El Rincón de la Ciencia, Tecnología y el Conocimiento

“Ahora para encontrar trabajo hace falta un máster. ¿Qué será lo próximo? ¿El Nobel? Entrevista al educador Ken Robinson

Publicado por El Rincón de la Ciencia, Tecnología y el Conocimiento en Jueves, 21 de julio de 2016

FRASES DE CIENCIA

domingo, 4 de diciembre de 2016

Grandes genios e inventos de la humanidad PARTE 7


Heinrich Hertz y las ondas electromagnéticas (1/4) (cap.7) Genios e inventos de la humanidad


Heinrich Rudolf Hertz pertenecía a una familia judía que se había convertido al cristianismo. Su padre era consejero en la ciudad de Hamburgo. Heinrich obtuvo su doctorado en 1880 y continuó como alumno de Helmholtz hasta 1883, año en el que es nombrado profesor de física teórica en la Universidad de Kiel. En 1885 se trasladó a la universidad de Karlsruhe, donde descubrió la forma de producir y detectar ondas electromagnéticas.

A partir del experimento de Michelson en 1881 (precursor del experimento de Michelson y Morley en 1887), que refutó la existencia del éter luminífero, Hertz reformuló las ecuaciones de Maxwell para tomar en cuenta el nuevo descubrimiento. Probó experimentalmente que las ondas electromagnéticas pueden viajar a través del aire libre y del vació, como había sido predicho por James Clerk Maxwell y Michael Faraday.

También descubrió el efecto fotoeléctrico (que fue explicado más adelante por Albert Einstein) cuando notó que un objeto cargado pierde su carga más fácilmente al ser iluminado por la luz ultravioleta. 

Murió de septicemia a la edad de 36 años en Bonn, Alemania. Su sobrino Gustav Ludwig Hertz fue ganador del premio Nobel, y el hijo de Gustav, Carl Hellmuth Hertz, inventó la ultrasonografía  médica.

Heinrich Hertz y las ondas electromagnéticas: Genios e inventos de la humanidad
 



Los rayos X (2/4) (cap.7) Genios e inventos de la humanidad


Los rayos X son una radiación electromagnética de la misma naturaleza que las ondas de radio, las ondas de microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, los rayos ultravioleta y los rayos gamma. La diferencia fundamental con los rayos gamma es su origen: los rayos gamma son radiaciones de origen nuclear que se producen por la desexcitación de un nucleón de un nivel excitado a otro de menor energía y en la desintegración de isótopos radiactivos, mientras que los rayos X surgen de fenómenos extranucleares, a nivel de la órbita electrónica, fundamentalmente producidos por desaceleración de electrones. La energía de los rayos X en general se encuentra entre la radiación ultravioleta y los rayos gamma producidos naturalmente. Los rayos X son una radiación ionizante porque al interactuar con la materia produce la ionización de los átomos de la misma, es decir, origina partículas con carga (iones).

Los rayos X: Genios e inventos de la humanidad
 



Radioactividad: Henri Becquerei, Marie y Pierre Curie (3/4) (cap.7) Genios e inventos


Se produce la radiactividad inducida cuando se bombardean ciertos núcleos estables con partículas apropiadas. Si la energía de estas partículas tiene un valor adecuado penetran dentro del núcleo bombardeado y forman un nuevo núcleo que, en caso de ser inestable, se desintegra después radiactivamente. Fue descubierta por los esposos Jean Frédéric Joliot-Curie e Irène Joliot-Curie, bombardeando núcleos de boro y aluminio con partículas alfa. Observaron que las sustancias bombardeadas emitían radiaciones después de retirar el cuerpo radiactivo emisor de las partículas de bombardeo.

En 1934 Fermi se encontraba en un experimento bombardeando núcleos de uranio con los neutrones recién descubiertos. En 1938, en Alemania, Lise Meitner, Otto Hahn y Fritz Strassmann verificaron los experimentos de Fermi. Es más, en 1939 demostraron que parte de los productos que aparecían al llevar a cabo estos experimentos era bario. Muy pronto confirmaron que era resultado de la división de los núcleos de uranio: la primera observación experimental de la fisión. En Francia, Jean Frédéric Joliot-Curie descubrió que además del bario, se emitían neutrones secundarios en esa reacción, haciendo factible la reacción en cadena.

También en 1932 Mark Oliphant teorizó sobre la fusión de núcleos ligeros (de hidrógeno), describiendo poco después Hans Bethe el funcionamiento de las estrellas en base a este mecanismo.

El estudio de la radiactividad permitió un mayor conocimiento de la estructura del núcleo atómico y de las partículas subatómicas. Se abre la posibilidad de convertir unos elementos en otros. Incluso el sueño de los alquimistas de transformar otros elementos en oro se hace realidad, aunque no resulte rentable.

Radioactividad: Henri Becquerei, Marie y Pierre Curie: Genios e inventos
 



Otto Hahn y la fisión nuclear (4/4) (cap.7) Genios e inventos de la humanidad


En física nuclear, la fisión es una reacción nuclear, lo que significa que tiene lugar en el núcleo atómico. La fisión ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños, además de algunos subproductos como neutrones libres, fotones (generalmente rayos gamma) y otros fragmentos del núcleo como partículas alfa (núcleos de helio) y beta (electrones y positrones de alta energía). Otto Hahn, (Fráncfort, Alemania 8 de marzo de 1879- † 28 de julio de 1968) fue un químico alemán que ganó el Premio Nobel de Química en 1944.

Nació en Fráncfort del Meno y estudió química en Marburg y en Munich. Tras recibir su doctorado en filosofía en 1901, trabajó en la universidad de Marburg; en 1904 pasó a Londres y al año siguiente a Montreal, para finalmente establecerse en Berlín en 1906. Recibió el Premio Nobel de Química en 1944 por sus trabajos pioneros en el campo de la radiactividad.

"Instituto de Química Kaiser-Wilhelm-" actualmente: Edificio Otto Hahn de la Universidad Libre de BerlínJunto a Lise Meitner y Otto von Baeyer, desarrolló una técnica para medir los espectros de la desintegración beta de isótopos radiactivos; para su fortuna este logro fue reconocido y le aseguró el puesto de profesor en el Instituto de Química Kaiser-Wilhelm de Berlín en 1912. En 1918, junto con Meitner, descubrió el protactinio. Cuando Meitner huyó de la Alemania nazi en 1938, él continuó el trabajo con Fritz Strassmann en la dilucidación del resultado de bombardeo del uranio con los neutrones térmicos. Comunicó sus resultados a Meitner quien, en colaboración con su sobrino Otto Roberto Frisch, los interpretó correctamente como evidencia de la fisión nuclear (una frase acuñada por Frisch). Una vez que la idea de la fisión fue aceptada, Hahn continuó sus experimentos y demostró las cantidades enormes de energía que la fisión inducida con neutrones podría generar para uso pacífico o para la guerra.

Al transcurrir la Segunda Guerra Mundial, Otto Hahn estuvo entre los científicos alemanes puestos bajo vigilancia por el programa aliado ALSOS, que lo incluyó en el proyecto alemán de energía nuclear para desarrollar una bomba atómica (su sola conexión era el descubrimiento de la fisión, él no trabajó en el programa). A Hahn le fue concedido el premio Nobel de Química en 1944, pero en la ceremonia de entrega el presidente del comité Nobel para Química anunció: "El profesor Hahn nos ha informado que estima deplorable asistir a esta ceremonia." Fue apresado por los británicos, quienes buscaban información sobre el esfuerzo alemán fallido de desarrollar una bomba atómica.

Otto Hahn y la fisión nuclear: Genios e inventos de la humanidad

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Programa completo:

[1] Heinrich Hertz y las ondas electromagnéticas.
[2] Los Rayos X
[3] Otto Hahn y la fisión nuclear

Una de las características que diferencian al hombre como ser racional o como "homo sapiens" de los demás seres de la creación, es su capacidad de lograr inventos. Desde los comienzos de la aparición del hombre, éste se ha esforzado por realizar elementos que hagan más fáciles algunas tareas, o que resuelvan problemáticas que se les presentaban y a las que había que buscarles una solución.


Los primeros inventos fueron elementos realizados en piedra, toscos y rústicos, los que fueron evolucionando a través de los tiempos. La invención más grande -según mi punto de vista- que ha logrado el hombre desde sus comienzos, antes de la documentación histórica, es el sistema de signos para comunicarse: el lenguaje.


La mente humana fue capaz de inventar un código para comunicarse con sus semejantes, y a la vez, de lograr en esa máquina que es el cerebro del hombre, recibir el mensaje y decodificarlo. Este invento en el que interviene el proceso mental, pues es allí donde se genera, es el máximo exponente de lo que nos diferencia de los animales.

Entre los grandes científicos e inventores se podrían citar, a riesgo de olvidar a algún famoso investigador, a Fleming, Curie, Bell, Edison, Gutemberg, Franklin, Newton, Ramón y Cajal, Einstein y muchos más, pero uno de los pioneros de todos los inventos modernos fue el gran Leonardo Da Vinci; y su importancia no está tanto en sus invenciones de un confuso helicóptero o un boceto de submarino que quizás no se hubiera sumergido; sino que Leonardo es grande porque inauguró la metodología de la ciencia moderna, y en este sentido es el pionero de todas las invenciones hechas después de él.

Él enseñó que a la naturaleza debe mirársela sistemáticamente y debe ser investigada con ojos curiosos, porque "la sabiduría es hija de la experiencia" y el hombre puede modificar las cosas a través de la proyección y creación de instrumentos mecánicos.

<<SIGUIENTE>>

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