Eratóstenes demostró que la Tierra es redonda hace más de 2000 años

 Eratóstenes, un astrónomo y matemático griego del siglo III a.C., es famoso por su método para determinar la circunferencia de la Tierra y demostrar así que era redonda. 



Eratóstenes se dio cuenta de que, en el solsticio de verano, en la ciudad egipcia de Siena (hoy en día Asuán), los pozos no tenían sombra, lo que indicaba que el Sol se encontraba directamente sobre ellos. Sin embargo, en Alejandría, al norte de Siena, un poste vertical sí proyectaba una sombra. Midiendo el ángulo de la sombra en Alejandría y usando la distancia entre ambas ciudades, Eratóstenes calculó la circunferencia de la Tierra con una notable precisión. Este experimento demostró que la Tierra era redonda y fue un hito importante en la historia de la ciencia, mostrando la capacidad de la observación y el razonamiento humano para comprender el mundo que nos rodea.

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9 JUNIO: Tal día como hoy...

 


9 de junio en Historia de la Física - Nacimientos - Físicos nacidos el 9 de junio

Johann Gottfried Galle (9 de junio de 1812 - 10 de julio de 1910)

Johann Gottfried Galle (9 de junio en Historia de la Física)

Fue un astrónomo alemán que fue el primero en observar el planeta Neptuno. La existencia de Neptuno había sido predicha en los cálculos de Leverrier. Galle también descubrió 3 cometas mientras trabajaba en el Observatorio de Berlín. Descubrió el anillo C interior de Saturno mientras ayudaba a Johann Franz Encke. También dio la idea de utilizar asteroides para determinar el paralaje solar.

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8 JUNIO: Tal día como hoy...

 


8 de junio en Historia de la Física - Nacimientos – Físicos nacidos el 8 de junio

Bernd T. Matthias (8 de junio de 1918 - 27 de octubre de 1980)

Bernd T. Matthias (8 de junio en Historia de la Física)

Fue un físico alemán-estadounidense que descubrió cerca de 1000 materiales superconductores. Completó su doctorado en 1943 en Alemania y se fue a Estados Unidos a trabajar en el MIT. Inició física de bajas temperaturas en la Universidad de Chicago. Fundó el instituto de la Universidad de Chicago, para el estudio de la materia. Demostró que las propiedades de la superconductividad, la ferroelectricidad y el ferromagnetismo son fenómenos comunes en la naturaleza. Pudo encontrar nuevos ejemplos de materiales gracias a las relaciones que pudo ver en la tabla periódica.

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7 cambios en el mundo debido a Einstein


Albert Einstein (1879-1955) es uno de los científicos más famosos de todos los tiempos, y su nombre se ha convertido casi en sinónimo de la palabra "genio". Si bien su reputación debe algo a su apariencia excéntrica y pronunciamientos ocasionales sobre filosofía, política mundial y otros temas no científicos, su verdadero reclamo a la fama proviene de sus contribuciones a la física moderna, que han cambiado toda nuestra percepción del universo y ayudaron a dar forma al universo. mundo en el que vivimos hoy.

Aquí hay un vistazo a algunos de los conceptos que cambian el mundo que le debemos a Einstein.

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Así era: Astronomía de otra época

Cuando el astrónomo retirado Holger Pedersen visitó una cocina del sótano en el Instituto Niels Bohr en Copenhague para preparar una tetera, descubrió un tesoro inesperado: cientos de placas de vidrio fotográficas impresas con observaciones astronómicas, que ofrecen una vista única del cielo desde hace década. Las placas más antiguas datan de 1895, cuando se instaló por primera vez el telescopio Østervold del Instituto.

Entre las aproximadamente 300 placas hay una imagen del eclipse solar de 1919, que fue la primera evidencia conocida que respalda la teoría general de la relatividad de Einstein de 1915. La foto del eclipse, que muestra la luz visiblemente inclinada alrededor del Sol, demostró la predicción de Einstein de que la gravedad de los objetos masivos en el espacio afectaría el camino de la luz. (Crédito de la imagen: Instituto Niels Bohr).

Eclipses en placas:

Muchas de las placas de vidrio encontradas en el área de almacenamiento del sótano tenían más de 100 años. Se capturaron diferentes fases de la luna en una serie de imágenes tomadas entre 1909 y 1922.
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Descubrimiento del electrón | Experimento de Thomson

El electrón fue descubierto por Joseph John Thomson en 1897 cuando estaba estudiando las propiedades de los rayos catódicos.

Thomson ganó el Premio Nobel en 1906 por demostrar la existencia del electrón. Curiosamente, su hijo G.P. Thomson también ganó el Premio Nobel en 1937 por probar las propiedades de onda del electrón.


¿Cómo lo hizo?
Thomson construyó un tubo de vidrio que fue parcialmente evacuado, es decir, gran parte del aire fue bombeado fuera del tubo. Luego aplicó un alto voltaje eléctrico entre dos electrodos en cada extremo del tubo. Detectó que una corriente de partículas salían del electrodo cargado negativamente (cátodo) al electrodo cargado positivamente (ánodo), Con lo cual, Thomson dedujo que los rayos catódicos debían estar formados por una pequeña partícula, que eran los electrones pero que él en primer lugar denominó "corpúsculo". 

Conclusiones a las que llegó Thomson:

1. Los rayos catódicos, que son corrientes de electrones, viajan en línea recta.

2. Son independientes de la composición del material del cátodo.

3. La aplicación de campo eléctrico en la trayectoria del rayo catódico desvía el rayo hacia una placa cargada positivamente. Por lo tanto, el rayo catódico está formado por partículas cargadas negativamente.
JJ Thomson midió la relación de carga por masa (e/m) de las partículas de rayos catódicos utilizando la desviación en el campo eléctrico y magnético.
mimetro=-1.76×108 Coulomb por gramo
Resultó ser 2000 veces más liviana que el hidrógeno.
Aunque obtuvo la relación e/m para el electrón del experimento del tubo de rayos catódicos, todavía no se conocía carga exacta (e) para el electrón. El físico estadounidense Robert Millikan diseñó un experimento para medir el valor absoluto de la carga del electrón.
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Descubrimiento de los rayos X


A finales del siglo XIX, mientras estudiaba los efectos de pasar una corriente eléctrica a través de gases a baja presión, el físico alemán Wilhelm Röntgen, descubrió accidentalmente los rayos X, una radiación electromagnética altamente energética capaz de penetrar en la mayoría de los objetos sólidos. 

Su descubrimiento transformó la medicina casi de la noche a la mañana. Un año después, el primer departamento de radiología abrió en un hospital de Glasgow, y el jefe del departamento produjo las primeras imágenes de un cálculo renal y un centavo alojado en la garganta de un niño. Poco después, un fisiólogo estadounidense utilizó rayos X para rastrear los alimentos que se abrían paso a través del sistema digestivo.

¿Cómo se produjo el descubrimiento?

Primera máquina de rayos x
Aunque los registros de laboratorio de Röntgen se quemaron a petición propia cuando murió, muchas personas han especulado sobre la secuencia de eventos que llevaron a su descubrimiento. 

En noviembre de 1895, de acuerdo con un relato popular, Röntgen estaba experimentando con un tubo de descarga de electrones, que había cubierto con cartón negro para bloquear el brillo que distraía de los electrones al golpear las paredes de vidrio del tubo. Para su sorpresa, notó por el rabillo del ojo que una pantalla fluorescente a más de un metro de distancia también estaba brillando. Röntgen apodó estos rayos misteriosos capaces de pasar a través del vidrio "X" (por desconocidos) y, posteriormente, intentó bloquearlos con una variedad de materiales (aluminio, cobre, incluso las paredes de su laboratorio) en vano.

Cuando Röntgen sostuvo un trozo de plomo frente al tubo de descarga de electrones, bloqueó los rayos, pero se sorprendió al ver su propia carne brillando alrededor de sus huesos en la pantalla fluorescente detrás de su mano. Luego colocó una película fotográfica entre su mano y la pantalla capturando la primera imagen de rayos X del mundo. Seis semanas después, a finales de 1895, publicó sus observaciones y le envió a sus colegas una fotografía de los huesos de la mano de su esposa, mostrando su anillo de bodas en su cuarto dedo.

Primera radiografía médica de Wilhelm Röntgen de la mano de su esposa Anna Bertha Ludwig
Más de 100 años después de los primeros experimentos de rayos X de Röntgen, Gerrit Kemerink, físico médico del Centro Médico de la Universidad de Maastricht en los Países Bajos, descubrió una máquina de rayos X de la década de 1890 muy similar al original de Röntgen y la usó para rayos X a Espécimen de mano de su hospital. Descubrió que para adquirir la imagen, la mano recibió una dosis de radiación 1500 veces mayor que la dosis actual, lo que explica por qué muchas personas que recibieron rayos X o trabajaron con las máquinas originales sufrieron quemaduras por radiación y pérdida de cabello. También hubo una marcada diferencia en el tiempo de exposición requerido, a Kemerink le tomó 90 minutos fotografiar la mano usando la máquina del siglo XIX, en comparación con los 20 milisegundos que utilizan las modernas máquinas de rayos X. 
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La radiación cósmica de fondo


Antes de nada, ¿Qué es la radiación cósmica de fondo?
La radiación de microondas de fondo, también denominada radiación cósmica de microondas, radiación cósmica de fondo o radiación del fondo cósmico, es una radiación electromagnética que dejo el universo tras el Big Bang.

¿Cómo y dónde se descubrió?
En Nueva Jersey, cuando Arno Penzias y Robert Wilson estaban experimentando con antenas parabólicas en 1964, detectaron un ruido prácticamente regular que venía en todas las direcciones, lo primero que pensaron es que se debía a un error, debido a los excrementos de paloma que había en el plato de la antena, y estos en consecuencia, creaban dichas interferencias, pero tras limpiar la antena y eliminar a las palomas en nombre de la ciencia, el ruido persistía, entonces, Penzias relacionó esas interferencias con la teoría del Big Bang.


 Antena de los Laboratorios Bell en Holmdel, Nueva Jersey

¿Qué repercusión tuvo?
En los años 60, la idea de que el universo hubiese nacido de una gran explosión y este hubiera dejado tras sí una radiación, se consideraba una mera especulación, pero Penzias y Wilson demostraron que el universo tuvo un inicio y recibieron el Premio Nobel en 1978 por su descubrimiento.

Hoy en día, el receptor con el que los dos científicos interceptaron las primeras señales del Big Bang puede verse en el Deutsches Museum de Munich.

¿Qué datos podemos predecir viendo la radiación cósmica de fondo?
Unos 50 años después del descubrimiento de Penzias y Wilson, la sonda espacial europea Planck volvió a calibrar la primera luz del cosmos, para determinar la temperatura de la radiación de fondo con una precisión de millonésimas de grado.



El mapa estelar de la radiación de fondo.

Todavía faltaba mucho para la formación de nuestro planeta, pero unas manchas que parecen continentes ya revelan los lugares donde se condensó la materia, formando nebulosas, galaxias, estrellas, y posteriormente, planetas. Gracias a la radiación de fondo podemos saber como evolucionó el universo, en otras palabras la imagen es la radiografía de cuando nuestro universo fue un bebé.

Desde su inicio el universo se ha limitado a expandirse, pero no se ha añadido nada, cuando era más pequeño que un átomo, ya contenía todo lo que existe en la actualidad, actualmente el cosmos tiene unas dimensiones tan grandes que escapan del intelecto humano.

La radiación de fondo que llega hasta nosotros establece los límites del mundo visible, unos 13800 millones de años para que la radiación llegase hasta nosotros, mientras que la luz que hay más allá del universo no ha tenido tiempo de llegar hasta la tierra, y no llegará jamás, por que el cosmos ya se expande a una velocidad mayor que la de la luz, por tanto, hay un más allá, que jamás podremos ver, más información en el artículo: La teoría de la inflación.

Otro dato que podemos sacar sobre el mapa de la radiación cósmica de fondo de la sonda Planck es que un 84,5% de la materia es oscura, y no tenemos ni la más remota idea de lo que es, solo sabemos que permite que el universo se expanda.
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