Mecomenta un alumno tras leer La puerta de los tres cerrojos (ficción divulgativa de Sonia Fernández-Vidal) queno ha entendido eso del bosón de Higgs. Con premura trato de darle una breve explicación de tan esquiva, y acaso etérea, partícula (divina o maldita, habitante del vacío). El Modelo Estándar de la física de partículas, una magnífica construcción científica, necesita completarse con una última pieza, el bosón de Higgs, que permita explicar por qué las partículas tienen masa y por qué hay diferencias de masas entre ellas (aunque puede que no lleguemos a entender aún por qué tienen esos valores).
Creen los esforzados físicos que hay un campo que llena el vacío, lo empapa, de manera uniforme: el campo de Higgs. Y es la interacción de las partículas con este campo la causa de que éstas adquieran masa, unas más que otras. Podemos imaginarnos este campo de Higgs como una suerte de líquido viscoso que llenara el universo y las partículas serían pequeñas bolas que tratan de atravesarlo y se ven frenadas (es una analogía). Si el espacio, el vacío, está lleno de bosones de Higgs, las partículas que traten de atravesarlo interaccionarán con ellos, encontrando cierta resistencia para moverse, es decir, las partículas adquieren inercia, o sea, masa. Cuanto mayor sea esta interacción, mayor masa (las partículas que encuentren mayor resistencia al atravesar el campo de Higgs serán más masivas). Este sería el mecanismo de adquisición de masa por las partículas.
Si seguimos imaginándonos el campo de Higgs como un líquido viscoso que lo llena todo, entonces los bosones de Higgs serían las ondas que pueden formarse en él, una excitación del vacío.
Si realmente existe el bosón de Higgs debería ser detectado en el gigantesco LHC, el imponente colisionador de hadrones. Parece ser que su masa se encontraría en el rango de 115 a 127 GeV (1 GeV, gigaelectrón-voltio, es aproximadamente la masa de un protón), posiblemente en torno a 125 GeV. El divino o maldito bosón no debe tener carga eléctrica y su espín sería cero.
El descubrimiento del bosón de Higgs sería el colofón que espera el Modelo Estándar, la finalización de tan bello edificio, pero ahí no acabará todo (un edificio no hace una ciudad). Quizás la partícula de Higgs no se comporte exactamente como se espera y, en cualquier caso, siempre nos plantearemos nuevas cuestiones y necesitaremos ampliar nuestro campo de conocimiento del mundo físico. Frank Close lo expresa con estas sugestivas palabras: "[El hallazgo del bosón de Higgs supondría] el final de un capítulo y el inicio de un nuevo libro".
PARA SABER MÁS:
- El LHC y la frontera de la física (ALBERTO CASAS; CSIC-Catarata Ed.). Mi libro de referencia para estos temas.
[Portada del último libro de José Miguel Viñas, Curiosidades meteorológicas, un recorrido por la ciencia de la temperie a través de un centenar de aspectos curiosos de la misma, con sus explicaciones, siempre amenas y rigurosas como sabe hacerlas este maestro de la divulgación científica. El libro (Alianza Editorial) es un complemento ideal de Introducción a la Meteorología (Almuzara), del mismo autor. Fuente]
La pluviometría, o medida de la precipitación (variable meteorológica de máximo interés), se realiza con un dispositivo llamado pluviómetro. Si el instrumento dispone de un sistema de grabación para registrar gráficamente la cantidad de lluvia en un cierto intervalo de tiempo (por ejemplo, una semana) hablaríamos de pluviógrafo. Si lo que queremos es medir la precipitación en un lugar remoto de montaña, de difícil acceso, necesitaremos un pluviómetro que nos permita recoger gran cantidad de agua para realizar la medida con menor frecuencia (como una estación o incluso un año completo); llamamos entonces al instrumento totalizador.
La medida de precipitación se expresa en L/m2 o, lo que es lo mismo, en mm. Pero, ¿por qué son equivalentes estas dos unidades aparentemente distintas? Es fácil demostrarlo. Resulta que 1 L/m2 corresponde a una precipitación de 1 L (1 dm3 = 1000 cm3 = 1000 mL) caída en una superficie de 1 m2 (1m x 1m). Y si tuviéramos un depósito de 1 m2 de superficie, la anterior precipitación de 1 L por cada metro cuadrado alcanzaría una altura en él de, justamente, 1 mm. Veamos: puesto que 1 m2 equivale a 1.000.000 mm2 (hay tres escalones, de unidades cuadradas, que bajar; por tanto, 100 x 100 x 100 = 1.000.000), el volumen del agua depositada cuando alcance una altura de 1 mm en una superficie de 1 m2 será V = 1 mm x 1.000.000 mm2 = 1.000.000 mm3. Si no nos mareamos con tantos ceros veremos que, como un millón de milímetros cúbicos es lo mismo que un decímetro cúbico (1 dm3 = 1.000.000 mm3 ya que hay dos escalones de unidades cúbicas, que van de 1000 en 1000), o sea, equivalente a 1 L (1 dm3 = 1 L), decir que la precipitación es de 1 L/m2 es lo mismo que afirmar que ha sido de 1 mm (altura de agua de 1 mm en una superficie de 1 metro cuadrado). Así, por ejemplo, si leemos que el día con más lluvia en Sevilla, según los registros, fue el 2 de noviembre de 1997 con 109 litros, estaremos indicando que cayeron aquel lluvioso día del otoño sevillano 109 L/m2 o 109 mm (altura del agua en cada metro cuadrado).
Si construimos un pluviómetro deberemos tener en cuenta que habrá que medir con exactitud el diámetro de la abertura superior colectora expuesta a la precipitación. Así podremos calcular fácilmente su área (el área de un círculo se calcula multiplicando el número pi, aproximadamente 3,14, por el cuadrado del radio). El agua recogida es dirigida a un depósito (en los dispositivos comerciales ya graduado y calibrado) a través de un embudo. La tarea es fácil; si queremos ver cuál ha sido la precipitación en un día, determinamos los mL (o L) recogidos en el depósito (en los pluviómetros comerciales, ya calibrados, la lectura es directa en mm) y mediante una proporción directa, conocida la superficie de captación de precipitación de nuestro pluviómetro, hallamos los litros que se recogerían en un colector de abertura superior igual a 1 m2. El resultado lo expresaremos, como es norma, en L/m2 o mm, unidades equivalentes.
[Pluviómetro de Hellmann de una estación meteorológica escolar: Fuente: PNTIC (MEC)]
¿Qué ocurre si la precipitación es en forma de nieve? Habitualmente se acepta que 1 cm de nieve recién caída equivale a 1 L/m2 (1 mm) de agua líquida, si bien José Miguel Viñas nos aclara oportunamente en su libro Curiosidades meteorológicas que nuevos y precisos estudios de campo han elevado hasta 1,3 dicha equivalencia, valor que sigue siendo una estimación pues la variedad de nieve es grande, desde la liviana nieve seca (cuya densidad se encuentra entre 0,05 y 0,1 g/cm3; valor este último, recordemos, que es la décima parte de la densidad del agua líquida) hasta la llamada húmeda (con densidad superior a 0,2 g/cm3).
La historia de los pluviómetros es muy dilatada (debido a la importancia de las lluvias, sobre todo en agricultura) y hay que remontarse muchos siglos atrás para encontrar los primeros medidores de precipitación en las lejanas tierras orientales. La primera referencia conocida la hallamos en la India en el siglo IV a.C: "Delante del almacén, un tazón de fuente con su boca tan ancha como un Aratni será fijado como un medidor de lluvia" (véase el interesante artículo "Una historia de pluviómetros", de Ian Strangeways, publicado en la RAM; parte I y parte II). Parece ser que la primera pluviometría moderna realizada en Europa fue llevada a cabo por Benedetto Castelli (1578 - 1643), amigo y discípulo de Galileo Galilei,quien utilizó un vaso en forma de cilindro. Y hasta el mismísimo Robert Hooke (1635 - 1703), uno de los científicos experimentales de mayor relieve en la historia de la ciencia, entre los diversos campos que trató estuvo la pluviometría: construyó un medidor de precipitación para la universidad inglesa de Gresham (1695).
Actualmente se utilizan los pluviómetros Hellmann, diseño de Gustav Johann Georg Hellmann (1854 - 1939), meteorólogo alemán. El depósito se fija a un pequeño mástil de manera que la abertura superior constituye la boca de un embudo que se encuentra en el interior de una carcasa metálica cilíndrica. El embudo tiene la misión de llevar el agua de lluvia hasta otro depósito inferior. El diseño permite minimizar las indeseables pérdidas por evaporación, que de ser relevantes llevarían a cometer un error por defecto.
Es importante medir la lluvia como fundamental dato meteorológico (junto con la temperatura es la variable de mayor significación para los estudios climáticos). Y, a veces, la lluvia, qué evocadora...
"No es que la nanociencia sea hacer lo mismo pero más chiquito, sino lo clave es que cuando es más chiquito tiene propiedades sustancialmente nuevas y [se presentan] situaciones que son totalmente impredecibles".
(HORACIO PASTAWSKI; físico de la Universidad Nacional de Córdoba, Argentina).
La nanociencia y la nanotecnología, donde se estudia y manipula la materia a una escala minúscula, nanométrica, a nivel atómico y molecular, está suponiendo ya una gigantesca revolución predicha hace más de cincuenta años por el gran físico norteamericano Richard P. Feynman (genio y figura).El singular físico apuntó en una conferencia impartida en 1959 ("There´s plenty of room at the bottom") que la posibilidad de manipular y controlar objetos a muy pequeña escala tendría importantes aplicaciones técnicas. A escala atómica, donde la mecánica cuántica impera, el comportamiento de la materia es muy diferente al de los objetos macroscópicos y eso nos ofrece novedosas rutas para resolver nuestros problemas (como, por ejemplo, atacar de forma más eficaz y selectiva un tumor). Pero cuando Feynman abrió los ojos a la comunidad científica se estaba aún lejos de poder manipular la materia de tan íntima manera.
La nanociencia es pues la ciencia que estudia la materia a una escala muy pequeña. El prefijo nano significa una milmillonésima parte, así un nanómetro (1 nm) será la milmillonésima parte del metro (o millonésima de milímetro), diez elevado a menos nueve metros (0,000 000 001 m, o bien 0,000 001 mm). Cinco átomos alineados vienen a ser un nanómetro. Así, cualquier material o dispositivo de un tamaño comprendido entre 1 nm y 20 nm se considera un producto nanotecnológico. Y un nanomaterial tiene propiedades diferentes. A escala nanométrica cambian las cualidades de los materiales: color, conductividad eléctrica y térmica, magnetismo... Todo un mundo de nuevas posibilidades, que ahora comenzamos a desvelar, se nos abre.
Esta completa presentación del profesor Manuel García-Viñó Sánchez es una buena introducción a la Nanotecnología:
El sueño de Feynman empezó a hacerse realidad en 1981 con el desarrollo del microscopiode efecto túnel (STM, siglas en inglés de Microscopía Túnel de Barrido). Con este sofisticado dispositivo que inventaron dos investigadores de IBM en Suiza se consigue tomar imágenes de superficies a nivel atómico. Pero no sólo se pueden observar los materiales a esta diminuta escala nanométrica sino que la técnica permite la manipulación de los átomos. Los científicos, como si de piezas de un juego de construcción se tratara, manipulan y organizan los átomos de forma que el nanomaterial o el nanodispositivo formado tenga las propiedades deseadas. He aquí la magia de la técnica.
Las aplicaciones ya son realidad unas, y otras se vislumbran. Y los campos son tan diversos como la informática, la medicina, la energía, el medio ambiente o los nuevos materiales con interesantes propiedades. Algunos ejemplos son: pantallas planas de nanotubos de carbono, cremas protectoras contra los rayos ultravioleta con nanopartículas, tratamiento selectivo de tumores con nanopartículas magnéticas, cabezas lectoras de los discos duros con sensor nanométrico (lo que posibilita un aumento muy importante de la densidad de almacenamiento de datos), dispositivos que permitan la liberación controlada de medicamentos, nanotubos de carbono ensamblados que tendrían una gran resistencia mecánica a la tracción, células fotovoltaicas nanotexturizadas (con una textura nanométrica que incremente notablemente el 15 % de eficiencia de las convencionales), pinturas anticorrosión, equipamiento deportivo, etc.
Juan José de Miguel Llorente, profesor del Departamento de Física de la Materia Condensada de la UAM, sostiene que se prevé una producción masiva de los dispositivos nanotecnológicos con unos costes de producción muy bajos. Afirma que "este aspecto económico es algo muy distintivo en la Nanotecnología: por la poca energía que consumen los dispositivos derivados y por la facilidad para situarlos en cualquier punto, se espera que acaben estando presentes en todos los objetos y materiales que nos rodean cotidianamente". Y, algo que es muy importante, los dispositivos nanotecnológicos producen efectos muy intensos con un consumo muy pequeño de materias primas y de energía, con las consiguientes ventajas para el medio ambiente.
¿Está en marcha una nueva Revolución Industrial?
PEQUEÑA GUÍA AUDIOVISUAL SOBRE NANOCIENCIA Y NANOTECNOLOGÍA:
"Un volcán es el último episodio de un drama que comienza bastantes kilómetros por debajo de donde empieza a aparecer la lava [...]. Se trata, simplemente, de un desahogo de la energía que existe en el interior de nuestro planeta".
JOSÉ MARÍA FÚSTER CASAS (1923 - 2000); catedrático emérito de Petrología y Geoquímica de la UCM.
Hace poco pude ver en la televisión pública española (TVE) el programa El escarabajo verde, sobre ecología y temas de la naturaleza, en el que se recordaba la erupción del volcán Teneguía hace 40 años, en el otoño de 1971, al sur de la occidental isla canaria de La Palma. Fue la última gran erupción volcánica en tierra española (la reciente de El Hierro ha sido submarina), violenta expulsión de lava, piroclastos, vapor y gases que duró algo menos de un mes (hay que lamentar el fallecimiento de una persona que, al acercarse en exceso al vómito volcánico, inhaló fatídicamente gases tóxicos; es importante extremar las precauciones ante este fenómeno natural tan hipnotizante). En El escarabajo verde el eruptivo acontecimiento se rememora con la emisión, décadas después, del espléndido documental del NODO sobre aquella violenta manifestación de la energía interna de la Tierra. Las añejas imágenes son ciertamente espectaculares y la narración es precisa, rigurosa y viva. Este documental tiene para mí un doble valor: científico y sentimental. Pues se encontraba uno estudiando en el instituto cuando aquel gran profesor, que pretendía hacernos razonar, don Modesto Pozuelo, nos explicaba (sí, entonces se explicaba detenidamente) el tema de los volcanes y nos ponía el ejemplo de la no lejana (ni en el tiempo ni en el espacio) erupción del Teneguía. Este nombre se me quedó grabado a fuego. Al poco tuve la suerte de asistir a unas sesiones de cine científico en Sevilla y allí quedé maravillado con este documental del NODO sobre la erupción del volcán de La Palma. Precisamente es esta bella isla canaria la que ha registrado una mayor actividad volcánica histórica en el Archipiélago (tenemos constancia de erupciones, en diferentes puntos de la isla, entre 1470 y 1492, en 1585, 1646, 1677-78, 1712, 1949 y, la que nos ocupa, de 1971).
No pocas erupciones volcánicas han tenido lugar en el activo archipiélago canario en período histórico (aquellas que han sido registradas y documentadas por el hombre). Tradicionalmente se han considerado activos los volcanes que, en período histórico, han erupcionado en alguna ocasión, aunque actualmente se prefiere establecer como criterio el que hayan entrado en erupción en los últimos 25.000 años. Un criterio exigente pero objetivo.
"Para el neófito en las ciencias atmosféricas la no predictibilidad del tiempo puede convertirse en una maldición, para el meteorólogo esto precisamente convierte el tema en lo más fascinante y divertido como base de estudio".
Me encontraba ayer en la cafetería desayunando y, entre sorbo y sorbo, hojeaba el diario ABC de Sevilla. Me detuve en la página de información meteorológica y me pareció bastante detallada (salvo en lo referente a Europa y el resto del mundo): mapa de España con diferentes colores según la temperatura, predicción para la provincia, mapa de isobaras y, también, información precisa (pues en datos astronómicos se basa) de las horas de salida y puesta del Sol, fases de la Luna y horario de las mareas.
Hasta aquí todo perfecto, pero cuando desvío mi mirada hacia la izquierda de la página quedo perplejo al observar que allí se levanta la columna del horóscopo. ¿Cómo pueden compartir página el horóscopo, con su derroche de imaginación predictiva sin fundamento alguno, con las científicas predicciones del tiempo atmosférico? Sería como si un vendedor de robots de cocina compartiera auditorio con un físico en una conferencia, el primero para convencernos de las magníficas cualidades del producto que nos ofrece y que quiere que compremos y el segundo para disertar sobre electrónica. Chirría, ¿verdad?
Sabemos que actualmente las predicciones meteorológicas no tienen una fiabilidad mayor del 85 % cuando corresponden a un pronóstico a diez horas vista (menos aún si es a mayor tiempo), pues la atmósfera es un sistema dinámico muy complejo, de comportamiento caótico. Gracias a los modelos matemáticos y los ordenadores pueden hacerse las predicciones meteorológicas con cierto grado de fiabilidad. Pero el horóscopo es diferente según quien lo elabore, según su inventiva. Dos periódicos diferentes nos darán predicciones y consejos diferentes, incluso opuestos. Leí el mio: "el astro-rey Sol le envía de soslayo protagonismo con brillo, prestigio, privilegios". ¡Vaya! ¡Qué bien! A lo mejor todo eso me lo da esta entrada...
¿Por qué no ponen el horóscopo junto a la sección de pasatiempos? O, mejor aún, fuera de la prensa seria.
[Una web imprescindible sobre Meteorología, para conocer y disfrutar con esta ciencia: Divulgameteo, de José Miguel Viñas]
[Susana Martínez-Conde, neurocientífica que dirige un prestigioso laboratorio en Estados Unidos. Fuente: Diario "El Mundo"]
Es una delicia y una magnífica noticia contar entre nuestros compatriotas con mujeres investigadoras de la talla de la gallega Susana Martínez-Conde, quien desarrolla su labor en Estados Unidos en el campo de la neurociencia. Y lo hace desde un enfoque muy original y sugestivo: la magia; de la que obtiene valiosa información para estudiar cómo funciona la atención y cómo el cerebro procesa la información.
[Escalinata y fachada de la Biblioteca Nacional de España. Fuente: BNE]
El buscador salvavidas que es Google homenajea hoy, con un simpático doodle, a ese tesoro cultural que es la Biblioteca Nacional de España, pues tal día como hoy de hace trescientos años abría sus puertas (aunque con otro nombre y en otro lugar).
Efeméride que me lleva (me apetece) a hacer una recomendación, no en este caso de un libro científico o de divulgación, sino de una novela. Y no de una novedad editorial, sino de una de las más importantes obras de la literatura española contemporánea: El árbol de la ciencia (1911), de Pío Baroja, escritor vasco y español universal.
Descubrí a Baroja con quince años, cuando en la asignatura de Lengua y Literatura tuve que leer Paradox, rey. Comencé con dudas pero al poco la singular obra me cautivó y me divirtió. En las vacaciones tras aquel curso compré El árbol de la ciencia. El ejemplar, hoy de amarillentas páginas, estaba editado por Alianza Editorial con una sugestiva cubierta del genial Daniel Gil (un rostro, semioculto, nos mira inquietante, ¿o somos nosotros mismos que nos vemos reflejados en la portada?).
Pío Baroja comentó de El árbol de la ciencia que era la mejor novela de carácter filosófico que había escrito, probablemente el libro más acabado y completo de todos los suyos. Estoy de acuerdo. El protagonista es un joven médico, Andrés Hurtado, que sufre con lo que ve, una realidad, la de España a comienzos del siglo XX, en la que la injusticia, la crueldad, la decadencia caen sobre las personas y los paisajes como una insoportable niebla que ciega y agota. Pero Hurtado, con profundas inquietudes intelectuales, pregunta e indaga, sondea sobre la falta de sentido de la existencia. Para ello cuenta Hurtado con un interlocutor excepcional, su tío Iturrioz, también médico como él, y como el propio Pío Baroja. Parte esencial de la novela son las jugosas conversaciones, de carácter filosófico, entre tío y sobrino. En ellas se manifiestan dos concepciones filosóficas en conflicto dialéctico: Iturrioz, con un enfoque empirista; Hurtado defiende las ideas de Kant y Schopenhauer (recordemos que Baroja realizó su tesis doctoral sobre el dolor, haciendo un estudio psicofísico del mismo).
En la cuarta parte del libro, "Inquisiciones", estos diálogos filosóficos alcanzan su momento álgido. Hablan sobre las verdades, el conocimiento de la realidad, la razón, la experiencia... Hurtado dice que la ciencia valora los datos de la observación, relaciona las diversas ciencias particulares, "que son como islas exploradas en el océano de lo desconocido; levanta puentes de paso entre unas y otras de manera que en su conjunto tengan cierta unidad". Puentes que no pueden ser más que hipótesis, teorías, aproximaciones a la verdad, concluye.
Con El árbol de la ciencia comencé a interesarme por la filosofía, y el curso siguiente, en tercero del antiguo BUP, lo inicié predispuesto a aprender, y a razonar. Así mismo, leyendo esta novela de Pío Baroja, descubrí quién era Haeckel. En la segunda parte del libro, "Las carnarias", Iturrioz y Hurtado dialogan sobre la "crueldad universal". Iturrioz expone una extravagante, mas muy interesante, teoría sobre la psicología humana (varios millares de años serán necesarios para superar el homo homini lupus, el hombre como lobo para el hombre, afirma).Dice Iturrioz que puede adaptarse el principio de Müller, según el cual el desarrollo embrionario de un animal reproduce su genealogía, o, en palabras de Haeckel, la ontogenia (o desarrollo del individuo en su fase embrionaria) es una recapitulaciónde la filogenia (evolución de la especie), a nuestra psicología; ésta, denuncia Iturrioz, no es más que una síntesis de la psicología animal. "Así se encuentran en el hombre todas las formas de la explotación y de la lucha: la del microbio, la del insecto, la de la fiera...". Usureros, maleantes y demás gente indeseable llevarían en su interior (en los genes) reminiscenciasde animales chupadores de sangre, de insectos que se valen de todo tipo de tretas fatales para otras especies, o incluso para otros individuos de la misma especie. Es más una metáfora que una teoría, pero sin duda impactante. Por ejemplo, el estafilino se lanza a traición sobre otro individuo, atrapándolo y absorbiéndole los jugos.
Pero, a pesar de todo, El árbol de la ciencia para nada es una novela deprimente, más bien diríamos que invita a la reflexión y a actuar en aras de superar el abatimiento y cambiar el estado de las cosas. La profesora Mercedes Laguna lo ve así: "Podríamos concluir, en consecuencia, que El árbol de la ciencia, más que al nihilismo, invita a la acción". Y es que, como murmura un médico al final de la novela, había en Andrés Hurtado, el protagonista, "algo de precursor".
Más en "El devenir de la ciencia" sobre lo tratado:
¿Quién no conoce la escala Celsius o centígrada de temperatura?
Las predicciones meteorológicas nos las cuentan (cada vez mejor, por cierto) indicando los valores de temperaturas máximas y mínimas en grados centígrados (ºC); los científicos medimos frecuentemente la temperatura también en la escala centígrada de Celsius (aunque la unidad del Sistema Internacional es el kelvin, K; como es sabido la magnitud de un kelvin es idéntica a la de un grado centígrado, en la escala absoluta lo único que se hace es desplazar el cero hasta el valor mínimo, el cero absoluto, 0 K).Pero lo que es poco conocido es cómo elaboró Celsius, astrónomo sueco de la primera mitad del siglo XVIII, su escala centígrada de temperatura. Y sorprendente nos resultará saber que en aquella escala de Celsius el agua hervía a ... ¡0 grados!
Anders Celsius (1701 - 1744) era un importante astrónomo de la ciudad sueca de Uppsala que participó en 1736 en la memorable expedición geodésica a Laponia, organizada por la Academia de Ciencias francesa, con la finalidad de determinar, junto con las mediciones que se tomaran en el Ecuador (donde participaron los eximios científicos y marinos españoles Jorge Juan y Antonio de Ulloa, "los caballeros del punto fijo"), la longitud de un arco de meridiano y así saber, comparando los valores de Laponia y del Ecuador (a la sazón en el virreinato del Perú), la figura exacta de la Tierra. Pues había una controversia respecto a si nuestro planeta tenía forma de melón o de sandía, es decir, si estaba achatada por el ecuador o por los polos. La expedición a Laponia estaba dirigida por el matemático y físico francés Maupertuis. El resultado fue (como hoy sabe cualquier estudiante) que Newton tenía razón y la Tierra está achatada por sus polos. Antes de tan magna experiencia científica Celsius, como buen nórdico, se interesó por las auroras boreales, realizando un importante estudio de las mismas. El prestigio ganado en su trabajo en la expedición geodésica a Laponia le permitió conseguir el apoyo de las autoridades suecas para fundar en 1741 un moderno observatorio astronómico en la ciudad de Uppsala.
[Observatorio Astronómico de Uppsala. Fuente: Wikipedia]
Escribió Celsius algunas obras científicas de valor y siguiendo el espíritu de la Ilustración trató de popularizar el conocimiento científico. Así escribió un libro de sugestivo título, "Aritmética para la juventud sueca". Nuestro inquieto protagonista fue asimismo un activo defensor de la implantación del calendario gregoriano en Suecia, cosa que, sin embargo, no ocurrió hasta 1753, casi dos lustros después de la temprana muerte del astrónomo de Uppsala.
Pero, a pesar del innegable mérito científico de Anders Celsius, éste sería un gran desconocido fuera de su escandinava tierra de no ser por su invención en 1742 de la escalacentígrada, con dos puntos fijos: la temperatura de congelación del agua, a la que asignó el valor de 100º, y la de ebullición, a la que dio arbitrariamente el valor de 0º, ambos valores medidos a nivel del mar. Pretendía pues sustituir la escala del alemán Fahrenheit (con 180 grados entre la congelación y la ebullición del agua) por otra precisa y más sencilla, centesimal. Mas, ¿cómo lo hizo?, ¿por qué su extraña elección de 0º para la ebullición del agua y 100º para la congelación de la misma o la fusión del hielo, al contrario de como lo hacemos hoy?
[Edificio Gustavianum de la Universidad de Uppsala (Suecia), actual museo. Es el edificio más antiguo de esta universidad, construido en el siglo XVII. En el interior de la bella cúpula central hay un interesantísimo teatro anatómico para la realización de disecciones (1663). La universidad tiene su origen en 1477, siendo pues la primera universidad escandinava. Anders Celsius estudió en esta universidad, donde su padre fue profesor, y en 1730 consiguió en ella la plaza de profesor de Astronomía. Fuente: Wikipedia]
Ciertamente el mérito de Celsius no reside meramente en la proposición de una escala práctica de temperatura sino, principalmente, en los rigurosos trabajos experimentales que llevó a cabo el científico de Uppsala. Dedicó no poco tiempo (años de escrupulosa experimentación) a la determinación precisa de los dos valores fijos, los puntos de congelación y de ebullición del agua, para obtener una escala universal de temperatura. En 1742 por fin logra publicar un artículo en el que daba cuenta de sus investigaciones y conclusiones: "Observaciones de dos valores bien definidos [fijos] en el termómetro".
En primer lugar Celsius observó que la temperatura de congelación del agua era la misma que la de fusión del hielo, es decir, el punto de congelación y el de fusión tienen idéntico valor. Estudió asimismo la posible influencia de la presión atmosférica en el punto de congelación, descartándola: el punto de congelación o de fusión no dependía de la presión atmosférica. También demostró que dicho valor es independiente de la latitud. Así pues sus estudios experimentales indicaban que el punto de congelación del agua era un adecuado punto fijo para la escala universal de temperatura que pretendía establecer. ¿Y el otro punto fijo de la escala? ¿Sería el punto de ebullición del agua acertado?
Los experimentos respecto al punto de ebullición fueron numerosos, un trabajo arduo pero eficaz. Para empezar tomó agua de diferentes orígenes, incluida la procedente de la nieve, concluyendo que cualquiera podría servir para su propósito. El asunto crucial era la dependencia de la temperatura de ebullición del agua de la presión atmosférica (esto fue descubierto ya por Fahrenheit). Celsius quería determinar con gran fidelidad esta relación. Y lo consiguió con enorme precisión y exactitud para su época. La conclusión a la que llegó nuestro protagonista fue que la temperatura de ebullición del agua (a la que ésta hierve) es un punto fijo adecuado para la escala termométrica siempre que se defina para una presión atmosférica dada (ésta, a su vez, depende de la altitud; a mayor altura, menor presión atmosférica). Celsius adoptó el valor de 751,2 mm Hg (1001 hPa) como presión atmosférica estándar (que consideraba el valor medio de presión ejercida por la atmósfera). El astrónomo de Uppsala dio la información necesaria para hacer las correcciones pertinentes de este segundo punto fijo, la ebullición del agua, para el caso de que la presión atmosférica fuera diferente a la estándar o media. En su escala Celsius marcó el 0 (0º) para el punto de ebullición del agua y el 100 (100º) para la temperatura de congelación. Cien divisiones, o un centenar de grados, separaban ambos puntos fijos; una escala pues centígrada o centesimal. Nada que ver con la complejidad de la escala del francés Réaumur o con la del alemán Fahrenheit. Pero no parece muy acertada la elección del valor 0 para la ebullición y del 100 para la congelación porque, en este caso, la dilatación del mercurio en el interior del capilar del termómetro al absorber calor del ambiente, ascendiendo por dicho tubito, conllevaba una disminución en la lectura de los grados. Así, por ejemplo, en un estival día escandinavo el termómetro original de Celsius indicaría 80º (20º C daríamos hoy); en un frío día de invierno podría indicar 110º (nada más y nada menos que -10º C). ¿Por qué esta extraña decisión si Celsius pretendía obtener una escala universal y sencilla?
Pues resulta que Celsius utilizó un termómetro de Delisle en sus investigaciones del punto de ebullición. El astrónomo francés Joseph Nicolas Delisle usaba un termómetro con el cero en el punto de ebullición y el 150 para el punto de congelación (Celsius tuvo el acierto de hacer una escala centígrada). Esta escala invertida tenía una finalidad (que fuera ventajosa es como mínimo discutible): evitar la lectura de temperaturas ambientales negativas (lo cual probablemente viera práctico un nórdico como Celsius). Si hubiera prosperado la propuesta del científico de Uppsala no habría temperaturas bajo cero en tan septentrionales latitudes. Y el agua herviría a ¡cero grados!
El cambio del cero y el cien de la escala termométrica parece natural y se llevó a cabo poco después de la muerte de Celsius. Sin embargo no puede atribuirse a una única persona. En las publicaciones meteorológicas de Uppsala, después del fallecimiento de Anders Celsius en 1744, se utilizan ya los termómetros con la escala directa o moderna (0º para el punto de congelación del agua y 100º para el de ebullición) bajo diferentes nombres: "Celsius Novum", entre otros. Posiblemente fue el gran naturalista sueco Linneo (Carl von Linné), "príncipe de los botánicos", quien impulsó el cambio, ya adoptado por otros, como el astrónomo Strömer o Daniel Ekström, un reputado fabricante de instrumentos de Estocolmo.
Anders Celsius, el astrónomo de Uppsala que puso orden en la termometría tras rigurosos experimentos, murió en abril de 1744, con tan sólo 42 años y en plena madurez científica, de tuberculosis.
- Celsius temperature scale. OLOF BECKMAN. Uppsala Universitet, 2008. Buena parte de esta entrada está basada en este artículo que encontramos en "Linné on line".
Ayer fue la Gala de la VI Edición de los Premios 20 Blogs del diario 20 Minutos. El mejor blog, según el jurado, fue "Mati y sus mateaventuras", una serie de historias y aventuras matemáticas para niños y adolescentes, un material didáctico de gran valor (sobre todo en estos tiempos). En la categoría de Ciencia y Tecnología el triunfador, por votación popular, fue la bitácora "Ciudad Blogger", un metablog sobre trucos y tutoriales para los creadores y diseñadores de blogs.
"El devenir de la ciencia" quedó en un honroso 21º puesto en esta última categoría (entre un total de 468 blogs), en la que la ciencia lo tiene difícil frente a las tecnologías, particularmente las de la información y la comunicación.
Mi enhorabuena a los ganadores y ... ¡a seguir trabajando!
Suele ocurrir en los descubrimientos que la tenacidad de quien busca y el azar confluyan de forma fértil y, no pocas veces, conduzcan a un destino (o a un resultado) no previsto, no imaginado. Estas sorpresas son las más gratificantes. En Internet, cómo no, esto también sucede.Acabo de descubrir la bitácora "Turismo matemático" y me ha dado una excelente impresión. Habrá que viajar por ella. La incorporo a mi lista de blogs a seguir.
"El mundo es una errata. El problema es que han despedido al corrector". El profesor, poeta también, contesta:
"El problema, Don Antonio, es cuando el mundo no es tanto una errata, sino falta de ortografía".
Y sin embargo, Leibniz (1646 - 1716), el sesudo y polifacético alemán nómada, filósofo de las mónadas, inventor (de forma independiente a Newton, y con las conocidas polémicas) del cálculo diferencial e integral,amén de artefactos como una máquina de calcular mecánica o un dispositivo eólico para drenar minas, ebrio de optimismo teológico, pensaba que vivimos en el mejor de los mundos posibles. Dios creó, según Leibniz, el mejor mundo entre una infinidad de posibilidades. Y además se empeñó en conciliar razón y fe.
No pocos pensarán que esta idea de Leibniz es una memez, acordándose de guerras, enfermedades, injusticias, consumismo, deterioro del medio ambiente, crisis económicas y de valores, y demás lacras de nuestro tiempo. Tír na nÓg, la legendaria tierra gaélica de la eterna juventud, donde no se conocían ni la enfermedad ni la muerte, sólo tenía existencia en la mente hirviente de los antiguos celtas.
"Ya que no podemos hacer nuestra vidamás larga, hagámosla más ancha".
ANTONIO GALA.
Sabio adagio del escritor Antonio Gala, que encabeza el blog amigo "La nota discordante", de Carlos Javier Galán. Será raro encontrar a alguien que no quiera vivir más, pero de lo que no cabe duda es de que, en cualquier caso, todos deseamos vivir mejor, ansiamos nuestro bienestar. Para ello, también nosotros debemos poner de nuestra parte y vivir lo más plenamente posible, hacer nuestra vida más ancha, como dice Gala. Y, recordando ahora a Jesús Mosterín, puesto que la vida es corta, muy breve, qué mejor que sintonizar con el universo y satisfacer nuestra curiosidad sobre tantísimos fenómenos sorprendentes que en él acontecen, dar alimento, mediante el conocimiento científico, a nuestro ser curioso.
Salud no es sólo ausencia de enfermedad, esta definición es pobre e incompleta y hace tiempo que está superada, es bienestar físico, sí, pero también mental y social (¿acaso tiene salud quien sufre una penosa situación de estrés o quien padece aislamiento social?).
Numerosos equipos de médicos e investigadores trabajan a diario, tenazmente y a veces superando serias dificultades (ahora recortes), para obtener resultados, que, inevitablemente (las rigurosas investigaciones científicas son así), tardarán años en dar frutos. Y a veces hay que conformarse con éxitos parciales, a la espera de ulteriores investigaciones que culminen felizmente (la vacuna de la malaria es un ejemplo de esto). Para iniciarse en este bloque temático "Vivir más, vivir mejor" de Ciencias para el Mundo Contemporáneo propongo esta guía, incompleta pero espero que útil, audiovisual. Un buen comienzo sería ver con detalle la presentación que del tema hace Ramón Mª Sola Jábega (que tomamos de Slideshare):
7. "¿EXISTEN LAS MEDICINAS ALTERNATIVAS?". - Afectos en la noche (RNE1): Debate sobre la homeopatía. - Escépticos (primera temporada, 8º episodio): "¿Homeopatía?".
