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“[La bomba atómica] es sin remedio, una cosa mala bajo cualquier luz”: Fermi murió un día como hoy

Enrico Fermi (Roma, Italia, 29 de septiembre de 1901 – Chicago, Illinois, EEUU, 28 de noviembre de 1954) fue un físico italiano, particularmente conocido por su trabajo en el desarrollo del primer reactor nuclear, Chicago Pile-1, y por sus contribuciones en el desarrollo de la teoría cuántica, la física nuclear y de partículas y las mecánicas estadísticas. Fue premiado en 1938 con el Premio Nobel de Física por su trabajo en la radioactividad inducida y se convirtió en ciudadano estadounidense en 1944.

Fermi es ampliamente considerado como uno de los principales científicos del siglo XX, muy logrado tanto en la teoría como en el experimento. Junto con J. Robert Oppenheimer, es frecuentemente referido como “el padre de la bomba atómica”. También es poseedor de varias patentes relacionadas con el uso del poder nuclear.

Varios premios, conceptos e instituciones llevan el nombre de Fermi, tales como el Premio Enrico Fermi, el Instituto Enrico Fermi,  el Laboratorio Nacional Fermi (más conocido como FermiLab), el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi, la Central Nuclear Enrico Fermi, una clase de partículas llamadas fermiones, el elemento sintético fermio, y muchos otros.

Fermi falleció a la edad de 53 años de cáncer de estómago, al parecer a causa de envenenamiento por radiación mientras trabajaba en la fabricación de su reactor nuclear, ya que dos de sus estudiantes graduados que lo asistían en o cerca del reactor también murieron de cáncer. Fermi y su equipo sabían que tal trabajo traía un riesgo considerable, pero consideraron que el resultado era tan vital que ellos siguieron adelante, con poca consideración de su propia seguridad personal.

“Dios usa hermosas matemáticas para crear el mundo”: Paul Dirac nació un día como hoy

Paul Adrien Maurice Dirac (Bristol, Inglaterra, 8 de agosto de 1902 – Tallahassee, Florida, EEUU, 20 de cotubre de 1984) fue un físico teórico inglés que hizo contribuciones fundamentales al temprano desarrollo de la mecánica cuántica y la electrodinámica cuántica. Fue el profesor Lucasiano de Matemáticas en la Universidad de Cambridge, un miembro del Centro de Estudios Teóricos, de la Universidad de Miami, y pasó la última década de su vida en la Universidad Estatal de Florida.

Entre otros descubrimientos, formuló la Ecuación de Dirac, loa cual describe el comportamiento de los fermiones (un tipo básico de partícula subatómica que existe en la naturaleza) y predijo la existencia de la antimateria. Dirac compartió el Premio Nobel de Física de 1933 con Erwin Schrödinger, “por el descubrimiento de nuevas formas productivas de teoría atómica”. También hizo el trabajo que forma la base de los intentos modernos para reconciliar la relatividad general con las mecánicas cuánticas.

Ha sido reconocido por sus amigos y colegas como alguien inusual en carácter. Albert Einstein dijo que “su balance en el vertiginoso camino entre la genialidad y la locura es horrible”, refiriéndose a sus rasgos autistas. Su brillantez en las matemáticas, sin embargo, le confiere ser considerado como uno de los físicos más importantes del siglo 20.

“¡Es sobre entender! ¡Entender el mundo!”: Peter Higgs nació un día como hoy

Peter Ware Higgs (Newcastle, Tyne y Wear, Reino Unido, 29 de mayo de 1929) es un físico teórico británico y profesor emérito en la Universidad de Edimburgo.

Es conocido por su proposición en los años 60 de la ruptura de la simetría en la teoría electrodébil, explicando el origen de la masa de las partículas elementales en general, y de los bosones W y Z en particular. Este mecanismo predice la existencia de una nueva partícula, el bosón de Higgs, la que ha sido descrita en ocasiones como “la partícula más buscada en la física moderna”. Higgs concibió el mecanismo en 1964 mientras realizaba una travesía por los Cairngorms, de donde regresó a su laboratorio declarando que había tenido “una gran idea”.

El 4 de julio de 2012, la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) hizo público el descubrimiento de una nueva partícula subatómica que confirma con más de un 99% de probabilidad (o sea, con una probabilidad de error de una en tres millones) la existencia del bosón de Higgs, conocido popularmente como la “partícula de Dios”, un hallazgo fundamental para explicar por qué existe la materia tal y como la conocemos.

Peter Higgs fue galardonado con varios premios en reconocimiento a su trabajo, incluyendo la Medalla Hughes de la Real Sociedad en 1981; la Medalla Rutherford del Institute of Physics en 1984; la Medalla y Premio Paul Dirac del Institute of Physics en 1997, por sus contribuciones sobresalientes en el campo de la física teórica; el premio a la física de alta energía y física de partículas de la Sociedad Europea de Física en 1997; el Premio Wolf en Física en 2004; el premio Oskar Klein Memorial Lecture de la Real Academia Sueca de Ciencias en 2009; el Premio J. J. Sakurai de física teórica de partículas de la Sociedad Americana de Física en 2010; una medalla única a Higgs de la Real Sociedad de Edimburgo en 2012; y el premio internacional Nonino Man of Our Time en 2013, entre otros.

Su descubrimiento del bosón de Higgs llevó al físico Stephen Hawking a señalar su opinión de que Higgs debería recibir el premio Nobel de Física por su trabajo.

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La Teoría General de la Relatividad de Albert Einstein fue publicada un día como hoy

La Teoría General de la Relatividad o Relatividad General, es la teoría geométrica de gravitación publicada por el físico Albert Einstein, el 20 de marzo de 1916, y la actual descripción de la gravitación en la física moderna. La relatividad general generaliza la relatividad espacial y la ley de Newton de la gravitación universal, proporcionando una descripción unificada de la gravedad como una propiedad geométrica del espacio y el tiempo, o espacio-tiempo. En particular, la curvatura del espacio-tiempo está directamente relacionada con la energía y el momento de cualquier materia y radiación que esté presente. La relación es especificada por las ecuaciones de campo de Einstein, un sistema de ecuaciones diferenciales parciales.

Algunas predicciones de la relatividad general difieren significativamente de aquellas hechas por la física clásica, especialmente en referencia al paso del tiempo, la geometría del espacio, el movimiento de los cuerpos en caída libre y la propagación de la luz. Ejemplos de tales diferencias incluyen la dilatación gravitacional del tiempo, los lentes gravitacionales, el desvío gravitacional de la luz al rojo y la dilatación gravitacional de desfases temporales. Las predicciones de la relatividad general han sido confirmadas en todas las observaciones y experimentos a la fecha. Aunque la relatividad general no es la única teoría relativista de la gravedad, es la teoría más simple que ha sido consistente con datos experimentales. Sin embargo, preguntas sin resolver aún permanecen, siendo la más fundamental cómo la relatividad general puede reconciliarse con las leyes de la física cuántica, para producir una teoría de la gravedad cuántica completa y autoconsistente.

La teoría de Einstein tiene importantes implicaciones astrofísicas. Por ejemplo, implica la existencia de agujeros negros -regiones del espacio en las cuales el espacio y el tiempo son distorcionados de tal forma que nada, ni siquiera la luz, puede escapar- como un estado final de las estrellas masivas. Hay amplia evidencia de que la intensa radiación emitida por ciertas clases de objetos astronómicos sea a causa de agujeros negros de un tipo mucho más masivo, respectivamente. La curvatura de la luz por la gravedad puede llevar al fenómeno de lente gravitacional, en la cual múltiples imágenes del mismo objeto astronómico lejano son visibles en el cielo. La relatividad general también predice la existencia de ondas gravitacionales, que desde entonces se han observado indirectamente; una medición directa es el objetivo de proyectos tales como el Observatorio de interferometría láser de ondas gravitacionales -o LIGO, por sus siglas en inglés-, de la Antena espacial de interferómetro láser de la NASA y la Agencia Espacial Europea y varios pulsares matrices de tiempo. Además, la relatividad general es la base de los modelos cosmológicos actuales de un universo en constante expansión.

“La verdad es hija del tiempo, y no me averguenzo de ser su partera”: Kepler murió un día como hoy

Johannes Kepler (Weil der Stadt, Alemania, 27 de diciembre de 1571 – Ratisbona, Alemania, 15 de noviembre de 1630) fue un matemático, astrónomo y astrólogo alemán. Una figura clave de la revolución científica del siglo XVII, es mejor conocido por la leyes de movimiento planetario que llevan su nombre, codificadas por astrónomos posteriores, basados en sus trabajos Astronomia nova, Harmonices Mundi y Epítome de la Astronomía Copérnica. Estos trabajos también entregaron una de las bases de la teoría de gravitación universal de Isaac Newton.

Durante su carrera, Kepler fue un profesor de matemáticas en una escuela seminario en Graz, Austria, donde se convirtió en una asociado del Príncipe Hans Ulrich von Eggenberg. Luego, se convirtió en un asistente del astrónomo Tycho Brahe y , eventualmente, el matemático imperial para el Emperador Rodolfo II y sus dos sucesores, Matías y Ferdinando II. También fue un profesor de matemáticos en Linz, Austria y un consejero del General Wallenstein. Adicionalmente, hizo trabajos fundamentales en el campo de la óptica, inventó una versión mejorada del telescopio refractor  (el telescopio Kepleriano) y comentó los descubrimientos telescópicos con su contemporáneo, Galileo Galilei.

Kepler vivió en una era donde no había una distinción clara entre astronomía y astrología, pero había una fuerte división entre astronomía (una rama de las matemáticas dentro de las artes liberales) y la física (una rama de la filosofía natural). Kepler también incorporó argumentos religiosos y razonamiento a sus trabajos, motivado por la convicción religiosa y la creencia de que Dios había creado el mundo de acuerdo a un plan inteligible que es accesible a través de la luz natural de la razón. Kepler describió su nueva astronomía como “físicas celestiales”, como “una excursión a la Metafísica de Aristóteles” y como “un suplemento a el Tratado del Cielo de Aristóteles“, transformando la antigua tradición de la cosmología física al tratar la astronomía como parte de una física matemática universal.

¿Acaso el bosón de Higgs me ayudará a pasar el mes?

Osvaldo Cortés. Periodista de Somos9

El bosón de Higgs es una partícula elemental propuesta en el Modelo Estándar de Física de Partículas. Recibe su nombre en honor a Peter Higgs quien, junto a otros físicos, propuso en 1964, el hoy llamado Mecanismo de Higgs, para explicar el origen de la masa de las partículas elementales. Interesante, pero, ¿cómo me ayuda eso a pagar las cuentas o comprar comida?.

Cuando leemos informaciones relacionadas con hechos científicos, muchos de nosotros reaccionamos ante éstas con desdén y las vemos con escepticismo, por considerar que aquellos logros, descubrimientos e investigaciones, son meras pretensiones de la inteligencia de los científicos e inútiles a la hora de resolver problemas cotidianos y de primera necesidad.

Entonces, ¿para qué los científicos trabajan en campos que, al parecer, no aportan soluciones prácticas a nuestros problemas?. ¿De qué me sirve saber lo que hacen o han logrado en el Gran Acelerador de Hardrones o en la Estación Espacial Internacional?, varios de ustedes se preguntarán. Pues bien, la respuesta es esta: el no indagar y tratar de comprender los misterios de la vida y el Universo, sería negar algo muy propio del ser humano: su infinita curiosidad y su hambre de conocimiento.

Desde que el hombre pisa la Tierra, ha visto las estrellas y ha querido tocarlas, se ha preguntado de qué están hechas las montañas o ha experimentado con metales. Eso queda en evidencia cuando aprendemos, a través de los restos arqueológicos que dejaron, que muchas culturas ancestrales, como los mayas y los egipcios por ejemplo, ya habían intentado dar respuestas a algunas de estas incógnitas mucho antes que la sociedad moderna.

Como pueden ver, son estas ansias de conocer todo lo que nos rodea y lo que hay más allá, las que han impulsado el progreso de la raza humana desde sus inicios y la han llevado a entender poco a poco cómo funcionan las leyes de la vida y del Universo.

Otra cosa que hay que aclarar es que muchos de estos logros, descubrimientos e investigaciones si traerán soluciones prácticas a problemas actuales y futuros, pero que quizás no veremos en nuestro periodo de vida. Por ejemplo, investigaciones en la actualidad permitirán que, algún día, los científicos logren desarrollar la tecnología para producir -a un precio accesible- y manipular antimateria, la que se podrá utilizar desde el tratamiento del cáncer, hasta la propulsión de naves espaciales a velocidades cercanas a la de la luz, lo que contribuirá a una posible colonización espacial.

Así que ya saben: cada vez que revisen una noticia del ámbito de las ciencias y la tecnología, léanla con atención y sean comprensivos, ya que aquel hecho no se trata del capricho de algún científico que alardea de su inteligencia, sino de su contribución a la humanidad para resolver sus dudas, sus misterios y ayudar a su progreso y permanencia en el espacio y en el tiempo.

En un día como hoy, se publicó por 1º vez “Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica” de Sir Isaac Newton

Portada de la 1º publicación

Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, latín para Principios matemáticos de la filosofía natural, es un trabajo en tres libros realizado por Sir Isaac Newton, publicado por primera vez el 5 de julio de 1687. Luego de anotar y corregir su copia personal para la primera edición, Newton también publicó otras dos ediciones más, en 1713 y 1726. El Principia establece las Leyes del movimiento de Newton, formando las bases de la mecánica clásica, así como la Ley de gravitación universal de Newton y una derivación de las Leyes de movimiento planetario de Kepler (las cuales Johannes Kepler primero obtuvo empíricamente). El Principia es “justamente considerado como uno de los más importantes trabajos en la historia de la ciencia”.

Sir Isaac Newton

El físico matemático francés Alexis Clairaut lo evaluó en 1747: “el famoso libro ‘Principios matemáticos de la filosofía natural’ marcó la época de una gran revolución en la física. El método seguido por su ilustre autor, Sir Newton… difunde la luz de las matemáticas en una ciencia la cuál hasta ese entonces, había permanecido en la oscuridad de las conjeturas y las hipótesis. Una apreciación más reciente ha sido de que, aunque la aceptación de las teorías de Newton no fue inmediata, para el fin del siglo, luego de su publicación  en 1687, “nadie podía negar que -desde el ‘Principia‘- una ciencia ha emergido que, al menos en ciertos aspectos, hasta ahora excede todo lo que se había hecho antes y se quedó sólo como el máximo ejemplar de la ciencia en general”.

AL formular sus teorías físicas, Newton desarrolló y usó métodos matemáticos ahora incluidos en el campo del cálculo. Pero el lenguaje del cálculo como lo conocemos estaba en gran parte ausente del Principia; Newton dio varias de sus pruebas en una forma geométrica de cálculo infinitesimal, basado en los límites de los radios de pequeñas cantidades geométricas desvanecientes. En una conclusión revisada del Principia, Newton usó su expresión, que se hizo famosa,  Hypotheses non fingo (‘No compongo [una] hipótesis”).

CERN anuncia posible hallazgo del bosón de Higgs. Una breve explicación de qué es la “Partícula de Dios”

Peter Higgs llegando al auditorio donde se hizo el anuncio del CERN

Ante un auditorio lleno de científicos, entre ellos el físico británico Peter Higgs, investigadores de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), presentaron el martes 3 de junio, el análisis de los datos del Gran Colisionador de Hardrones (LHC), afirmando haber descubierto una partícula subatómica que confirma en un 99.9999% de probabilidad la existencia del bosón de Higgs, conocido popularmente como la Partícula de Dios.

Los científicos están casi convencidos de haber encontrado la esquiva partícula, el cuál era la última parte del Modelo Estándar de la Física que aún no se había demostrado experimentalmente, pero han sido cautelosos en confirmarlo, ya que aseguran que faltan realizar pruebas para confirmar que el hallazgo sea de hecho el bosón de Higgs.

Los resultados presentados esta semana están basados en datos recogidos entre 2011 y 2012, pero faltan por ser analizados aquellos obtenidos durante este año, por lo que los científicos califican a los resultados como preliminares.

Para quienes no pertenecemos a la comunidad científica, es un poco difícil entender la envergadura de este descubrimiento. Hay que entender que esto no resolverá el calentamiento global ni el hambre en los países no desarrollados, pero ayudará a responder dudas que ha tenido el ser humano desde que pisó por primera vez la Tierra, como “¿de dónde venimos?” y “¿a dónde vamos?”.

¿Qué es el bosón de Higgs?

Es la pieza faltante para completar el puzzle llamado Modelo Estándar de la Física, teoría que explica cómo está conformado el Universo. La teoría considera 12 partículas; 11 de ellas ya habían sido encontradas, pero faltaba ésta, la principal, por lo cuál su descubrimiento valida al modelo. De no haber sido descubierto el bosón, habría significado reescribir todos los libros de física y buscar otra teoría que explique cómo está armado el Universo.

Después del Big Bang, teorizan los científicos, el Universo era una gran mezcla de partículas sin masa que viajaban a la velocidad de la luz. Si no tenían masa, entonces ¿cómo llegaron a ganarla para formar la materia, la que forma planetas y estrellas?.

En 1964, el físico británico Peter Higgs, junto a otros seis colegas, postuló la idea de que existe un campo de energía que abarca todo el Universo, llamado campo de Higgs, dentro del cuál interactúan todo tipo de partículas. Algunas partículas, como los fotones (que componen la luz), no se ven afectados por este campo, por lo cual su masa es nula y pueden viajar más rápido, mientras que otras partículas sí se ven afectadas y se frenan con el campo de Higgs, ganando masa. El bosón de Higgs es la parte más pequeña del campo de Higgs; es como hablar de los granos que componen la arena o las moléculas de H2O que componen el agua, como lo explica Don Lincoln, científico de Fermilab, en el siguiente video.
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El posible hallazgo del bosón de Higgs es de tal importancia, que su anuncio emocionó hasta las lágrimas al científico que planteó su existencia.

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=XvzOlfqxR-k[/youtube]

El científico más importantes del siglo XX nació en un día como hoy: Albert Einstein

Albert Einstein (Ulm, Reino de Württemberg, Imperio Alemán, 14 de marzo de 1879 – Princeton, Nueva Jersey, EEUU, 18 de abril de 1955) fue un físico teórico alemán que desarrolló la teoría de la relatividad general, causando una revolución en la Física. Por este logro, Einstein es en ocasiones considerado como el padre de la física moderna y uno de los intelectuales más prolíficos de la historia de la humanidad. Mientras es mejor conocido por su fórmula de la equivalencia masa-energía (E=MC²), recibió el Premio Nobel de Física en 1921 “por sus servicios a la física teórica y especialmente por su descubrimiento de la ley del efecto fotoeléctrico”. Esto último fue fundamental en el establecimiento de la teoría cuántica dentro de la física.

Cerca del comienzo de su carrera, Einstein pensó que las mecánicas Newtonianas ya no eran suficientes para reconciliar las leyes de la mecánica clásica con las leyes del campo electromagnético. Esto lo llevó a desarrollar su teoría de la relatividad especial. Sin embargo, se dio cuenta de que el principio de relatividad podía extenderse también a los campos gravitacionales y con su posterior teoría de gravitación en 1916, publicó un artículo sobre la teoría general de la relatividad. Einstein continuó tratando con problemas de mecánica estadística y teoría cuántica, que llevaron a su explicación de la teoría de partículas y el movimiento de las moléculas. También investigó las propiedades térmicas de la luz, que sentó las bases de la teoría del fotón de luz. En 1917, Einstein aplicó la teoría general de la relatividad para modelar la estructura del universo como un todo.

El físico se encontraba visitando los Estados Unidos cuando Adolf Hitler subió al poder en 1933 y no regresó a Alemania, donde había sido profesor en la Academia de Ciencias de Berlín. Se estableció en EEUU, convirtiéndose en ciudadano en 1940. En la víspera de la 2º Guerra Mundial, ayudó a alertar al Presidente Franklin D. Roosevelt de que Alemania podría estar desarrollando un arma atómica y recomendó que los Estado Unidos comenzara investigaciones similares; esto a la larga condujo a lo que se convertiría en el Proyecto Manhattan.

Einstein fue en apoyo de la defensa de las Fuerzas Aliadas, pero en gran parte denunciaba el uso de la recién descubierta fisión nuclear como un arma. Más tarde, junto a Bertrand Russell, Einstein firmó el Manifiesto Russell-Einstein, el cual destacaba el peligro de las armas nucleares. Einstein estuvo afiliado con el Instituto de Estudios Avanzados en Princeton, Nueva Jersey, hasta su muerte a causa de una hemorragia interna en 1955.