Las Gacetas de Física Nº2

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SUMATE!

Las Gacetas de Física Nº3

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SUMATE!

Editorial

Hay un proverbio hindú con el cual me he puesto a cabalgar desde hace unos años; la mas larga caminata, comienza con un solo paso. A ratos es díficil abrirse caminos sin un Sancho acompañante con el cual ir contra los molinos, hemos llegado al número tres de la revista y ya mirando a paso firme los números siguientes. Agradezco a las amigas y los amigos que se han sumado y sumarán en los próximos números, desde áreas muy especificas para hacer su aporte en las Gacetas... por que es válido empezar hablando de cualquier tema contingente, y términar hablando de ciencias es posible.

No son los momentos mas tranquilos en materia educativa para lanzar el tercer número, pero desde esa misma trinchera es que nos merece pertinente expresar la idea central de una revista que promueve y estimula la discusión en materia de ciencias, tenemos la convicción que: La Educación, como la Libertad, es un Derecho y no debe ser un privilegio.

En este nuevo número la revista presenta importantes cambios, entre ellos la revista virtual presenta nuevo perfil, y ahora podrás encontrar la revista impresa en la Biblioteca Nacional, en la B. de Santiago, en la B. de la Usach y la biblioteca del depto. de Física de la Usach.

Recuerden que pueden invitarnos para realizar charlas de divulgación en sus establecimientos, estaremos presentes nuevamente este año en la actividad de EXPLORA: 1000 científicos, 1000 aulas, con dos temas (al menos): ¿De quién hablamos, cuando hablamos de Galileo?, y "Los medios granulares", ¿Qué son y como se comportan?, dejamos extendida la invitación.

SUMATE!

QUOTATIONS & The Principia

QUOTATION

¿Sabías que si no eres parte de la solución, entonces eres parte del precipitado?

¿Sabían la historia del hombre que era muy, pero muy negativo?, y cada vez que llegaba a alguna parte, todos se miraban y preguntaban; quien se había ido.

The Principia

Soy y seré a todos definible; mi nombre tengo que daros, cociente diametral siempre inmedible soy, de los redondos aros. Manuel Golmayo (1883-1973)

 [¿Sabes lo que escondió Golmayo en este poema?.... asigna números, indaga, imagina, descubre.]

Aquellos que no quedan impactados cuando por primera vez se encuentra con la mecánica cuántica, no pueden haberla entendido. Niels Bohr (1879-1955)

Debe ser simple para ser cierto. Si no es simple, probablemente no podremos descifrarlo. Albert Einstein (1879-1955)

La Evolución del Paradigma Cósmico

Tras el crepúsculo, nuestros ancestros observaban que algunas estrellas no estaban fijas con respecto al patrón  de las constelaciones. Notaban que cinco de ellas avanzaban lentamente por el cielo, luego, retrocedían durante unos meses, para posteriormente volver a avanzar.

A estos objetos de movimientos extraños del firmamento se les dio el nombre de planetas, del griego errantes, y presentaron un profundo misterio. Primero se creyó que eran seres vivientes, al no poder explicar su extraña conducta espiral. Tiempo más tarde se creyó que eran dioses.

Ante este fenómeno, imperaba la solución perspicaz de que los planetas son mundos y que la Tierra es uno ellos girando alrededor del Sol. Esta explicación nos llevó hacia un nuevo paradigma del cosmos que condujo a nuestra civilización moderna. 

La imaginación y la observación, dieron forma a nuestro sistema solar, pudiéndose responder la gran pregunta primordial de la astronomía referida al mecanismo de funcionamiento del cosmos, que hace dos milenios ya se daba por solucionada.

Si nos remontamos a la historia, la idea predominante era la de Claudio Ptolomeo, un preeminente astrónomo y astrólogo alejandrino que vivió en el siglo segundo después de Cristo. Ptolomeo creía que la Tierra era el centro del Universo, y que el Sol, la Luna y los planetas giraban alrededor de la Tierra. Algo muy razonable en ese tiempo, ya que la Tierra parece inmóvil y sólida, teniéndose vista total de los cuerpos celestes que salen y se ocultan diariamente.

Este modelo del Universo, con la Tierra en el centro de todo se remontaba mucho antes de Ptolomeo, un par siglos antes de Cristo, por Aristóteles, pero sin poder explicar el movimiento rizado de Marte y los demás planetas observados.

En modelo geocéntrico de Ptolomeo, la  Tierra se ubica en el centro, y los planetas  giran a su alrededor, unidos a esferas concéntricas de cristal. Conjuntamente a este movimiento, los planetas giran alrededor del centro de una rueda excéntrica que está en contacto rodante con la esfera de cristal. Dicho movimiento  se denomina epiciclo. Con los epiciclos se explicaba de forma muy razonable la trayectoria rizada de los planetas.



Apoyado por la iglesia durante la Edad Media, el modelo Ptolemaico impidió que la astronomía avanzara durante mil quinientos años. En 1543,  surge una nueva explicación, muy diferente y controversial sobre el movimiento aparente de los planetas, publicada por un sacerdote polaco llamado Nicolás Copérnico. Lo más controversial fue postular que el Sol no gira alrededor de la Tierra sino que, es el centro mismo del Universo.  La Tierra fue relegada, al ser solo un planeta más. La explicación del movimiento rizado de Marte se responde fácilmente por un efecto visual del adelantamiento orbital de nuestro planeta debido a su mayor rapidez de traslación.

Para Copérnico, los planetas debían moverse en esferas de cristal alrededor del Sol en órbitas circunferenciales. Este modelo molestó a mucha gente. Martín Lutero describió a Copérnico como un loco y hereje, tratándolo de “necio altanero, que niega la biblia y que desea perturbar la ciencia de la astronomía”. La Sagrada Inquisición colocó a su obra llamada De revolutionibus orbium coelestium en su lista de libros prohibidos.

La disputa por el centro del Universo se batía ardua y desigualmente entre la casi totalidad de la gente que seguía fielmente el geocentrismo y los pocos partidarios de la visión copernicana. Una de las personas que apoyó el modelo heliocéntrico postulado por Copérnico fue la de un astrónomo, astrólogo y matemático alemán llamado Johannes Kepler.

Kepler, nacido en Alemania en 1571, se obsesionó por encontrar una armonía entre la geometría y el cosmos,  convencido que la creación era una expresión de la armonía en la mente de Dios. Kepler, fue contratado como profesor de astrología y matemáticas en la universidad austriaca de Graz. Durante ese periodo se convenció que el espacio entre las órbitas de los planetas se podía explicar circunscribiendo, uno sobre otro, los sólidos regulares. Creyó que había solo seis planetas (no se conocían otros planetas más allá de Saturno) porque había solo cinco sólidos regulares. Dentro de esos sólidos perfectos, encajados uno dentro de otro, creyó hallar el soporte invisible de las esferas por donde orbitan los seis planetas. Esta relación entre geometría y astronomía sólo admitía una explicación divina.

Para frustración de Kepler, los sólidos y las órbitas planetarias no encajaban bien, aunque nunca puso en duda su modelo de sólidos. Supuso, entonces, que las observaciones planetarias que poseía eran demasiado inexactas.

Sólo un hombre tenía observaciones más precisas, y ese era Tycho Brahe: un noble y gran astrónomo danés, elegido matemático imperial en Praga, que en varias ocasiones había invitado a  Kepler a trabajar con él.

Debido a las prácticas consideradas heréticas por el catolicismo, en el año 1600, Kepler es advertido de un inminente exilio de no aceptar el culto cristiano-romano. Siendo preciso y claro ante aquella disyuntiva: “Nunca aprendí a ser hipócrita. La fe para mí es algo serio. No juego con ella”.

Tras ser exiliado de Graz, Kepler decidió aceptar la invitación de Tycho Brahe, aunque con algo de recelo, debido a su comentada vida de celebraciones y excesos.  Kepler solo quería sus observaciones, sin embargo, Brahe veía en Kepler la esperanza de convertir sus datos en una teoría coherente del sistema solar, pero con el temor de perder –en manos de Kepler- el trabajo de toda una vida.

Tycho Brahe era el mejor observador y Kepler, el mejor teórico. Al poco tiempo y después de varios encontrones con Kepler, Tycho fallece a consecuencia de su acostumbrado exceso de comidas, alcohol y juerga. Tras su muerte, Kepler recibió por parte de su familia –a voluntad del mismo Brahe- las observaciones que consideró más equívocas de su trabajo.

Una de estas “malas” observaciones consideradas por Brahe y heredadas por Kepler fueron las del planeta Marte. Kepler trabajó arduamente para entender los datos de Brahe y ajustarlas al modelo circunferencial de las  órbitas, pero un error de 8 minutos de arco le obligó a replantearse el modelo circunferencial,  poniendo en tela de juicio la perfección divina de la geometría del cosmos y su fe en Dios.

Meses después, en un acto de desesperación, probó con la ecuación de la elipse, y para su asombro, esta curva coincidía maravillosamente con los datos de Marte.

Notable “error” el de Brahe, al querer frustrarle post-mortem el trabajo a Kepler, considerando que la órbita de Marte es una de las más excéntricas del sistema solar y que gracias a esta propiedad -que para Brahe resultó ser imperfección-  Kepler pudo corregir el error de 8 minutos de arco en sus cálculos y concluir que los planetas no se mueven en órbitas circulares sino elípticas.

Gracias a este descubrimiento, tiempo después,  Kepler postula que el Sol no está en el centro de todo, sino que en uno de los focos de la elipse. Postula también que, cuando un planeta está más lejos del Sol avanza más lentamente, mientras que cuando está más cerca avanza más rápido, y que los planetas barren áreas iguales en intervalos de tiempo iguales.

Años más tarde, Kepler descubrió una relación entre el tamaño orbital y la rapidez media del planeta. Confirmó que había una fuerza orbital que los impulsaba; una fuerza más poderosa en el interior y más débil en el exterior. Isaac Newton, décadas más tarde explicó este fenómeno llamándole fuerza gravitatoria; Mientras más lejos del Sol yace un planeta, más lento es su movimiento orbital.

Kepler fue el primer hombre en describir con una teoría sólida las bases del movimiento planetario con tres leyes que fundamentaron el cambio de un paradigma que significa comprender el cosmos desde el dogma ptolemaico que consideró -por más de mil quinientos años- a nuestro planeta como el centro de todo, a ser solo un planeta más dentro del sistema solar. Kepler tuvo mucha suerte de haber contado con las observaciones indicadas, de un trabajo minucioso y asombroso del astrónomo (considerado por muchos expertos) más importante de la historia: Tycho Brahe.



Las Gacetas de Física

Amig@s a contar de hoy 4 de Sept. ya podran contar con la revista para imprimir si nos enviaste tu correo (te la enviamos en .pdf), la podrás ver impresa (en Chile) en las Bibliotecas; Nacional, de Santiago, de la Usach y del departamento de Física de la Usach. Estamos realizando las gestiones, para que también puedas verla desde algunas universidades de Valparaiso (por el momento). Desde ya, es posible ver los títulares de cada sección en la revista digital.


Una reflexión: "¿Por qué aquellas mujeres que poseen las curvas más aerodinámicas, son las que ofrecen mayor resistencia?"