón de los Espejos del Palacio de Versalles. Los 17 arcos revestidos de espejos, que abarcan 357 espejos, que reflejan 17 ventanas de arcadas opuestas, son ampliamente reconocidos como uno de los logros más hermosos y resplandecientes del arte francés clásico del siglo XVIII.

Thomas Chippendale (1718-1779) -

Thomas Chippendale, uno de los nombres más notables en la historia de la fabricación de muebles ingleses, desarrolló un estilo de espejo conocido por su intrincado diseño con "orejas" y pequeños pergaminos con trastes acabados en madera dorada. En la foto se muestra un diseño para un espejo de chimenea, fechado en 1761.

Del mismo modo, el arquitecto y diseñador de interiores y muebles escocés Robert Adam creó numerosos espejos, muchos de los cuales llegaron a América del Norte. En la foto se muestra un diseño para una consola con un espejo y otros muebles.

Justus von Liebig (1803-1873) -

Al científico alemán Justus von Liebig se le atribuye la invención del espejo de vidrio plateado. Este proceso de plateado altamente reflectante se adaptó para la fabricación en masa y condujo a una mayor disponibilidad de espejos asequibles.

El diseñador de muebles inglés Thomas Sheraton (1751–1806) promovió con entusiasmo los espejos convexos como elemento de diseño. En la foto está la pintura 'El espejo convexo', c. 1916, del artista australiano George Washington Lambert (1873-1930).

Los usos contemporáneos de los espejos incluyen la ingeniosa ayuda de aterrizaje de la plataforma de espejos para los aviones que se acercan a los portaaviones. También conocido como sistema óptico de aterrizaje (OLS), fue desarrollado después de la Segunda Guerra Mundial por los británicos y consistía en un espejo cóncavo controlado giroscópicamente en el lado de babor de la cubierta de vuelo. Los pilotos se enfocaron en una luz que brillaba en un espejo cóncavo, lo que proporcionaba una referencia para mantener la trayectoria de planeo adecuada. En la foto aparece el OLS a bordo del HMS Victorioso en Portsmouth en 1958.

La mayoría de nosotros hemos disfrutado contemplando una versión retorcida de nosotros mismos en ferias y carnavales, al igual que estos niños en 1957 vistos riendo frente a espejos que reflejan una visión distorsionada de sí mismos, en un parque de diversiones en Ramsgate, Inglaterra.

El espejo en la cultura popular -

En 'A través del espejo y lo que Alicia encontró allí' (1871), la secuela de 'Las aventuras de Alicia en el país de las maravillas' (1865), el autor inglés Lewis Carroll (1832-1898) esta vez hace que Alicia ingrese a un mundo fantástico escalando a través de un espejo. Allí encuentra que, como un reflejo, todo está al revés, incluida la lógica.

--Espejo, espejo, en la pared. & quot -

En una famosa escena de 'Blancanieves' (1937), la malvada reina le pregunta audazmente a su espejo: "Espejo, espejo, en la pared, ¿quién es el más hermoso de todos?" Ella se indigna cuando el espejo responde que su hijastra Blancanieves es la más bella.

Los espejos han jugado un papel importante en el culto a la celebridad y se han utilizado desde los inicios del cine. En 1935 aparece la actriz de cine estadounidense Carole Lombard (1908-1942) reflejada en un espejo triangular.

Y los espejos han aparecido en numerosas películas como elementos importantes de la trama. Por ejemplo, en 'Enter the Dragon', el personaje de Bruce Lee lucha con el villano Han en un salón de espejos. Los múltiples reflejos inicialmente le dan a Han la ventaja, pero Lee se propone romper los espejos para revelar la ubicación de su adversario y finalmente lo mata.

El influyente diseñador de muebles danés Verner Panton hizo un gran uso de los espejos, usándolos con un efecto imaginativo, como lo ejemplifica su Mirror Canteen, creado en Hamburgo, Alemania.

El escultor británico-indio Anish Kapoor se especializa en instalaciones y arte conceptual y, a menudo, emplea espejos y superficies reflectantes para cuestionar las percepciones del cuerpo y el espacio de su audiencia. Su 'Cloud Gate' en el Millennium Park de Chicago lo hace perfectamente.

Y los espejos nos ayudan a explorar las profundidades del cosmos. En la foto se muestra el espejo principal del telescopio espacial Hubble, que utiliza vidrio de expansión ultrabaja y una película delgada de aluminio para reflejar un espectro de radiación desde el ultravioleta al infrarrojo cercano. Desde allí, lo envía a un espejo más pequeño detrás de él y sale a través de un orificio en la lente principal, donde el rayo de confinamiento finalmente brilla sobre la instrumentación científica, revelando así las maravillas del universo.


Descubrimientos clave en la historia de la ciencia

Este es el hilo para resúmenes breves de descubrimientos científicos clave. Todos los campos de la ciencia son elegibles. No es necesario enumerar los descubrimientos en orden de importancia, pero cada uno debe ser un nuevo avance específico y bien definido en el conocimiento científico. (La Teoría de la Evolución de Darwin en general podría no calificar, pero una observación específica que contribuyó a su teoría sí).

Comenzaré con dos descubrimientos específicos en astronomía.


1611) & quot; Haec immatura a me iam frustra leguntur o.y. & quot;

Tanto el modelo ptolemiaco como el copernicano de los sistemas solares implicaban que Venus debería tener fases como la Luna, pero los detalles variaban mucho. Por lo tanto, la observación de Venus con telescopios de alta calidad permitió elegir entre los modelos. Galileo Galilei tenía uno de los mejores telescopios de esa época y estaba observando cuidadosamente a Venus. No quería publicar hasta que sus datos estuvieran completos, ¡pero tampoco quería ser recogido por otro astrónomo!

En diciembre de 1610, cuando Venus desaparecía detrás del Sol, Galileo envió a Johannes Kepler una carta con la frase en latín anterior. (Traducido, dice & quot; ¡Ahora estoy juntando estas cosas inmaduras en vano, Oy! & Quot). En enero de 1611, Galilelo confirmó la forma creciente de Venus cuando reapareció y reveló el anagrama de esta oración: & quotCynthiae figuras aemulatur mater amorum & quot (& quot; La madre del amor [Venus] copia las formas de Cynthia [la Luna] & quot). (Aquí hay una página interesante sobre las acusaciones de que Kepler malinterpretó los anagramas de Galileo).

Copérnico tenía razón. El Sol era el centro del sistema solar.

(Es un hecho curioso que el autor de las obras de Shakespeare se interesó mucho por la astronomía e incorporó en sus obras la mención de acontecimientos de las décadas de 1580 y 1590. Sin embargo, el autor no mencionó ningún acontecimiento astronómico posterior a 1604, incluida la mayoría de los grandes descubrimientos de Galileo).

1676) Ole Christensen Rømer midió la velocidad de la luz.

La luna de Júpiter, Io, orbita a su planeta madre una vez en 42 horas y 28 minutos, pero debido a la finitud de la velocidad de la luz y una forma del efecto Doppler, la órbita de Io parece ser varios segundos más rápida cuando la Tierra se mueve hacia Júpiter, y es varios segundos más lento cuando la Tierra se aleja de Júpiter. No hubo necesidad de medir esta desviación de unos pocos segundos, la desviación acumulada se pudo medir después de meses. (¿Cómo midieron el tiempo Rømer u otros científicos de esta era? Supongo que usaron el reloj de péndulo recientemente introducido por Huygens, pero ¿se calibró periódicamente con un reloj de sol?)

La órbita de cada luna joviana se ve afectada por las otras lunas, y solo Io funcionó bien para esta observación.Aún así, las perturbaciones no están sincronizadas con el movimiento de la Tierra, por lo que deberían promediar en unos pocos años de observaciones. Sin embargo, el supervisor de Rømer, el astrónomo Cassini más famoso, no aceptó este resultado. En 1729 James Bradley resolvió la cuestión con un enfoque diferente.

Los dos más grandes físicos matemáticos de esa época, Christiaan Huygens (diseñador del reloj de péndulo antes mencionado) y Sir Isaac Newton, aceptaron el trabajo de Rømer de inmediato. Newton tenía una pregunta urgente para Rømer: ¿la sombra en Io cambiaba de color a medida que avanzaba su eclipse? (No la luz de diferentes colores viajó a la misma velocidad).

En serio, todo comenzó con el control del fuego y la capacidad de poner una vanguardia en los materiales.

Tan importante hoy como lo fue al principio.

La ciencia no se limita a la ciencia matemática moderna.

La energía del vapor en el siglo XIX condujo a la termodinámica y permitió la Revolución Industrial.

Energía de vapor nuclear y calor controlado.

Si bien la teoría de los gérmenes se desarrolló durante un largo período de tiempo, creo que Louis Pasteur merece una mención por demostrar que la teoría de los gérmenes no solo era correcta, sino que era posible no matar los gérmenes en un medio, sino también evitar que regresaran. .

Si bien la astrofísica y la cosmología me parecen fascinantes, es absolutamente insignificante en comparación con los beneficios obtenidos de los avances en la ciencia médica.

Steven Pinker compiló una tabla estimando el número de vidas salvadas por unos pocos descubrimientos en medicina:


Si estamos buscando descubrimientos clave, diría que vale todo un llavero, allí mismo.

La ciencia moderna de ritmo rápido comenzó hace más de un siglo y, a veces, se contrasta con la alquimia en la Edad Media, una pseudociencia.
Sin embargo, ¡el viejo sueño de la Transmutación de los Elementos finalmente se cumplió! Repasemos los tipos de reacciones nucleares clave.

I. Reactante único (radiactividad natural)

. . . . E * ⟶ F + +
Becquerel, Roentgen, Madame Marie Curie y su esposo son nombres que se escuchan a menudo de los primeros estudios relevantes, pero es el (entonces futuro) Lord Rutherford quien debería ser más reverenciado. Él detectó, nombró y luego identificó las partículas alfa y beta. Este último demostró ser equivalente tanto a los rayos catódicos como a los electrones. El primero lo identificó, en un pequeño y hermoso experimento, como helio. Se sabía poco sobre los núcleos de los átomos, aunque el mayor descubrimiento de Rutherford fue (en 1911) que los núcleos son muy pequeños y muy duros. Conjeturó la existencia de neutrones, pero quedó en manos de uno de sus discípulos descubrirlos. En su elegía, Bohr lloró y llamó a Rutherford su segundo padre.

El resultado de una emisión radiactiva también puede ser radiactivo. De hecho, hay no menos de 14 isótopos radiactivos entre el uranio ordinario y el plomo ordinario.

. . . . U 238 * ⟶Th 234 * ⟶Pa 234 * ⟶U 234 * ⟶Th 230 * ⟶Ra 226 * ⟶Rn 222 * ⟶Po 218 * ⟶Pb 214 * ⟶Bi 214 * ⟶Po 214 * ⟶Pb 210 * ⟶Bi 210 * ⟶Po 210 * ⟶Pb 206

La fórmula neta se puede determinar directamente a partir del número de protones y neutrones. En este caso deben emitirse 8 alfas y 6 betas.

. . . . 92U 238 ⟶ 82Pb 206 + 8 2Él 4 + 6 β -
Las partículas beta cargadas positivamente (anti-electrones), predichas por Dirac, se observaron ocasionalmente en la desintegración de los elementos ligeros.

II. Dos reactivos (producción de neutrones)

Los experimentales comenzaron a apuntar las partículas alfa que habían generado a otros elementos. Uno de los primeros resultados (¿quizás después del próximo descubrimiento de Joliot en 1934?) Fue:

Las energéticas partículas alfa se obtienen a partir de radio, polonio o radón. (En algunas reacciones se producen protones en lugar de neutrones).

El berilio está tan ansioso por renunciar a su neutrón extra, que incluso un rayo gamma es suficiente para activarlo:
. . . . 4Sea 9 + γ ⟶ 2 2Él 4 + 0n 1

III. Radioisótopo artificial

B] (1934) [/ B] Jean Joliot y su esposa Irene, de soltera Curie, descubren la radiactividad artificial. El aluminio se revistió con polonio emisor de alfa.

La primera y tercera reacciones que se muestran son radiactividades ordinarias: el polonio se desintegra con una vida media de algunos meses Fósforo-30, no se encuentra en la naturaleza, decae en 2,5 minutos. (La tercera reacción es un ejemplo del productor de anti-electrones antes mencionado.) Es la segunda reacción que fue el descubrimiento novedoso: las partículas α energéticas (2El 4) de la primera reacción induce al aluminio ordinario a emitir un neutrón y transmutarlo en el P-30 de corta duración.

¡El antiguo sueño se había cumplido! El hombre había creado una vía de transmutación que no se encuentra en la naturaleza. Para probar esta reacción, fue necesario idear una técnica química para confirmar la identidad del fósforo de vida corta muy rápidamente. El Comité del Nobel se apresuró a otorgar los premios Nobel de Joliot-Curie, no muy a tiempo para que Marie Curie, moribunda, tomara un avión a Estocolmo, pero se alegró mucho del descubrimiento de su hija.

Pronto siguió una ráfaga de otros descubrimientos. Leo Szilard respondió a (1934a) solicitando una patente para una bomba de reacción en cadena, aunque sin ninguna reacción particular a la que encadenar. (Las bombas se construyeron finalmente a partir del U-235 y Pu-239, pero ninguno de los isótopos se conocía en 1934.

Los experimentos de bombardeo de neutrones generaron resultados contradictorios. Los laboratorios con bancos de madera obtuvieron resultados diferentes a los laboratorios con bancos de mármol. Fue Enrico Fermi quien de repente interpuso un trozo de parafina entre su fuente de neutrones y la Plata que estaba irradiando. El carbono en la parafina ralentizaba ("moderaba") los neutrones y los hacía más activo. Fermi llamó a este su descubrimiento más importante. Estos resultados desafiaron las predicciones, por lo que en 1936 Niels Bohr publicó un artículo con un nuevo modelo del núcleo atómico. (Un artículo de Noddack en 1934 criticaba a Fermi y afirmaba, correctamente como se vio después, que uno de sus experimentos había producido un nuevo elemento (ahora llamado neptunio). Este artículo estaba en general desaprobado y Fermi pensó que podía refutarlo, pero los físicos estaban usando un valor incorrecto para el peso del helio, por lo que muchas estimaciones estaban equivocadas).

Las reacciones más interesantes vinieron con el uranio.

IV. El descubrimiento de la fisión atómica (1938-1939)
Otto Hahn y Fritz Strassmann hicieron un descubrimiento clave en diciembre de 1938, y lo publicaron en enero de 1939. Hasta su descubrimiento, una sola reacción nuclear podía producir solo un átomo más pesado que el helio.

Otto Hahn y Fritz Strassmann bombardearon uranio con neutrones y produjeron no menos de 16 actividades diferentes que utilizaron la química para intentar la identificación de isótopos recién encontrados. Por ejemplo, se puede disolver un portador de bario en el producto de reacción y el radio (u otros elementos en la misma columna de la tabla periódica que el bario) precipitará, uniendo los cristales de bario. A continuación, un contador Geiger muestra las radiactividades que siguen a los cristales de bario. Lo hicieron tres actividades. Se presume que eran radio o algún nuevo elemento transuránico. El radio sería novedoso: con un número atómico 4 menor que el uranio, el U-238 necesitaría emitir DOS partículas alfa para descomponerse en radio. Se pensaba que el bario, con un número atómico 36 alejado del uranio, era imposible. Hahn-Strassman nombró tentativamente a dos de los radioisótopos Ra-II (vida media 14 minutos) y Ra-III (vida media 86 minutos) que se enfocaron en identificar Ra-III. El procedimiento consistía en irradiar uranio purificado con neutrones lentos durante 12 horas, esperar varias horas a que el Ra-II se extinguiera, añadir cloruro de bario como portador, separar los cristales de bario-radio y redisolverlos, y finalmente utilizar el fraccionamiento de cristales para separarlos. el radio. Verificaron que el radio ordinario se aislaría de hecho en este paso final, pero el "Ra-III" permaneció con el bario. Mediante una cuidadosa química, descartaron todas las posibilidades excepto el bario mismo. ¡Ra-III era bario! (Esto se confirmó haciendo un fraccionamiento de cristal en el producto de desintegración del Ra-III.) Con una fecha límite de publicación a finales de diciembre, debatieron si reemplazar todas las instancias de 'radio' con 'bario' en el papel que habían preparado. Hahn estuvo en contacto con Lise Meitner y su sobrino Otto Frisch, quienes prepararon un artículo tratando de explicar este resultado tan inesperado. Frisch inventó un nuevo uso de la palabra para describirlo: fisión. (Al revisar sus propios experimentos, los Joliot-Curie notaron que habían observado la fisión, pero no se dieron cuenta. Antes habían pasado por alto su propio primer descubrimiento de neutrones).

Esto fue antes de la represión de la publicación de resultados útiles para bombas atómicas, por lo que Alemania, Japón y Gran Bretaña se dieron cuenta de inmediato del potencial de una bomba. (Los científicos de EE. UU., Que no estaban entonces en guerra, estaban al tanto de las posibilidades, pero el gobierno titubeó. Cuando EE. UU. Finalmente respondió, se aceleró).

Reacción en cadena: es decir, la producción de más de 1 neutrón por cada neutrón en la pila o bomba era un requisito previo para el poder o el arma, pero en 1939 se demostró la multiplicación 2: 1 de neutrones (aunque no una reacción en cadena real). Szilard solicitó otra patente de bomba atómica y así sucesivamente. El U-235 fue identificado en 1939, se desarrolló la distinción entre neutrones lentos y neutrones rápidos y Bohr tuvo otra epifanía. El plutonio se descubrió en 1940. La primera pila de masa crítica fue en 1941, pero no hubo pila en modo de potencia hasta 1943 (cuando se descubrió el "envenenamiento por xenón").

Estoy mirando el libro titulado Los 100. Un ranking de las personas más influyentes de la historia. El número 2 de la lista es Isaac Newton. Descubrió muchas cosas relacionadas con la óptica. Él
- descubrió las leyes del movimiento
- inventó el telescopio reflector
- cálculo integral
- la ley de la gravitación universal
- descubrió cómo predecir las órbitas de los planetas usando las matemáticas que había desarrollado
- cambió la forma en que funcionaba la ciencia.

Querías una lista de descubrimientos científicos. Esa es mi lista.

Newton fue sin duda uno de los científicos más grandes de todos los tiempos. Además de los elementos de la lista de rjh01, otro descubrimiento que a menudo se atribuye a Newton es la descomposición de la luz blanca en los colores del arco iris utilizando un prisma.

Sin embargo, se dice que el gran científico iraquí Abū 'Alī al-Ḥasan ibn al-Haytham (llamado Alhazen en Occidente) escribió algo similar (¿basado en arcoíris?) Hacia 1015 en su Kitāb al-Manāẓir (Libro de Óptica). No puedo encontrar una referencia exacta y tengo dudas: Alhazen fue muy respetado por los primeros europeos como Roger Bacon. Galileo y Descartes. Si Alhazen había hecho la afirmación clara de que "el blanco es la suma de los colores del arco iris", entonces ¿por qué Newton suele recibir el crédito por esto?

Independientemente de este punto, los varios descubrimientos de Alhazen sobre la óptica y la visión ciertamente califican como clave. Se le ha llamado el físico más grande entre Arquímedes y Sir Isaac Newton.

En las competiciones eurocéntricas, la ciencia apareció en Europa. Antes del declive del Medio Oriente y el surgimiento de Europa, los árabes y los prsiabs eran el lugar al que acudir para la ciencia.

Newton usó datos astronómicos pwrsianos. Vi un programa que reconstruyó un observatorio persa. Hubo una transferencia de conocimiento a Europa. Las leyes de Newton ya existían en diferentes formas y estaban impresas. Los árabes publicaron libros sobre óptica y álgebra.

los fundamentos de lo que llamamos "el" cálculo se remontan a la historia.

El sistema de notación Newton-Leibniz para el cálculo y la mecánica de Newton fueron la base para el surgimiento de la tecnología y la ciencia moderna, la mecánica newtoniana sigue siendo un pilar de la ingeniería.

La otra figura importante fue Maxwell.

Su síntesis es la base de la tecnología eléctrica y electrónica moderna.

Einstein era importante, pero la cosmología, como dijo alguien más, es realmente irrelevante. Su contribución real fue el efecto fotoeléctrico que mostró la cuantificación de la luz.

Hubo muchos otros que proporcionaron piezas del rompecabezas. Fourier, Gauss, Millikan y el electrón, y una larga lista.

Nadie crea en el vacío.

Escribí una historia de las matemáticas. todo se puede rastrear en la historia. La ciencia siempre sigue al dinero. A medida que la economía árabe declinó y Europa se elevó, la ciencia se fue con el dinero.

Darwin cambió la forma en que el hombre piensa sobre sí mismo.

Sus ideas fueron tan devastadoras que muchos todavía hoy no las aceptan.

Loren Eiseley El siglo de Darwin es una buena lectura para poner en perspectiva las teorías de Darwin. Eiseley demuestra cómo varios pensadores habían captado los elementos esenciales de la teoría de Darwin. antes de Escribió Darwin. No obstante, Eiseley siente una gran admiración por la imaginación, el trabajo duro y la elocuencia de Darwin.

El estudio de la historia de la vida estaba estrechamente relacionado con el progreso de la geología, el estudio de la historia de la Tierra. Una de las principales inspiraciones de Darwin fue Charles Lyell, quien, aunque era un geólogo, ¡casi produjo la teoría de Darwin él mismo! Incluso escribió sobre la "lucha por la existencia", una de las frases favoritas de Darwin. Lyell, a su vez, aprendió de un geólogo del siglo XVIII que escribió lo siguiente al menos una década antes de que naciera Darwin:

El tema de este hilo son los descubrimientos u observaciones específicos que llevaron al avance de la ciencia. Las observaciones de Charles Lyell de los estratos en el monte Etna (y los fósiles en él) podrían calificar. Estos apuntaban a gradual cambio geológico en lugar de "catástrofes". Tal gradualismo era esencial para la teoría de Darwin.

Una observación específica que sorprendió a Darwin y afectó su pensamiento fue la diversidad entre las diferentes islas del archipiélago de Galápagos donde se ven los pinzones de Darwin. (Lamentó haber reunido muchos especímenes sin señalar de cuál de esas islas procedían).

Hubo dos evidentes objeciones a la teoría de Darwin, y comenzó a equivocarse en ediciones posteriores de Origen, incluso abrazando la posibilidad de la herencia lamarckiana. Los descubrimientos que superaron estas objeciones se califican como eventos clave en el desarrollo de la ciencia.

La primera objeción fue planteada por Lord Kelvin, entre otros. Con la Tierra con solo 25 millones de años, no hubo tiempo suficiente para que la evolución operara. Esta edad se calculó a partir de la termodinámica: si la Tierra fuera más vieja, se habría disipado una mayor parte del calor de su núcleo. Esta objeción se resolvió cuando Marie Curie notó que el calor estaba asociado con la radiactividad. La Tierra no se estaba enfriando tan rápido como se esperaba porque la desintegración de los radioisótopos reponía su calor.

La segunda objeción fue planteada por Fleeming Jenkin, un profesor escocés de ingeniería, en una reseña publicada de forma anónima titulada & quotDarwin and the Origin of Species & quot. Como se ve en el volumen vinculado (que comienza con una larga Memoria de Robert Louis Stevenson, uno de los estudiantes de Jenkin), Jenkin tenía intereses muy diversos: además de la reseña de Darwin, el libro contiene un ensayo sobre la métrica de la poesía inglesa y un ensayo sobre la naturaleza de la verdad. Jenkin también escribió sobre economía y lingüística y fue un inventor exitoso.

La objeción que planteó Jenkin es que mezcla de herencia implicaría una evolución muy lenta: si un hombre con un gen para cuatro pulgadas adicionales de altura se casa con una mujer de estatura normal, los hijos heredan solo la mitad del padre, por lo que se esperaría dos pulgadas adicionales de altura y los nietos solo una pulgada. El nuevo rasgo desaparecería antes de que pudiera ocurrir una herencia mucho más favorable. Darwin ya era consciente de este problema, pero Jenkin desarrolló el caso con mucho detalle, y Darwin leyó esta reseña con un sentimiento de hundimiento.

La refutación de la objeción de Jenkin se publicó dos años antes de ¡Reseña de Jenkin! Pero ni Darwin ni Jenkin lo leyeron durante su vida. Este, por supuesto, fue el descubrimiento de Gregor Mendel de herencia particulada. En lugar de que los nietos del hombre alto heredaran cada uno el 25% de la altura adicional del hombre, la mayoría de ellos no obtendría nada, ¡pero el 25% de los nietos heredarían las 4 pulgadas completas! (Obviamente, este ejemplo está demasiado simplificado). El importante descubrimiento de Mendel, MUY clave para la genética y presentado y publicado en una revista científica, pasó completamente desapercibido durante unos 35 años.

Darwin se vio seriamente obstaculizado porque no entendía la genética.

La idea de la evolución existía, pero fue Darwin quien desarrolló argumentos creíbles sobre cómo ocurre la evolución a pesar de no comprender cómo se pueden transmitir los rasgos.

Darwin convierte la especulación en una ciencia.

Una ciencia que algunas personas que viven hoy en día no aceptan debido a sus claras implicaciones.

El hombre pasó de ser una "imagen de dios" inmutable a un pariente cercano de los chimpancés y los gorilas.

No del todo correcto. Compartimos ancestros comunes con los chimpancés.

No vendríamos de los monos.

Newton fue sin duda uno de los científicos más grandes de todos los tiempos. Además de los elementos de la lista de rjh01, otro descubrimiento que a menudo se atribuye a Newton es la descomposición de la luz blanca en los colores del arco iris utilizando un prisma.

Sin embargo, se dice que el gran científico iraquí Abū 'Alī al-Ḥasan ibn al-Haytham (llamado Alhazen en Occidente) escribió algo similar (¿basado en arco iris?) Hacia 1015 en su Kitāb al-Manāẓir (Libro de Óptica). No puedo encontrar una referencia exacta y tengo dudas: Alhazen fue muy respetado por los primeros europeos como Roger Bacon. Galileo y Descartes. Si Alhazen había hecho la afirmación clara de que "el blanco es la suma de los colores del arco iris", entonces ¿por qué Newton suele recibir el crédito por esto?

Por lo general, el crédito no se otorga al que primero tiene la idea, sino al que primero la defiende. Incluso los antiguos griegos sabían que los prismas convertían la luz blanca en colores que el blanco es la suma de los colores del arco iris es una de las varias explicaciones posibles. Newton recibe crédito por un par de experimentos que hizo. Aisló los colores, los pasó por otro prisma y observó que el segundo prisma no los dividía más y recombinó los colores separados y observó que la luz blanca se reconstituía. Estos resultados descartaron explicaciones contradictorias, como que los prismas estaban agregando algo a la luz. ¿Alhazen también hizo todo eso, o solo estaba adivinando?

La selección natural fue pensada y publicada por un par de biólogos casi olvidados de principios del siglo XIX, décadas antes de que Darwin y Wallace la defendieran.

No del todo correcto. Compartimos ancestros comunes con los chimpancés.

No vendríamos de los monos.

Considere el segmento en este gráfico que conecta las líneas que conducen a Tarsiers y conducen a los monos del Nuevo Mundo. ¿Qué tipo de animales eran esos? Esos eran monos. Si no fueran monos, implicaría que sus descendientes evolucionaron hasta convertirse en monos dos veces: una vez en monos del Nuevo mundo y una segunda vez, de forma independiente, en monos del Viejo mundo. La evolución no se repite así. No, algunos prosimios evolucionaron hasta convertirse en monos, y luego los monos se dividieron en un grupo en Eurasia y un grupo en América del Norte, y luego el grupo en Eurasia se dividió en monos y simios del Viejo Mundo, y luego los simios se dividieron en varios tipos, como los humanos. . Entonces sí, venimos de los monos.

Que la materia esté compuesta de átomos es una de las ideas más centrales de la ciencia moderna. La biología trabaja con proteínas, ácidos nucleicos, azúcares, etc.Estos compuestos están compuestos por moléculas, cada molécula es una configuración definida de un número finito de átomos específicos. Etcétera. La ciencia moderna estaría completamente perdida sin los átomos.

¡Y, sin embargo, la teoría atómica de la materia no fue generalmente aceptada por los científicos físicos hasta 1905!

La idea de que la materia está compuesta de pequeños átomos indivisibles no es nueva, fue propuesta por varios griegos antiguos (por ejemplo, Demócrito y Aristóteles), así como el gran filósofo romano Lucrecio en De rerum natura (La naturaleza de las cosas) publicado alrededor del 60 a. C. (Este trabajo casi se perdió, pero se volvió muy influyente a finales de la Edad Media. Lucrecio escribió en hexámetro dactílico que esta traducción con rima al inglés parece ser principalmente un septametro yámbico).

Fue el movimiento browniano lo que Lucrecio presentó como evidencia de una teoría atómica. ¡Y fue un artículo sobre el movimiento browniano que, casi 2000 años después, puso el último clavo en el ataúd del "Continuousismo" que se oponía a la Teoría Atómica!

Los antiguos desarrollaron ideas sobre elementos y tenían la noción de compuestos de elementos. El bronce, por ejemplo, es un compuesto de cobre y estaño. Pero incluso una comprensión avanzada de la química no implica claramente la existencia de átomos.

En parte debido al interés en el libro de Lucrecio, algunos científicos europeos tempranos (por ejemplo, Johannes Kepler, Robert Boyle, Isaac Newton) abrazaron la teoría atómica. Creo que la idea de Kepler fue que las estructuras cristalinas (¡se centró en los copos de nieve!) No tendrían sentido en un modelo continuo.


(Mis publicaciones son demasiado largas, por lo que continuaré la discusión sobre el descubrimiento de la teoría atómica en otra publicación).

Antoine Lavoisier (1743-1794) fue quizás el químico más importante de todos los tiempos y a menudo se le atribuye el avance de la teoría atómica, pero no estoy seguro de que haya discutido alguna vez la distinción entre modelos atómicos y continuos de los elementos.

John Dalton (1766-1844) hizo una serie de contribuciones importantes a la ciencia, pero es más recordado por el descubrimiento moderno de la teoría atómica alrededor de 1805, por ejemplo

Sin embargo, es posible que la materia sea continua y aún tenga elementos que reaccionen en proporciones fijas.

Después de Dalton, hubo mucho progreso en la química, incluidos muchos descubrimientos clave que merecen su propia mención en este hilo, pero la pregunta fundamental quedó sin resolver: ¿La materia está compuesta de átomos indivisibles o no?

En 1871, utilizando un largo proceso de prueba y error, Dmitri Mendeleev había construido su tabla periódica de elementos. Ahora sabemos que el elemento n. ° 13 tiene átomos con 13 electrones y 13 protones, pero los electrones y los protones son ideas del siglo XX. La tabla periódica de Mendeleev era solo un arreglo que parecía fortuitamente útil.

Para los ojos modernos, la existencia de átomos parece obvia y necesaria para que el resto de la ciencia física funcione correctamente. Podría parecer que los que se resisten al atomismo serían gente retrógrada. Sin embargo, uno de estos & quotholdouts & quot no fue otro que Max Planck (1858-1947), cuyo descubrimiento clave condujo a la Teoría Cuántica.

Tanto la Segunda Ley como el gran descubrimiento de Planck merecen sus propias publicaciones en este hilo, pero se necesita una breve digresión para dar sentido a la visión de Planck sobre el atomismo. Isaac Newton había notado que sus leyes del movimiento y de la gravitación eran reversibles (las leyes de Maxwell también lo eran), pero es intuitivamente obvio para los humanos que existe una flecha del tiempo. La Segunda Ley de la Termodinámica a menudo se trata como el hecho clave que crea esa Flecha.

La segunda ley de la termodinámica también se descubrió a fines del siglo XIX. La termodinámica "clásica" ignora la teoría atómica y postula que la entropía NUNCA disminuye. La termodinámica "estadística", por otro lado, se aplica a un número enorme pero finito de moléculas. En ese modelo, la entropía PUEDE disminuir, pero lo hará solo con una probabilidad extremadamente pequeña. (En algunas discusiones se ignora la distinción entre estos dos modelos, se produce una gran confusión.) Ludwig Boltzmann (1844-1906) fue un atomista por lo que asumió la termodinámica "estadística". Pero otros, incluido Max Planck, tomaron la segunda ley como una ley férrea en lugar de un hecho estadístico: ¡una ley necesaria para garantizar una flecha en particular durante el tiempo! (Una anécdota divertida sobre Planck: cuando se postuló para estudiar física como estudiante en 1874, el profesor (Philipp von Jolly) le aconsejó que no se molestara ''. pocos agujeros ''. Planck le aseguró a von Jolly que no tenía planes de descubrir nada nuevo).

Aproximadamente en 1899, Planck derivó la ley de Planck que implicaba que la luz y otras ondas EMF están organizadas en paquetes discretos, ahora llamados fotones. Aún así, Planck no aceptó el atomismo, considerando su Ley como una heurística que funcionó. (Pero en 1910 se había convertido en un amigo cercano de Albert Einstein y, por supuesto, en un seguidor del atomismo).

También alrededor de 1899 J. J. Thomson identificó los "rayos catódicos" producidos en el tubo de Crookes como diminutos electrones discretos. Esto puede haber sellado el destino de la continuidad: si un componente de la materia tiene un carácter indivisible, los otros componentes también deben hacerlo. Los fotones aún sin nombre de Planck apuntaban hacia la misma conclusión. Pero la & quot; uña en el ataúd & quot llegó en 1905.

(1905a) Sobre el movimiento de pequeñas partículas suspendidas en líquidos estacionarios requerido por la teoría cinética molecular del calor
Albert Einstein trató matemáticamente el movimiento browniano y concluyó como Lucrecio lo había hecho 1965 años antes: la materia tenía que ser atómica.

Si bien a veces se le da crédito a Planck por el descubrimiento del fotón, la clave real fue otro artículo de Einstein:

(1905b) Desde un punto de vista heurístico sobre la producción y transformación de la luz
Este artículo contenía una declaración que ha sido llamada "la oración más revolucionaria escrita por un físico del siglo XX" y fue la clave para el desarrollo de la física cuántica.

Después de estos artículos de Einstein, no hubo más controversias: Los átomos eran reales.


Estos no fueron los únicos artículos publicados por Einstein en 1905. Otros dos del & quotAnnus Mirabilis & quot son:
(1905c) `` Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento '' (Teoría especial de la relatividad)
(1905d) "¿Depende la inercia de un cuerpo de su contenido energético?" (E = mc 2)

No del todo correcto. Compartimos ancestros comunes con los chimpancés.

No vendríamos de los monos.

Esa es la definición de "relativo".

Estamos relacionados con chimpancés y gorilas.

Compartimos un ancestro común.

Eres pariente de tu primo. Compartes un ancestro común.

No vienes de tu prima.

Bueno, maldita sea, me estás convirtiendo en un mono.

La percepción popular común de la evolución es que venimos de primates.

Hay una representación infame de un nudillo que camina arrastrando a un simio que evoluciona paso a paso hacia un ser humano moderno.

Bueno, maldita sea, me estás convirtiendo en un mono.

La percepción popular común de la evolución es que venimos de primates.

Hay una representación infame de un nudillo que camina arrastrando a un simio que evoluciona paso a paso hacia un ser humano moderno.

No del todo correcto. Compartimos ancestros comunes con los chimpancés.

No vendríamos de los monos.

Considere el segmento en este gráfico que conecta las líneas que conducen a Tarsiers y conducen a los monos del Nuevo Mundo. ¿Qué tipo de animales eran esos? Esos eran monos. Si no fueran monos, implicaría que sus descendientes evolucionaron hasta convertirse en monos dos veces: una vez en monos del Nuevo mundo y una segunda vez, de forma independiente, en monos del Viejo mundo. La evolución no se repite así. No, algunos prosimios evolucionaron hasta convertirse en monos, y luego los monos se dividieron en un grupo en Eurasia y un grupo en América del Norte, y luego el grupo en Eurasia se dividió en monos y simios del Viejo Mundo, y luego los simios se dividieron en varios tipos, como los humanos. . Entonces sí, venimos de los monos.

Somos * monos *. Del tipo de los simios.

También somos peces, de los que tienen pulmones y patas.

Su mono lo ha hecho bien, señor.

Bueno, claro, siguiendo las convenciones de nomenclatura cladística.

Lo que, por supuesto, deja en claro toda la razón para no usar convenciones de nomenclatura cladísticas. ¿Alguien realmente se beneficia de tener a todos entonando piadosamente & quot; dinosaurio no aviar & quot?

Pero mi punto fue que incluso siguiendo la terminología de uso común que acepta felizmente las categorías parafiléticas, los humanos realmente evolucionaron a partir de los monos. Así que todo ese tedioso & quot No, no, no, eso está mal, humanos y monos tenía un ancestro común. "El negocio es una pedantería incorrecta, al igual que" No existe la fuerza centrífuga ".

[Se fue a pescar sin tetrápodos. : cervezas:]

Definitivamente es confuso.

Porque los monos modernos están tan cerca de esos monos como nosotros.

Los monos modernos no pasaron por un proceso evolutivo inferior y no cambiaron tanto.

Todas son especies modernas.

Más evolucionado, más refinado que aquellos antiguos monos.

Monos chillando, aullando y peleando con armas nucleares.

Definitivamente es confuso.

Porque los monos modernos están tan cerca de esos monos como nosotros.

Los monos modernos no pasaron por un proceso evolutivo inferior y no cambiaron tanto.

Todas son especies modernas.

Más evolucionado, más refinado que aquellos antiguos monos.

Definitivamente es confuso.

Porque los monos modernos están tan cerca de esos monos como nosotros.

Los monos modernos no pasaron por un proceso evolutivo inferior y no cambiaron tanto.

Todas son especies modernas.

Más evolucionado, más refinado que aquellos antiguos monos.

Son declaraciones cuidadosas.

Definitivamente es confuso.

Porque los monos modernos están tan cerca de esos monos como nosotros.

Los monos modernos no pasaron por un proceso evolutivo inferior y no cambiaron tanto.

Todas son especies modernas.

Más evolucionado, más refinado que aquellos antiguos monos.

Son declaraciones cuidadosas.

Son declaraciones cuidadosas.

Definitivamente es confuso.

Porque los monos modernos están tan cerca de esos monos como nosotros.

Los monos modernos no pasaron por un proceso evolutivo inferior y no cambiaron tanto.

Todas son especies modernas.

Más evolucionado, más refinado que aquellos antiguos monos.

Son declaraciones cuidadosas.

No tiene un cambio equivalente con dos especies.

Pero si tiene un tiempo equivalente, tiene la misma oportunidad de cambiar. Dispones de un tiempo equivalente para que los entornos cambien.

¿Es un mandril menos evolucionado que un humano?

¿Es un mandril menos evolucionado que un humano?

¿Es un mandril menos evolucionado que un humano?

Si la especie es la unidad de selección, y podría serlo, entonces habla de un ser humano como especie.

¿Es un mandril una especie más evolucionada?

¿Y por qué? ¿Tiene sentido tal afirmación?

El humano como separado y superior de toda otra vida, esa es la imagen que amenazaba Darwin.

El punto de vista creacionista cristiano de que Dios creó la Tierra para los humanos, todas las demás criaturas son también finalistas.

Probablemente pude encontrarlo. Hay una gran imagen de un mono capuchino que sostiene una piedra sobre su cabeza y se concentra en romper una nuez.

Entendí la pregunta pero traté de hacer un punto válido de ella.

Para mí, un adorador de Trump es una forma de vida inferior, no del todo consciente.

El genio de Trump es comprender que este tipo de personas existen en grandes cantidades en los EE. UU. Y cómo comunicarse con ellas.

No es diciéndoles la verdad sobre sus vidas.

La verdad es algo completamente diferente para los cristianos fundamentalistas.

Entraré en este hilo con la cosmología.

Si uno mirara a su alrededor sin tener idea de lo que hemos descubierto, probablemente construiría una cosmología ingenua que establezca que la Tierra es un disco plano con un radio de aproximadamente 20 a 30 kilómetros y que el cielo es un cuenco invertido en lo alto.

Mirando todas las creencias cosmológicas anteriores, de hecho encontramos versiones de esta cosmología ingenua. La Biblia lo tiene, aunque es principalmente en forma de alusiones y referencias superficiales, ya que ninguno de sus escritores estaba interesado en la cosmología. Pero un poco de literatura religiosa judía helenística, el Libro Astronómico de Enoc, entra en detalles. El cielo es de hecho un cuenco en lo alto y los cuerpos celestes se mueven a través de su superficie. Cuando se sientan, pasan por una puerta en el borde del cuenco, van por el borde, pasan por otra puerta y luego se levantan. La Biblia de la Tierra Plana.

  • Físico: a los componentes de la Tierra les gusta ir al centro del Universo, y lo más cercano que pueden conseguir es una forma esférica.
  • Visibilidad de las estrellas: algunas estrellas del cielo del sur solo son visibles desde las tierras del sur.
  • Forma de la sombra de la Tierra: la Tierra siempre tiene una sombra redonda, sin importar dónde esté la Luna en el cielo.


Mirando hacia afuera, la Luna fue el primer cuerpo celeste con una distancia medida de manera confiable, y Aristarco de Samos fue el primero que se sabe que midió esa distancia. Usó eclipses lunares para obtener el tamaño de la Tierra en relación con el de la Luna. La Luna es un poco más de 1/4 del tamaño de la Tierra. Por su tamaño angular, la Luna está a unos 60 radios terrestres de distancia. El libro de AoS tiene números bastante desviados, pero Hiparco y Ptolomeo obtuvieron números mucho mejores.

AoS intentó medir la distancia al Sol, mirando el ángulo S-E-M cuando la Luna estaba exactamente medio llena (S-M-E = 90d). Era el método correcto, pero era imposible medir ese ángulo con la precisión necesaria. Lo máximo que se podría concluir es que el Sol está entre 10 y 20 veces más lejos de la Tierra que la Luna.

Eso se mejoró con observaciones telescópicas, y para el siglo XVIII, era evidente que el Sol estaba casi 400 veces más lejos de la Tierra que la Luna.

De los planetas, el campeón de distancia fue Saturno a 10 veces la distancia Tierra-Sol, aunque en 1781 se descubrió Urano, con una distancia de 20 veces esa distancia. Algunos cometas van incluso más lejos, como el cometa Halley, a 35 veces esa distancia.

No sabemos con certeza quién llegó a la conclusión de que la Tierra es aproximadamente esférica, pero el experto en todo, Aristóteles de Stagira (Aristóteles) lo declaró claramente alrededor del 350 a. C. en su libro "Sobre los cielos". Dio tres argumentos:

500 a. C., más de un siglo antes de Aristóteles. Eratóstenes midió la circunferencia de la Tierra como

250.000 estadios (24.000 a 29.000 millas dependiendo de la longitud de un estadio) en

250 AC. aproximadamente un siglo después de Aristóteles.

El heliocentrismo y la mecánica newtoniana fueron grandes éxitos, pero había un problema: las estrellas no tenían paralaje observable.

Hubo un efecto que parecía un paralaje que se observó en el ciclo 18, de unos 20 segundos de arco de tamaño, pero estaba desfasado unos 90 d, y resultó ser una & quot; quotaberración & quot; debido a que la luz tenía una velocidad finita.

Los paralaje solo se observaron alrededor de 1838, y la estrella más cercana al Sistema Solar, Alpha Centauri, resultó estar unas 300.000 veces más lejos del Sol que la Tierra.

A principios del siglo XX, era evidente que las "nebulosas quotspiral" eran enormes enjambres de estrellas, y que la Vía Láctea era una de ellas. Por esa razón, se les cambió el nombre de galaxias. El centro de nuestra galaxia está unas 5.000 veces más lejos del Sistema Solar que Alpha Centauri, y la Galaxia de Andrómeda unas 500.000 veces más lejos.

La galaxia de Andrómeda es la galaxia grande más cercana a la nuestra, y se observaron muchas otras, hasta distancias mil veces mayores.

Usando la distancia desde el tiempo de viaje de su luz, el efecto directamente observable más lejano está unas 5.000 veces más lejos: el fondo cósmico de microondas.

Impreso en el CMB hay un efecto aún más antiguo: fluctuaciones de densidad primordial. Aunque no mucho más antiguo: sólo 400.000 años más antiguo que el CMB, que tiene unos 13.300 millones de años.

Estoy de acuerdo en que desarrollar las ideas y los detalles de la cosmología es una de las grandes sagas de la historia de la ciencia. (Y la saga aún está en progreso, con Dark Matter y Dark Energy aún no se entienden).

Partes de la historia con interés filosófico son la comprensión de que los cielos están regidos por las mismas leyes físicas que prevalecen en la Tierra, y el universo es enorme, con las estrellas siendo soles como el nuestro, posiblemente con sus propios planetas y su propia vida. .

Aristarco de Samos y quizás Arquímedes eran griegos que entendían la enorme distancia a las estrellas. Los europeos posteriores que tuvieron esta idea incluyen a Levi ben Gerson (siglo XIV), Nicholas Kryffs Cusanus (siglo XV), Giordano Bruno (siglo XVI) y Galileo (principios del siglo XVII). Las autoridades religiosas no acogieron con agrado la idea de que la Tierra podría no ser única y que el Cielo estaba sujeto a las mismas leyes físicas que la Tierra. Giordano Bruno, en particular, sufrió graves abusos: ¿se ha convertido su historia en una película?

Otra historia de gran interés e importancia es el desarrollo de las Leyes de Hidrostática e Hidrodinámica. Pero no puedo contar esa historia yo mismo: necesitaría mucho estudio antes de poder poner los desarrollos en contexto. Creo que se reconoce a Arquímedes como el tercer físico más grande de todos los tiempos, en gran parte debido a su descubrimiento de la Ley de la Hidrostática (y también a sus escritos sobre máquinas básicas como polea, tornillo y palanca). pero a Blaise Pascal se le atribuye la promoción del campo de la hidrodinámica 19 siglos después de Arquímedes. (Arquímedes usó su ley para probar si la corona de su rey era de oro puro. El método detrás de esta famosa historia de & quotEureka & quot es tremendamente incomprendido).

La fuente de Heron, probablemente inventada por el antiguo Héroe de Alejandría, es una maravillosa demostración de las Leyes de la Hidráulica. Incluso antes fue la copa pitagórica, una elegante demostración de sifón. (¿Realmente fue inventado por Pitágoras?) ¡Estos dos dispositivos, de los que me enteré recientemente, podrían ser excelentes juguetes! ¿Estos juguetes están disponibles en Amazon?

Al principio hubo caos e ignorancia. Desde el caos y la ignorancia Matemáticas y Ciencias, santificados sean sus nombres, quienes se sientan en la cima celestial del Monte Conocimiento disipó la ignorancia y el caos y los envió al Infierno para estar con el ángel maligno Superstición trayendo suscribiendo.

La superstición trata de seducir a su dominio maligno del miedo y la ignorancia, contrarrestado por los santos sacramentos de la alegría, los datos y la observación.

Uno de los mayores descubrimientos es la ignorancia del trasfondo cósmico de CBI. Los restos de los comienzos arraigados en la ignorancia y la superstición. Se teoriza que el universo fue una vez una densa masa de ignorancia que una vez explotó. Dado el valor de una constante en la teoría, no todos volvemos a caer en una densa sopa de ignorancia y superstición.

Entonces no, el CMBR no es una prueba de un dios o la Biblia.

¿Ves lo fácil que es tejer una mitología? Usando algo real como metáfora ... como la Biblia.

Pensé que los estoicos tenían razón sobre cómo el Universo se originó a partir del fuego: Ekpyrosis

. el universo es enorme, y las estrellas son soles como el nuestro, posiblemente con sus propios planetas y su propia vida.

Aristarco de Samos y quizás Arquímedes eran griegos que entendían la enorme distancia a las estrellas. Los europeos posteriores que tuvieron esta idea incluyen a Levi ben Gerson (siglo XIV), Nicholas Kryffs Cusanus (siglo XV), Giordano Bruno (siglo XVI) y Galileo (principios del siglo XVII). Las autoridades religiosas no acogieron con agrado la idea de que la Tierra podría no ser única y que el Cielo estaba sujeto a las mismas leyes físicas que la Tierra. Giordano Bruno, en particular, sufrió graves abusos: ¿se ha convertido su historia en una película?

Por la forma en que escuché la historia, a las autoridades religiosas realmente no les importó. ¿Quieres decir que la tierra gira alrededor del sol y todo lo demás? Adelante: es solo un ingenioso truco matemático para acelerar los cálculos astronómicos; nadie cree que realmente esté sucediendo. Bruno no fue ejecutado por nada de eso. El problema era adónde lo conducía la línea de razonamiento.

¿La tierra gira alrededor del Sol? Ridículo, las estrellas se verían moverse.
¿No se mueven porque están tan lejos? Ridículo, estarían tan lejos que no podrías verlos.
¿Puedes verlos porque son realmente brillantes? Ridículo, tendrían que ser tan brillantes como el sol.
¿Realmente son tan brillantes como el sol? Ridículo, eso significaría que son soles.
¿Realmente son soles? Ridículo, eso significaría que el sol es una estrella.
¿El sol realmente es una estrella? Ridículo, eso significaría que cualquier estrella puede tener su propia Tierra.
¿Otra estrella realmente tiene su propia Tierra? Ridículo, eso significaría que hay personas en otras Tierras alrededor de otras estrellas.
¿Realmente hay gente en otras Tierras alrededor de otras estrellas? Ridículo, la palabra de Jesús nunca podría llegarles desde aquí, por lo que estarían condenados al infierno, y Dios no haría eso.
¿Oirían de Jesús, porque cada tierra tenía su propio Jesús? ¡Hereje! ¡Te quemaremos en la hoguera!

Por la forma en que escuché la historia, a las autoridades religiosas realmente no les importó. ¿Quieres decir que la tierra gira alrededor del sol y todo lo demás? Adelante: es solo un ingenioso truco matemático para acelerar los cálculos astronómicos; nadie cree que realmente esté sucediendo. Bruno no fue ejecutado por nada de eso. El problema era adónde lo conducía la línea de razonamiento.

¿La tierra gira alrededor del Sol? Ridículo, las estrellas se verían moverse.
¿No se mueven porque están tan lejos? Ridículo, estarían tan lejos que no podrías verlos.
¿Puedes verlos porque son realmente brillantes? Ridículo, tendrían que ser tan brillantes como el sol.
¿Realmente son tan brillantes como el sol? Ridículo, eso significaría que son soles.
¿Realmente son soles? Ridículo, eso significaría que el sol es una estrella.
¿El sol realmente es una estrella? Ridículo, eso significaría que cualquier estrella puede tener su propia Tierra.
¿Otra estrella realmente tiene su propia Tierra? Ridículo, eso significaría que hay personas en otras Tierras alrededor de otras estrellas.
¿Realmente hay gente en otras Tierras alrededor de otras estrellas? Ridículo, la palabra de Jesús nunca podría llegarles desde aquí, por lo que estarían condenados al infierno, y Dios no haría eso.
¿Oirían de Jesús, porque cada tierra tenía su propio Jesús? ¡Hereje! ¡Te quemaremos en la hoguera!

Descubrimientos científicos aquí.
Si quieres hablar de religión.

Publicar una conexión con la ciencia como una conexión vaga con la Biblia es trollear.

Cuando arrastre alrededor de tiburones, asegúrese de usar un hilo de pescar pesado y tenga cuidado de no ser arrastrado al agua.

No.
La evidencia científica del origen - comienzo - del universo es tan religiosamente neutral como usted quisiera.

Que quieras debatir cualquier unión de puntos es entre tú y los Mods.

Buen intento. Pero no me estoy enamorando de tu cebo y cambio.

Este hilo debe ceñirse a los grandes descubrimientos de la ciencia. Como la información codificada que llamamos ADN descubierto por James Watson y Francis Crick.

Si esa información codificada se encuentra escrita en algún lugar de un objeto enviado al espacio exterior en el Golden Voyager, el destinatario final ciertamente pensaría que fue un código inteligente diseñado deliberadamente. (A diferencia del galimatías escrito al azar de un número infinito de monos).

Adorar en sí mismo es irracional.

La mente racional no adora.

Es mejor ser demasiado escéptico que demasiado ingenuo.

Y todos los que creen en el escepticismo dicen que tienen la cantidad adecuada.

Ha pasado mucho tiempo desde que tuvimos un buen debate sobre la evolución de la escena versus el teísta.

El alumno suena como el viejo argumento de que la ciencia se basa realmente en la fe, por lo que la ciencia y la religión son igualmente válidas. Es probable que surja el cientifismo.

La forma en que lo digo sobre la cosmología, la ciencia, la filosofía y la región convergen.

No hay forma de probar experimentalmente ninguna cosmología. Para mí es útil, pero es una especulación filosófica matemática con numerosas interpretaciones.

Algunos creen 'religiosamente' que el BB es un hecho absoluto, yo no. Es un buen modelo.


También está tocando el argumento del casamentero.

Un aborigen en la jungla que nunca vio ninguna tecnología encuentra un reloj. No parece natural, por lo tanto, no lo ha hecho alguien.

Entonces uno mira el universo y concluye que alguien debe haberlo hecho. OIA Dios lo hizo.

Lógico pero no científico.

  • Descubrimiento de algunas entidades. La categoría puede estar mal definida o incluso no ser reconocida adecuadamente.
  • Descubrimiento de muchas entidades. Categoría bien definida.
  • Descubrimiento de regularidades entre las entidades.
  • Descubrimiento de la simplicidad subyacente y las causas de las regularidades.
  • Átomos y elementos químicos
  • Núcleos atómicos
  • Hadrones
  • Partículas de modelo estándar

El modelo estándar puede no ser tan completo como algunos piensan:

Su primera etapa comenzó hace al menos dos milenios y medio, y las primeras especulaciones conocidas sobre la naturaleza de la materia se remontan a ese entonces. Los griegos presocráticos propusieron la tierra, el agua, el aire, el fuego y, a veces, el éter como componentes o elementos fundamentales, y los chinos propusieron la tierra, la madera, el metal, el agua y el fuego. Las especulaciones sobre cuán divisible es la materia también se remontan tan lejos, con algunos griegos e indios proponiendo un límite: partículas o átomos indivisibles.

Pero junto a ellos se reconocieron diferentes tipos de metales, con siete metales reconocidos en la antigüedad grecorromana: oro, plata, cobre, hierro, estaño, plomo y azogue. Estos se asociaron con los siete "planetas": el Sol, la Luna, Venus, Marte, Júpiter, Saturno y Mercurio, en ese orden. Esta es la razón por la que los hablantes de muchos idiomas conocen al azogue como versiones de "mercurio", aunque los hablantes de algunos idiomas usan versiones de "azogue" o "silverwater".

Los elementos pasaron a la segunda etapa con la publicación de Antoine-Laurent de Lavoisier de su Tratado elemental de química en 1789, que incluía la primera definición moderna de elementos, y también una lista de ellos:

Luz, calor, O, N, H, S, P, C, Cl, F, B, Sb, As, Bi, Co, Cu, Au, Fe, Pb, Mn, Hg, Mo, Ni, Pt, Ag, Sn, W, Zn, CaO, MgO, BaO, Al2O3, SiO2

Aparte de la luz y el calor, son 31 elementos químicos u óxidos de ellos actualmente reconocidos. El propio Lavoisier solo los clasificó en metales y no metales, pero otros químicos encontraron regularidades adicionales e incluso trataron de organizarlos en una Tabla Periódica de Elementos.

En 1869, Dmitri Mendeleev anunció su versión, que incluía espacios para los elementos que predijo. Probablemente se sintió muy justificado al hacerlo, porque desde la época de Lavoisier, se habían descubierto unos 31 elementos más, y fácilmente podría haber concluido que puede haber más por descubrir. Sus predicciones tuvieron éxito: los elementos faltantes, galio y germanio, fueron descubiertos en 1875 y 1886, y sus propiedades se acercaron a sus predicciones.

Esto movió los elementos químicos a la tercera etapa y, mientras sucedía, los científicos progresaban en su divisibilidad. Entre 1798 y 1804, Joseph Proust hizo varios experimentos y demostró que algunos tipos de mezclas siguen una ley de proporciones definidas, mientras que otros no. Las mezclas de proporción definida ahora las llamamos compuestos. John Dalton demostró que el atomismo explicaba muy bien esta ley e incluso estimó sus pesos relativos. Sus sucesores ampliaron su trabajo y mostraron cómo varias propiedades de los gases podrían explicarse suponiendo que son enjambres de átomos y moléculas (grupos de átomos pegados entre sí) que rebotan mientras que rara vez chocan. Estos incluyeron la Ley de los gases ideales:

(presión) = (densidad numérica) * k * (temperatura)

Pero hacia finales del siglo XIX, los físicos empezaron a descubrir pruebas de que los átomos eran compuestos. En 1896, J.J. Thomson había demostrado que los "rayos catódicos" están compuestos de "electrones", partículas con una relación de carga a masa de aproximadamente 1800 veces la del valor más alto para un átomo cargado. Pero, ¿cómo era la parte cargada positivamente? Distribuido a través del átomo con los electrones que residen en él como ciruelas en un pudín de ciruelas, aunque muchos físicos.

En 1909, Ernest Rutherford, Hans Geiger y Ernest Marsden decidieron probar esa hipótesis disparando partículas alfa de radio a una lámina de oro. La mayoría de los alfas lo atravesaron, pero algunos fueron desviados y algunos rebotaron hacia atrás. Este sorprendente resultado fue como un proyectil de artillería que rebota en un pañuelo de papel, escribió Rutherford. La parte cargada positivamente era un "núcleo" mucho más pequeño que un átomo, típicamente alrededor de 100.000 veces más pequeño.

Pero, ¿por qué los electrones no entran en espiral hacia los núcleos? Resolver ese acertijo ayudó al desarrollo de la mecánica cuántica. Los físicos descubrieron que los electrones son tanto ondas como partículas, y su naturaleza ondulatoria significa que si están confinados cerca de un núcleo, deben moverse rápidamente, aumentando su energía total. Entonces, en un átomo, los electrones se han movido en espiral hasta donde pudieron llegar.

Los elementos y átomos pasaron ahora a la cuarta etapa, y los químicos cuánticos determinaron cómo se derivan sus propiedades del comportamiento de sus electrones en órbita. Se necesita mucho procesamiento numérico computarizado para obtener buenos números, pero los químicos cuánticos se han enfrentado a ese desafío, obteniendo un acuerdo razonable para átomos individuales y moléculas pequeñas.

Rápidamente pasaron por la primera etapa de su descubrimiento y entraron en su segunda etapa, ya que Rutherford y otros demostraron que tener núcleos no era solo una peculiaridad de los átomos de oro. Cada elemento tenía su propio tipo de núcleo atómico, y Rutherford descubrió en 1913 que algunos elementos tienen varios tipos o "isótopos". Rutherford también descubrió en 1921 que al romper partículas alfa (núcleos de helio-4) en nitrógeno se forman núcleos de hidrógeno-1, a los que llamó protones.

Se descubrió rápidamente que las masas de los isótopos eran aproximadamente múltiplos integrales de la masa del hidrógeno-1, y en 1921 Ernest Rutherford especuló que la mayoría de los núcleos contienen "protones neutros". Esto envió núcleos a la tercera etapa, y pasaron a la cuarta etapa con el descubrimiento de estos protones o neutrones neutros en 1932 por Ernest Chadwick.

Esto fue seguido pronto por la fórmula de masa semi-empírica de Carl Friedrich von Weizsaecker, que trata los núcleos como gotas líquidas y que ha tenido un éxito razonable. Luego, varios físicos desarrollaron un "modelo de capa" para la estructura nuclear, en analogía con los electrones en los átomos, también ha tenido bastante éxito. Calcular la estructura nuclear a partir de las interacciones de protones y neutrones individuales ha sido muy difícil, requiriendo mucho procesamiento numérico, pero eso también se ha hecho.

Los hadrones entraron en la primera etapa con el descubrimiento del protón. Cuando se descubrieron los neutrones, se reconoció rápidamente que ellos y los protones se mantienen unidos en el núcleo por una fuerza mucho más fuerte que la repulsión electromagnética de los protones.

A partir de finales de la década de 1940, se descubrieron cada vez más partículas que interactuaban fuertemente y los hadrones pasaron a la segunda etapa. Muchos de ellos son tan efímeros que solo aparecen como resonancias o picos en las velocidades de reacción de las partículas originales. Enrico Fermi se quejó de este zoológico de partículas: "Si pudiera recordar los nombres de todas estas partículas, sería botánico".

Los hadrones entraron en la tercera etapa con el modelo de quark de 1964 de Murray Gell-Mann y George Zweig, aunque durante algunos años después, muchos físicos tuvieron dudas sobre qué tipo de entidad era un quark. ¿Eran los quarks partículas reales o una especie de abstracción teórica? Pero en 1968, los experimentos con aceleradores de partículas mostraron que los protones están hechos de "partones", y otros experimentos con ellos demostraron que los partones eran quarks, por lo que los hadrones pasaron a la cuarta etapa en 1973-74.

Se puede calcular las estructuras e interacciones de los hadrones a partir de los primeros principios, pero requiere dividir el espacio y el tiempo en una red 4D y luego hacer MUCHOS cálculos numéricos. Pero recientemente ha sido posible predecir la masa del protón dentro del 2%.

Partículas de modelo estándar

Las partículas del Modelo Estándar pasaron mucho más tiempo en la primera etapa que los núcleos o hadrones.

El primero descubierto fue el fotón o campo electromagnético, y su descubrimiento siguió una secuencia similar a mis cuatro etapas. El primer fenómeno electromagnético que se descubrió fue la luz visible, un descubrimiento que probablemente sea tan antiguo como la humanidad. Los efectos electrostáticos y magnéticos fueron los siguientes: uno de los primeros en notarlos fue Tales de Mileto alrededor del 600 a. C. Pero no fue hasta el siglo XIX. que se descubrieron sus interconexiones y se elaboraron descripciones matemáticas. Las corrientes eléctricas mueven cargas eléctricas. Las cargas eléctricas crean campos eléctricos e interactúan con ellos. Las corrientes eléctricas crean campos magnéticos e interactúan con ellos. Un campo magnético cambiante crea un campo eléctrico a su alrededor. La luz está polarizada y cuando viaja a través de un material con un campo magnético aplicado, su plano de polarización puede girar (rotación de Faraday).

Estas descripciones fueron unificadas en 1873 por James Clerk Maxwell en sus famosas ecuaciones, que incluían un término adicional, la “corriente de desplazamiento”, en la que un campo eléctrico cambiante crea un campo magnético a su alrededor de la misma forma que lo hace una corriente eléctrica. Descubrió soluciones de ondas, con ondas que tienen polarización y viajan a la velocidad de la luz visible en el vacío.

Heinrich Hertz siguió haciendo ondas electromagnéticas con corrientes macroscópicas: ondas de radio. Durante el próximo medio siglo más o menos, se descubrió que las moléculas, los átomos y los núcleos pueden actuar como antenas en miniatura cuando cambian de estado, emitiendo y absorbiendo líneas espectrales infrarrojas, visibles, ultravioleta, de rayos X y de rayos gamma con fuerzas que puede predecirse.

Los electrones fueron la siguiente partícula del modelo estándar descubierta, en 1896. Los protones se descubrieron en 1921 y los neutrones en 1932, pero no se demostró que fueran compuestos durante casi medio siglo, y la siguiente partícula del modelo estándar descubierta fue el muón en 1936. Wolfgang Pauli especuló sobre los neutrinos en 1930, notando la energía faltante y el momento angular de las desintegraciones beta, y fueron descubiertos en 1956. Con especulaciones sobre quarks y partículas W y similares, el Modelo Estándar entró en la segunda etapa en la década de 1960.

A partir de ahí, pasó gradualmente a la tercera etapa a partir de finales de la década de 1960, con Sheldon Glashow, Steven Weinberg y Abdus Salam proponiendo la teoría electrodébil en 1968 y la cromodinámica cuántica (QCD) desarrollada a finales de la década de 1960 y principios de la de 1970.

La teoría electrodébil incluye el fotón, por supuesto, y la W, para explicar las desintegraciones de interacción débil. Predijo una versión neutra de la W, la Z, y la primera evidencia de la Z apareció en 1973. La W y la Z se descubrieron más directamente en 1983, al ver desintegraciones que se ajustaban a lo que se predijo para esas partículas.

QCD establece que los quarks se mantienen unidos por gluones, que también interactúan entre sí. Los quarks y los gluones no pueden separarse más de 10 ^ -15 m entre sí (confinamiento de quarks / gluones), pero aplastarlos entre sí comprueba su comportamiento a escalas de longitud más pequeñas, donde están acoplados más débilmente entre sí. Los quarks y gluones energéticos producen chorros de hadrones a medida que se separan, y los eventos de chorros de quarks-quark-gluones se observaron por primera vez en 1979.

En cuanto a los quarks, los primeros "sabores" descubiertos fueron altos, bajos y extraños. Los protones son arriba-arriba-abajo y los neutrones arriba-abajo-abajo, y el extraño quark recibió su nombre por la forma en que las partículas que lo contenían decaían a tasas de interacción débil en lugar de tasas de interacción fuerte mucho más rápidas. El quark encanto fue propuesto en 1965 por Sheldon Lee Glashow y James Bjorken para encajar con las interacciones débiles, y una partícula que lo contiene, la partícula J / psi, se encontró en 1974. Un año antes, Makoto Kobayashi y Toshihide Maskawa propusieron que La violación de CP de interacción débil implica la existencia de al menos seis sabores de quark: el quark bottom se encontró en 1977 y el quark top en 1995.

El modelo estándar ha estado en la tercera etapa desde mediados hasta finales de la década de 1970, pero varios físicos han estado tratando de llevarlo a la cuarta etapa con las grandes teorías unificadas y las teorías del todo (GUT y TOE). El historial con átomos, núcleos y hadrones sugiere que es probable que exista tal teoría, pero los detalles no están muy bien restringidos por el Modelo Estándar, y será difícil hacer experimentos con aceleradores de partículas a escalas de energía GUT y TOE ( 10 ^ 16 y 10 ^ 19 GeV: la masa de un protón es de aproximadamente 1 GeV).

En 2012, los experimentadores del Gran Colisionador de Hadrones descubrieron la partícula de Higgs, descubriendo así todas las partículas del Modelo Estándar.

No he mencionado la gravedad, porque es difícil construir una teoría cuántica autoconsistente de ella, y porque ha tenido una pista de descubrimiento completamente separada. Pero la gravedad cuántica es una parte esencial de un TOE, porque las partículas e interacciones no gravitacionales se describen con éxito mediante las teorías de campos cuánticos. El TOE más exitoso hasta la fecha ha sido la teoría de cuerdas, que incorpora la gravedad de forma natural, pero que no predice el modelo estándar ni siquiera con una aproximación extremadamente aproximada de la ambigüedad; además, se pueden obtener montones de otros límites de baja energía. al modelo estándar.

Así que estaremos estancados en la tercera etapa del Modelo Estándar en un futuro próximo.

Este es un caso en el que no hubo un descubrimiento clave, solo una larga serie de pequeños descubrimientos que destruyeron un viejo paradigma hasta que desapareció.

El vitalismo es la teoría de que los seres vivos están vivos como resultado de alguna "fuerza vital", en contraposición a que su ser de esa manera sea una propiedad emergente de la materia inanimada apropiadamente dispuesta (mecanismo).

El vitalismo es una hipótesis antigua y popular, quizás una hipótesis casi universal antes de los tiempos modernos."Alma" o "quotspirit" significaba esencialmente "fuerza vital" en muchos casos. Los atomistas griegos antiguos, bien conocidos por su materialismo filosófico, creían que hay átomos de fuerza vital (alma) así como otros tipos de átomos. Aristóteles llegó incluso a identificar tres tipos de fuerza vital: el alma vegetal, el alma animal y el alma racional. Sin embargo, hoy en día está completamente desacreditado en la ciencia convencional, aunque sobrevive como la "justificación teórica" ​​de varias terapias médicas & quotalternativas ". Sí, fuerzas como & quotqi / chi & quot y & quotprana & quot son versiones de & quot; fuerza vital & quot.

Es difícil para mí encontrar buenas historias de ese tema en línea. Lo más que he encontrado es la química del carbono. Algunos relatos tratan la síntesis de urea de 1828 de Friedrich Wöhler a partir de cianato de amonio como un gran punto de inflexión. Sin embargo, esta hazaña apenas se notó en ese momento y se celebró solo mucho después. Pero fue una evidencia en contra de una opinión común en ese momento, especialmente defendida por el químico Jöns Jakob Berzelius, de que muchos compuestos, los "orgánicos", solo podían ser producidos por seres vivos (los otros son "inorgánicos"). Y sospecho que este experimento se recuerda porque fue seguido por muchos otros experimentos que apuntaban en la misma dirección.

En 1845, uno de los estudiantes de Wöhler, Adolph Kolbe, logró hacer ácido acético a partir de compuestos inorgánicos, y en la década de 1850, Pierre Berthelot logró sintetizar numerosos compuestos orgánicos a partir de precursores inorgánicos, incluidos el alcohol metílico, alcohol etílico, metano, benceno y acetileno. .

Pero un vitalista aún podría afirmar que esto no es realmente una evidencia contraria, porque estas sustancias podrían ser fabricadas por esa "fuerza vital", además de ser fabricadas en el laboratorio.

Uno de los últimos vitalistas de renombre en la biología convencional fue Hans Driesch, quien en 1895 hizo un descubrimiento extraño: podía tomar un huevo fertilizado de erizo de mar que había comenzado a dividirse, dividirlo en dos y ver cómo las dos mitades se convertían en dos marinas completas. erizos, en lugar de dos mitades de un erizo de mar. A partir de esto, concluyó que había una "fuerza vital" responsable del desarrollo, algo que llamó "citantelequia" (tendencia a la búsqueda de objetivos). Pero Driesch tenía un concepto ingenuo de "destino celular", como lo llamamos ahora. En sus primeras divisiones, las células de un embrión de erizo de mar no están comprometidas con ningún destino en particular, y esas células no comprometidas o parcialmente comprometidas se denominan hoy en día & quot; células madre & quot. Ese compromiso ocurre más adelante en el desarrollo, y Driesch había propuesto una especie de "fuerza vital de las brechas".

Pero uno de sus contemporáneos, Eduard Buchner, descubrió en 1897 que el contenido de las células de levadura podía causar fermentación en ausencia de células de levadura completas. Siguió en 1903 haciendo el primer descubrimiento de una de las enzimas responsables (zymase).

Y durante el siglo XX, los biólogos moleculares continuaron adelante, obteniendo triunfo tras triunfo, mientras ignoraban por completo la hipótesis de la fuerza vital. Han terminado lo que comenzó Wöhler, trazando numerosas vías metabólicas, incluidas las de biosíntesis. Y han resuelto varios otros acertijos biológicos, como la herencia. Todavía hay algunas cosas que se han resistido a los esfuerzos de los biólogos moleculares, como cómo se pasa de los genes a las formas macroscópicas, pero por lo que se puede determinar al respecto, una fuerza vital es totalmente superflua allí también.

Finalmente, noto una circunstancia extraña: los vitalistas actuales son totalmente apolíticos sobre su vitalismo, en fuerte contraste con los creacionistas, que a veces son descaradamente políticos sobre sus creencias. No hay muchos vitalistas que quieran el mismo tiempo para chi y prana en las clases de biología molecular. Y los biólogos moleculares no dedican casi ningún esfuerzo a desacreditar el chi y el prana.

No me tomaría demasiado en serio la palabra adoración, es sobre todo irónica. Pero el punto más importante es que aquellos que tienen cierta apariencia de conocimientos científicos a menudo parecen estar cautivados por el potencial de la ciencia, mientras que están ciegos ante el daño que ha hecho. No me malinterpreten, no estoy tratando de acabar con la ciencia, solo creo que estamos viviendo en una era en la que no entendemos completamente las implicaciones de los últimos siglos.

Cuando vives en la era premoderna, la razón y la propagación de la razón se ven increíblemente atractivas y por una buena razón. Pero creo que, como especie, todavía tenemos que entender y darnos cuenta de sus límites.

El fenómeno de Muon g-2 aún no se comprende.

Con reminiscencias de Fukuyama Fin de la historia. Suena razonable, hasta que alguien desarrolla un arma superpoderosa que provoca un evento de extinción masiva.

El punto es que este período de la historia no tiene precedentes, y no tenemos la menor idea de lo que se avecina. Realmente no hay forma de predecir nuestro futuro basándonos en lo que sabemos sobre la historia, más allá de que carecemos de un control total sobre nuestro destino. Nos gusta pensar que el futuro será increíble, pero es realmente imposible saberlo.

La vieja BBC que creo que se llama Connections, presentada por un tipo llamado Burke, pasó por la historia mostrando cómo eventos no relacionados, descubrimientos, invenciones y serendipia se combinan para crear un gran paso adelante.

A las personas que no tienen conexiones con otras personas que trabajan solas se les ocurre algo. Alguien más lo combina todo.

Una muestra sería Maxwell. Sobre las censuras, todos los pequeños pasos en la electricidad, el magnetismo y las matemáticas llevaron a la síntesis y predicción pioneras de Maxwell de las ondas electromagnéticas que viajan en c.

Burke demostró que es más la norma que la excepción.

Si nunca vio la serie, probablemente esté en línea. Vale la pena ver.

Con reminiscencias de Fukuyama Fin de la historia. Suena razonable, hasta que alguien desarrolla un arma superpoderosa que provoca un evento de extinción masiva.

El punto es que este período en la historia no tiene precedentes, y no tenemos la menor idea de lo que se avecina. Realmente no hay forma de predecir nuestro futuro basándonos en lo que sabemos sobre la historia, más allá de que carecemos de un control total sobre nuestro destino. Nos gusta pensar que el futuro será increíble, pero es realmente imposible saberlo.

Estoy de acuerdo con Rousseau. La nanotecnología es solo un ejemplo de tecnología futura que puede tener consecuencias salvajes e impredecibles.

Pero no debemos preocuparnos solo por futuro tecnologías: la tecnología actual ya es peligrosa. La producción de plásticos fue un gran avance que ya está impactando gravemente la ecología oceánica. Las hormonas artificiales invaden nuestro suministro de agua. Y el miedo a que & quot; computadoras inteligentes & quot; se levanten y manipulen a los humanos ya esta con nosotros! Para esto, no es necesario buscar más allá de los algoritmos en Facebook que exacerban automáticamente las divisiones partidistas.

Gran parte de las nuevas tecnologías peligrosas son necesarias para hacer frente a la gran población humana. La población mundial solo se triplicó (de 200 millones a 600 millones) durante los 17 siglos posteriores al año 1 d.C. Esta es una tasa de crecimiento anual de menos del 0.065%, ¡pero sin desviaciones como Netflix, los humanos mayores pasaron más tiempo procreando! La población humana estaba controlada por límites naturales. Pero ahora, con la población acercándose a los 8 mil millones, la humanidad se ha "metido en un rincón". NECESITAMOS nuevas tecnologías para que esta alta población continúe, pero carecemos de la sabiduría colectiva para elegir sabiamente esas tecnologías.

Como la mayoría de los descubrimientos científicos que hemos estado revisando, La ley de la mínima acción no fue un descubrimiento clave único, sino una comprensión que evoluciona gradualmente. Su importancia es sugerida por el hecho de que un hilo dedicado a & quot; el camino de menor acción & quot está activo en este foro mientras escribo. El artículo de wiki Principio de acción estacionaria proporciona un resumen del Principio y una mirada a la historia de su descubrimiento.

En primer lugar, tenga en cuenta que el principio moderno está etiquetado como "Acción estacionaria" en contraste con el nombre histórico "Acción mínima". Pero no cubriré este cambio de comprensión en esta publicación, "parte 1". Parte 2 antes que yo, ¡siéntete bienvenido!)

Como se ve en el artículo de Wiki, dos de las primeras declaraciones concretas de un principio de mínima acción fueron
(1) Principio de Pierre Louis Maupertuis: pensaba que Dios actúa para minimizar ∫ E · dt (para una formulación particular de Energía)
(2) Principio de Euler de Leonhard: aunque no enfatiza el papel de una Deidad, señala que las leyes físicas sirven para minimizar ∫ mv · ds

Estos dos principios parecen bastante diferentes: Maupertius minimiza un producto que es Energía × Tiempo, mientras que Euler minimiza Momentum × Distancia. Sin embargo, ambos productos tienen las mismas unidades (kg · m 2 · seg -1), la dimensionalidad de Acción. Estas también son las unidades de la constante de Planck. La acción es realmente fundamental para la física: ¿este hecho conduce a conocimientos útiles?

Las primeras aplicaciones de un principio de acción mínima surgieron en óptica, específicamente en la reflexión y la refracción. Fue Hero of Alexandria, ya mencionado en este hilo, quien primero observó que el camino que sigue la luz, cuando captas el reflejo del espía que te sigue en un espejo, minimiza la distancia que atraviesa el haz de luz.

La refracción (es decir, el efecto en un haz de luz cuando pasa a través del aire y el agua o el vidrio) es más difícil. Los ángulos asociados con la refracción están dados por la Ley de Snell (Willibrord Snellius, 1580-1626) esto fue anticipado en parte por Ptolomeo (circa 90-168), el oscuro físico persa ibn Sahl (ca 940-1000), el gran Alhazen (965- 1039), y quizás Thomas Harriot (1560-1621), pero ninguno de ellos adivinó que la Ley de Snell se seguía de un Principio de Acción Mínima o una versión de Tiempo Mínimo de la ley de Distancia Mínima del Héroe. (Ptolomeo parecía pensar, como la mayoría de los antiguos, que la visión implicaba rayos que emanan del ojo hacia el objeto contemplado: confundido: Alhazen escribió que el vidrio presentaba más resistencia a la luz que el aire, pero no extendió esa percepción a un principio de tiempo mínimo).

Fue el gran Pierre de Fermat (1601-1665) quien planteó por primera vez la hipótesis de que la luz viajaba más lentamente en el vidrio o el agua que en el aire, y que la Ley de Snell era la solución matemática que minimizaba el tiempo que un rayo de luz pasaba viajando de un objeto a otro. ojo. Fermat estaba bastante satisfecho con esta idea que escribió: "El precio de mi trabajo resultó ser el más extraordinario, el menos esperado y el más feliz que jamás haya existido". Unas décadas después del descubrimiento de Fermat, Christiaan Huygens (1629-1695) logró lo mismo resultado como consecuencia de su teoría ondulatoria de la luz.

Este importante descubrimiento de Fermat y Huygens fue descartado por la mayoría de los demás físicos del siglo XVII, incluido incluso el gran Sir Isaac Newton. Principio de Fermat # Fermat_vs._the_Cartesians

René Descartes (1596-1650) fue la principal autoridad de su tiempo, e incluso ahora es más famoso que Fermat o Huygens. Pero la mayoría de sus ideas sobre física estaban equivocadas. Huygens nos dice que leyó a Descartes con avidez a los 15 años y asumió que los errores de comprensión eran suyos, pero que los había descubierto desde entonces. cosas que son evidentemente incorrectas [o] improbables. hoy en toda su física [de Descartes]. No encuentro casi nada a lo que pueda suscribirme como correcto. & Quot

Descartes, como Fermat, intentó encontrar una explicación física para la Ley de Snell, pero basó la suya en la idea de que la luz viaja 1,33 veces MÁS RÁPIDO en el agua que en el aire, en lugar de la suposición correcta de Fermat de que la luz viaja 1,33 veces más LENTAMENTE en el agua. . Las ideas erróneas de Descartes siguieron influyendo durante cien años. Una de las últimas "uñas en el ataúd" de las ideas erróneas de Descartes llegó en 1736 cuando Pierre-Louis de Maupertuis (1698-1759) dirigió una expedición a Laponia en el extremo norte para medir la línea de latitud allí. En 1737, Maupertuis regresó triunfalmente (¡y trajo el primer esquí visto en Francia!) Y anunció que era Isaac Newton (cuya teoría predijo polos aplanados) quien estaba en lo correcto en lugar de Descartes (quien pensaba que los polos eran más puntiagudos). Entre sus otros logros, Maupertuis anticipó parte de la Teoría de la Evolución. La repentina fama de Maupertuis enfureció al siempre celoso Voltaire. Fue hecho prisionero en la Guerra de los Siete Años y liberado por su gran fama, que Voltaire resumió con "Ha sido capturado por unos campesinos moravos, que lo desnudaron y vaciaron sus bolsillos de más de cincuenta teoremas".

Como se mencionó anteriormente, Maupertuis fue el primero en articular un principio de mínima acción. (Se equivocó en los detalles cuando lo aplicó al problema de refracción, y concluyó con Descartes que la luz viaja MÁS RÁPIDO en el agua o el vidrio). Extendió la idea de que Dios actúa para minimizar la acción a la idea de que Dios ha creado el mundo más perfecto. , una idea que tomó prestada de Gottfried Leibniz (1646-1716). Voltaire ridiculizó esta idea en Cándido donde el Dr. Pangloss es un sustituto de Maupertuis. Se hizo una afirmación de que Maupertuis había tomado prestado su Principio de Mínima Acción de Leibniz, lo que se convirtió en una gran controversia con Voltaire oponiéndose a Maupertuis, quien aparentemente murió como un hombre roto. (Leibniz insinuó tal principio en una carta oscura, pero nunca desarrolló la idea).

Estas ideas, primero de Pierre de Fermat y Christiaan Huygens, y luego de Pierre-Louis de Maupertuis, eventualmente evolucionaron hacia el Principio de acción estacionaria de William Hamilton, pero dejémoslo para la parte 2.

Esa es esencialmente una formulación alternativa de la mecánica newtoniana. De hecho, hay otros dos.

Formulación original de Newton (coordenada q, potencial V, masa m, el punto es derivada del tiempo d / dt):


Formulación de Lagrange (Lagrange L (q, q ', t)):


Formulación de Hamilton (impulso p, hamiltoniano H (q, p, t))


Formulación de Hamilton-Jacobi (función principal de Hamilton S (q, a, t), constantes a, b)

Las qyp aquí son "coordenadas generalizadas", y en la formulación hamiltoniana, es fácil intercambiar sus roles.

Todos, excepto la formulación newtoniana directa, tienen contrapartes de la mecánica cuántica.

Hamilton-Jacobi - & gt Schrödinger (o Schroedinger), con función de onda


Hamilton - & gt Heisenberg (los operadores son funciones del tiempo)


Integrales de ruta lagrangianas - & gt

donde Dq (t) = dq (t1) dq (t2) dq (t3).
y Z es la integral con f (q) = 1

La observación dice que la energía se distribuye para minimizar la diferencia de potencial.

El agua se distribuye sin picos. La carga se distribuye de forma análoga al agua.

Esa energía se distribuye minimizando las diferencias que conocía. Los planetas y las estrellas son esféricos, no triangulares.


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