Newton: Una referencia indispensable al hablar de teoría de campos

*Celso Vargas

Es claro que Isaac Newton (1643-1717) no es un precursor de la teoría de campos de fuerza. Sin embargo, sus contribuciones científicas se convirtieron en el standard de racionalidad, el modelo a seguir en aquellas áreas que pretenden ser ciencia, y en el criterio para discriminar entre ciencias y otros campos no científicos, por ejemplo, los principios sintétitos a priori de la epistemología kantiana. Dos importantes obras fueron realmente relevants en este proceso: Los Principia Mathematica de Filosofía Natural (1686) y la Óptica (1704). Se conoce como newtonianismo al movimiento, no solamente de seguidores y aficionados de Newton, sino también de aquellos intelectuales dentro y fuera de Inglaterra que participaron en el proyecto de darle la forma definitiva a los logros alcanzados por Newton. Proyecto éste que recorre prácticamente todo el siglo XVIII. Es en el continente donde alcanzarán los mayores resultados e involucra a los más importantes científicos de ese siglo, como los Bernouli, Euler, D´Alambert, Lagrange y Laplace para mencionar a algunos. Otras iniciativas importantes en ese siglo es hacer compatibles los logros de Newton con los de Leibniz en la física. Veremos en otra perspectiva uno de estos esfuerzos, el de Kant. Uno de los primeros logros continentales consistió en traducir el formalismo utilizado por Newton, basado en su teoría de las fluxiones y su compleja notación, al formalismo más abstracto y algebraico desarrollado por Leibniz y otros matemáticos del conteinente. Es precisamente cuando se hace esta traducción que se pueden apreciar a cabilidad sus grandes contribuciones. Durante el siglo XIX el modelo de mecánica de Newton es el estándar de referencia para abordar los nuevos problemas científicos incluyendo, desde luego, los esfuerzos por tratar la electricidad y el magnetismo dentro del newtonianismo, pero sin el éxito esperado.

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Precursores de la teoría de campos de fuerza: Leibniz

*Celso Vargas Elizondo

Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) es uno de los filósofos que más avanzó en el desarrollo de la teoría de los campos de fuerza. Pero sus escasas publicaciones durante su vida hicieron que su obra no fuera conocida sino hasta el siglo XX. Todavía faltan varios trabajos por publicar, sin embargo, no se espera que cambie sustantivamente lo que se conoce actualmente sobre este tema. 

Son significativas sus contribuciones a la física y también su propuesta, alternativa a Newton, de una teoría de gravitación, basada en una remozada perspectiva de los vórtices y de la circulación armónica. En varias publicaciones, pero especialmente en una de 1689 (Una propuesta para explicar las causas de los movimientos celestes) y a partir de variaciones infinitesimales, Leibniz muestra la manera en la que el movimiento circular, que respete la ley de inverso del cuadrado de las distintacias, puede transformarse en una elipsis o grupos de elipsis (movimiento paracéntrico) en las que se cumple también la ley del inverso. Es decir, que el movimiento elíptico es también circulación armónica y cumple también con la ley de las áreas de Kepler. Al igual que Descartes, los planetas no tienen movimiento de rotación propio, sino que son arrastrados por la acción de vórtice. Esta característica será compartida por la teoría de la relatividad de Einstein. Además, y contrario a Newton, no se requiere acción instantánea ni a distancia, ya que toda acción requiere tiempo y mediación.

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Darwin y la Venus de Medici

Julián Monge-Nájera*

Figura. Venus de Medici. Imagen, Real Academia de Londres: https://www.royalacademy.org.uk/art-artists/work-of-art/venus-demedici.

Aunque El origen del hombre, de Charles Darwin, no los trata, el pene y los senos humanos son básicos en el estudio actual de la evolución humana. Del primero, ya traté en otro artículo de esta serie1. Del segundo tema, Darwin solo menciona las mamas humanas cuando habla de anomalías genéticas y cuando cita al viajero del siglo XVIII Samuel Hearne quien escribió que, para los amerindios del Canadá, una mujer bella se caracteriza por su “cara ancha y plana; ojos pequeños; pómulos altos; tres o cuatro líneas negras anchas en cada mejilla; frente baja; barbilla grande y ancha; nariz ganchuda y pechos colgantes hasta la cintura”. 

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Precursores de la teoría de campos de fuerza: Descartes

*Celso Vargas Elizondo

El experimento de Oersted (1820) se ubica al inicio de ese gran impulso que culmina con dos importantes teorías de campos de fuerza: el electromagnetismo y la teoría de la relatividad de Einstein.  Estas teorías tienen antecedentes que merecen la pena desarrollar en estas perspectivas. Uno de estos es Descartes.

René Descartes (1596-1650) fue uno de los filósofos más influyentes en el siglo XVII y en las dos primeras décadas del XVIII, en el ámbito de la nueva filosofía mecánica y, en especial, en física.  Fue a través de sus discusiones con Isaac Beeckman (1588-1637) que Descartes será introducido en la teoría atómica, que Beeckman aplicaba tanto a la física como a la matemática.  Durante un periodo muy corto de tiempo Descartes fue atomista. El atomismo de estos filósofos mantiene las siguientes tesis: a) la existencia de indivisibles o unidades últimas (en matemáticas y en física), b) el mundo observable es el resultado de la combinación de estas unidades básicas, produciendo el efecto de continuidad que encontramos en los cuerpos. En esta etapa del pensamiento de Descartes,  un cuerpo, por ejemplo, está formado por determinados indivisibles matemáticos; c) la existencia de espacio vacío, d) La explicación de los fenómenos físicos debe hacerse en términos de tamaño, forma y movimiento.

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Thomas Henry Huxley y el origen del hombre.

*Guillermo Coronado

T. H. Huxley  c. 1880

En una entrega anterior de esta serie sobre Darwin y el origen del hombre, Herrera y Monge (marzo 17, 2021) apuntaban a Alfred R. Wallace (1823-1913) como un precursoror de la tesis darwiniana empleando evidencia epistolar significativa.

Pero como es un gran principio de la prioridad científica el hecho de la publicación, cabe apuntar que el libro de Thomas Henry Huxley, Evidence as to Man´s Place in Nature, aparecido en 1863, deja claramente manifiesto el enfoque evolucionista de Huxley y su rechazo de las tesis tradicionales, ejemplicadas, por ejemplo, en la figura de Richard Owen (1804-1892), famoso paleontólogo y radical opositor a las tesis evolucionistas.

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Volta y la invención de la pila eléctrica III. (Máquinas eléctricas)

*Guillermo Coronado

Aunque la invención de la pila eléctrica por Volta significó la superación de la etapa de la electricidad electrostática y su discontinuidad para la actividad del experimentador, vale la pena lanzar una breve mirada a los instrumentos creados para disponer en el laboratorio de descargas eléctricas aunque fueran discontinuas, previos a 1800 y la corriente eléctrica continua de Volta. 

Dos serán los tipos de instrumentos que nos interesan en este caso, las máquinas eléctricas y las botellas de Leiden. En el primer caso, la máquina eléctrica de Guericke (1660) es el primer referente, aunque la electricidad no era su principal interés sino el magnetismo terrestre. Y tuvo poco impacto en Europa. Después, la máquina de Francis Hauksbee, invento inglés de 1707, para quien la electricidad sí era su principal interés. En el segundo caso, la botella de Leyden, del holandés Petrus van Musschenbroek, invento de 1745. En la presente el tema será el de las máquinas eléctricas.

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¿Será desahuciada la Sociedad Linneana, donde se publicaron los textos de Darwin y Wallace?

*Julián Monge-Nájera

Justo para el 150 aniversario de la publicación de El origen del hombre, de Charles Darwin, la prensa británica informa que el gobierno conservador de Boris de Johnson ha elevado el alquiler de Burlington House, edificio que ocupan las sociedades Geológica, Linneana y de Anticuarios1. Fue justo allí donde, en 1858, se dio la primera lectura pública de los artículos de Charles Darwin y Alfred Wallace sobre la evolución por selección natural. 

Parece una broma cruel del destino, que precisamente en plena pandemia de COVID 19 —y aniversario de una obra clave de la historia científica— el gobierno británico, alegando que “pagan rentas muy inferiores a las tasas de mercado del centro de Londres” les subiera el alquiler un 3.000% entre 2012 y 2021 (a £ 130,000). El informe agrega que las sociedades han estado allí desde 1854 cuando el gobierno de la reina Victoria construyó las instalaciones específicamente para uso de las sociedades científicas. Irse a un lugar más apartado y barato implicaría enormes costes y riesgos para transportar debidamente 40.000 objetos y 130.000 libros de gran valor cultural1.

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Inventores No 7, Benjamín Franklin (1706-1790). El pararrayos

*Mario Alfaro C

Benjamín Franklin nació en Boston, fue científico, político, editor y destacó significativamente como inventor. Como político fue embajador de Estados Unidos ante Francia, presidente de Pensilvania (1785-8). Defendió con inteligencia el proceso de independencia de su país, se interesó y luchó por la unificación de los Estados Unidos, incluso propuso la creación de “Una Federación de Estados” del Norte-Sur. Se le considera uno de los padres fundadores de los Estados Unidos. En su tiempo fue uno de los personajes más conocido y querido, tanto en su país como en Europa. Franklin, era simpático, divertido, de fácil verbo, respetuoso, anti-esclavista, y de fino humor.1

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Cazadoras y Caballeros: género, antropología y biología

*Adrián Ramírez y Constanza Valencia Cañas

Nadie puede adelantarse a su época, por eso el abordaje histórico de las ciencias intenta evitar hacer una historia anacrónica. Así también, en nuestro presente, sólo podemos ampliar o moldear nuestros marcos interpretativos dentro de ciertos límites, sean explícitos y teóricos o implícitos y personales. Queremos aquí, brevemente, abordar el tema de las relaciones entre género y ciencia tomando de excusa a Charles Darwin y la antropología biológica contemporánea, teniendo en mente esa perspectiva filosófica e histórica.

Darwin, tras la publicación de On the Origin of Species (1859), tendrá un breve pero llamativo intercambio con la que hiciera la primera traducción al francés de su obra magna, Clémence Royer (1830-1902), quien es relevante por razones que van mucho más allá de dicha traducción. Darwin se refiere a ella como “una mujer inteligente y singular” (Carta del 11 de julio de 1862 a Jean Louis Armand de Quatrefages). Sin embargo, Darwin no tuvo la mejor relación con Royer, y esto por varios motivos, que podemos enmarcar en estas dos aristas antes mencionadas, la personal y la teórica. Primero, por las libertades que se tomó para hacer la traducción, en la cual incluye un prólogo y diversas notas; segundo, porque Royer no era una especialista en historia natural; y, tercero, por el carácter de las posturas defendidas por ella.

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Oersted, Ampère y Faraday: sobre el experimento de Oersted

*Celso Vargas Zamora

Un fascinante episodio de la historia de la física lo constituye la discusión que se produce en relación con el experimento de Oersted (1820), entre Ampère (1775-1836) y Faraday (1791-1867). También participó Oersted. Sin embargo, nos centraremos en estos dos últimos. Ampère, un destacado matemático y físico, partidario de la física newtoniana; Faraday, un extraordinario físico y experimentalista, convencido de que la electricidad y magnetismo son manifestaciones de una única fuerza presente en la naturaleza. Es uno de los más apasionados y profundos promotores de la teoría de los campos de fuerza, a la que contribuyó de manera significativa. 

Oersted fue influido por la idea de Johann Wilhelm Ritter (1776-1810) de que hay interacción entre electricidad y magnetismo. Esta idea estaba inspirada en Schelling. Su experimento de 1820 parecía demostrar esta interacción. Así fue reconocido por la comunidad científica. Sin embargo, para Ampère este experimento no mostraba tal interacción. La razón de hecho es muy simple: No puede existir tal interacción. Para Ampère la electricidad y el magnetismo son dos fenómenos completamente diferentes; no hay interacción entre ellos. Algunos elementos del mismo experimento de Oersted parecía indicar que el tema podía ser abordado desde el punto de vista newtoniano. Primero, la intensidad del efecto observado al aplicar una corriente eléctrica al gálvano, varía según el inverso del cuadrado de las distancias, una importante ley newtoniana. Segundo, aunque Oersted no lo menciona, parece existir fuerzas de atracción y repulsión que explican los movimientos en dirección opuesta de la aguja imán según la posición en la que se coloque el cable negativo. 

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