Tycho, Kepler y Galileo: fundadores de la astronomía moderna

Tycho Brahe, Johannes Kepler y Galileo Galilei, figuras prominentes de la Revolución Científica de los siglos XVI y XVII, deben ser considerados como los fundadores de la astronomía moderna. Tycho Brahe (1546-1601), miembro de la nobleza de Dinamarca y aristotélico de la más estricta observancia, no elaboró ningún sistema cosmológico original ni introdujo algún concepto físico fundamental, sino que contribuyó al desarrollo de la astronomía con observaciones sistemáticas del cielo y de gran precisión, cuyos datos serán fundamentales para que Johannes Kepler (1571-1630) elabore sus tres leyes de los movimientos planetarios, los cuales habían sido la pesadilla de los astrónomos por más de veinte siglos, además de introducir la causalidad física en los cielos y terminar con la obsesión de círculos girando sobre círculos en la geometría formal de los cielos. Galileo Galilei (1564-1642), además de establecer la cinemática moderna, acorde con la noción de una Tierra en movimiento, introduce el telescopio como instrumento de investigación científica y descubre maravillas en el cielo jamás vistas antes, ayudando a establecer el sistema copernicano.

La regla "mertoniana" de la velocidad media

Durante la Baja Edad Media en las Universidades de Oxford y París se estudiaba el problema de la variación de las formas. Al principio, estos estudios eran realizados desde un punto de vista aristotélico, pues para el filósofo griego existían cuatro tipos de cambio (sustancial, cualitativo, cuantitativo y local) y su física era una física de cualidades y no era posible matematizarla. Paulatinamente, estos estudios se fueron enfocando al problema del cambio local y poco a poco fueron introducidos elementos matemáticos (geométricos). Es así como un grupo de pensadores del Colegio Merton de la Universidad de Oxford conocidos como "Los Calculatores" comenzaron a introducir conceptos como el de movimiento con rapidez uniforme y uniformemente acelerada. Este grupo estaba formado por Thomas Bradwardine, William Heytesbury, Richard Swineshead y John Dumbleton. La famosa "regla mertoniana" o "teorema de la velocidad media" fue establecida allí y es considerada como la más simple y primordial contribución a la física por parte de la ciencia medieval. Estudios de este tipo también fueron realizados, en la misma época, por pensadores de la Universidad de París. Esta regla era conocida por Galileo y le sirve para fundamentar sus estudios sobre el movimiento, los cuales inicia desde un marco aristotélico llegando a un callejón sin salida, pero al abandonar el marco impuesto por la filosofía de Aristóteles y adoptar la física arquimediana funda la cinemática moderna.

De Motu (Sobre el movimiento)

Uno de los fenómenos de la naturaleza que ocupó la atención de los filósofos y pensadores desde la Antigüedad fue el fenómeno del movimiento y del cambio en general. Existe el viejo axioma filosófico que señala "Ignoratio motu. Ignoratio natura". Toda filosofía que aspirara a ser considerada como verdadera, tenía que explicar el fenómeno del cambio o del movimiento. Así, por ejemplo, Heráclito (siglo VI a.n.e) es el primero que estudia específicamente el fenómeno del cambio. Para este filósofo, la única y auténtica realidad de la naturaleza era el cambio. Por el contrario, para Parménides (siglo VI a.n.e.), el cambio no existía; era una mera ilusión de nuestros sentidos. Aristóteles, en la gran síntesis que hace del conocimiento del mundo natural, señala la existencia de cuatro tipos de cambio o movimiento: sustancial, cualitativo, cuantitativo y local. Es el estudio que Aristóteles realiza respecto al cambio local, específicamente sobre la caída de los cuerpos y el lanzamiento de proyectiles, el que heredará la física clásica, vía primero con los estudios de los eruditos medievales, quienes desarrollan la teoría del impetus para explicar los movimientos que la física aristotélica no explicaba, para continuar con los estudios de pensadores previos a Galileo y, finalmente concluir con la obra del físico italiano, quien terminará fundando la cinemática moderna. Es importante resaltar que la palabra "De Motu" es utilizada en muchas obras que tratan del fenómeno del cambio o movimiento, tanto en el sentido de cambio en general y en el sentido de movimiento local. La primera obra de Galileo, que es publicada póstumamente, lleva por título De Motu. Una carta de Newton dirigida a Halley también lleva por título De Motu. Desde luego, estas últimas en el sentido del cambio o movimiento local.

Algo sobre la Historia de la Física Acústica No-Lineal y sus Aplicaciones

Las ondas acústicas se dividen en cuatro etapas según el rango del espectro de frecuencias, esto es, el infrasonido que son ondas menores a los 20Hz, el sonido audible que se encuentre entre 20 Hz y 20kHz, el ultrasonido que tiene una frecuencia aproximada de 20kHz hasta 1GHz y el hipersonido que es superior a 1GHz. Donde estas cuatro etapas han sido muy importantes para el desarrollo social, ambiental, tecnológico, industrial, medico y porque no decirlo, bélico. Sin embargo, a pesar de las aportaciones desde Da Vinci con un estudio del aspecto fisiológico auditivo, hasta las aportaciones de Galileo, Hooke y Newton, así como, de Fourier, Bernoulli, e incluyendo a Doppler, Kelvin, Helmholtz y Lamb, por mencionar algunos; los estudios realizados se enfocaron en sistemas lineales. En este trabajo se presenta un recorrido sobre las aportaciones realizados a la física acústica no-lineal, donde trabajos pioneros realizados por Euler como el desarrollo de sistemas de ecuaciones para flujo incompresible sin perdidas daba un comienzo a un análisis diferente y complejo. Laplace por su parte, determinó que la propagación del sonido era adiabática y no isotérmica. Stokes descubre la discontinuidad de la superficie. Rankine desarrolla la ecuación de onda permanente en gases conductores de calor. Rayleigh resuelve el sistema unidimensional de Navier-Stokes con viscosidad. Becker por su parte, obtiene la solución exacta del sistema unidimensional de Navier-Stokes-Fourier. Lighthill aplica la ecuación de Burguers con coeficiente a la difusividad del sonido, por mencionar algunos ejemplos. Los estudios que envuelven a la física acústica no-lineal continúan aportando grandes progresos para la compresión de fenómeno naturales, geología, arquitectura, sistemas biomédicos, petroquímica, además de astronomía y cosmología.

Estudio del método socrático (Mayéutica) como predecesor y antecedente para el método científico

Tras el análisis de la Mayéutica y lógica practicada por el filósofo griego Sócrates y presente en los diálogos socráticos, se propone la caracterización de este método como un antecedente de lo que hoy podemos entender como el método científico normal. Método el cual se puede denominar como la construcción de operaciones lógicas en un estadio primitivo y anterior a paradigmas mediante los cuales es posible evitar sesgos o razonamientos acientíficos en el desarrollo de conocimiento, y, que consiste en la constante definición de oraciones pseudo-axiomáticas las cuales son tomadas como base para la realización de dichas operaciones lógicas, con el objetivo de inferir contradicciones dentro del sistema construido.

Interpretación teológica de la concepción newtoniana de fuerza

El antiquísimo conflicto entre la ciencia y la teología o, mejor dicho, entre la ciencia y la iglesia es un tema basto y digno de reflexionar. En esta investigación se analiza la interpretación teológica de la concepción newtoniana de fuerza. Se hace referencia a pensadores de la corriente neoplatónica anteriores a Newton como: Jakob Bohme, Ralph Cudworth y Henry More y a comentaristas y seguidores de Newton como: Richard Bently, William Whiston, William Berham y George Chayne.

Elementos de Matemática, de Benito Bails

Benito Bails, autor de varios libros de matemáticas de amplia difusión, es considerado uno de los matemáticos españoles más importantes de fines del siglo XVIII. Bails cursó estudios universitarios en Francia y tuvo contacto con numerosos sabios de ese país, en aquella época el centro de la ciencia mundial, por lo que pudo conocer los principales textos, franceses y de otros países, utilizados para la enseñanza de las matemáticas a nivel medio y superior. Entre los trabajos de Bails, destaca el que lleva por título Elementos de Matemática, en once volúmenes publicados entre 1779 y 1790, y que, a pesar de su nombre, contiene gran parte de física. Elementos de Matemática es de especial interés para México, ya que se utilizó en instituciones de enseñanza de este país, posiblemente desde las últimas décadas de la época novohispana. Se intenta aquí presentar un resumen de los temas que cubre esa monumental obra.

Exposición de los fundamentos geométricos de la mecánica clásica y su posterior desarrollo analítico

Se estudiarán las bases geométricas del desarrollo de la mecánica clásica y el movimiento de los cuerpos celestes fundamentados en la presentación axiomática-deductiva del libro Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, remarcando su importancia histórica en la conceptualización del cálculo infinitesimal y los métodos modernos de análisis matemático. Posteriormente, una descripción del movimiento de los cuerpos bajo la influencia de un potencial servirán de antecedente para el estudio de la mecánica celeste, apoyándose en la verificación de las leyes de Kepler del movimiento planetario gracias al desarrollo analítico de la mecánica.

Los agujeros negros vistos filosóficamente como un vórtice generado en un medio material

Históricamente Laplace introduce el término objeto gravitacionalmente fuerte, donde todo cuerpo que cae en él debe tener una velocidad de escape infinita para salir de sus efectos gravitacionales. De modo que en esté trabajo se plantea la hipótesis de un agujero negro de Laplace visto como un vórtice gravitacional en un medio material y se discute las distintas implicaciones que esto tendría si un agujero negro se viera como un vórtice en el espacio vacío. Compararemos estos resultados o argumentos con los obtenidos por la teoría de la relatividad general de Einstein para el caso de la solución de Schwarzschild.

Interpretaciones de la mecánica cuántica

La mecánica cuántica ha venido a cambiar totalmente la física. Su gran elegancia solo se compara con su enorme complejidad y extrañeza. Dentro de esta rama, existen fenómenos físicos que resultan muy interesantes y que dan pie a diversas interpretaciones las cuales nos ayudan a construir esquemas experimentales y comprender los resultados que obtenemos de los experimentos. Empero, las interpretaciones acaban destruyendo los principios básicos con los cuales hemos explorado todas las ciencias, a saber: realismo, localismo y unitariedad. Lo que provoca un cuestionamiento sobre la realidad que conciben por medio de ellas. En este poster nos daremos a la tarea de elaborar un resumen sistematizado de las interpretaciones más prometedoras de la mecánica cuántica señalando en cada una de ellas cuales son los principios que rompe y él desarrollo histórico detrás que propició su fundamentación.

Observaciones astronómicas del cometa de Newton (1681)

En los últimos meses del año de 1680 y los primeros de 1681 se observó un cometa de gran luminosidad que llegó a ser visible durante el día. Se le conoce con el nombre de cometa de Newton (o C 1680 V1), pues el físico inglés determinó su órbita y le fue útil para comprobar la veracidad de la tercera Ley de Kepler y encontrar las nuevas leyes de la mecánica celeste. Éstas serían publicadas en su libro Philosophiae Naturales Principia Mathematica en 1687. En Nueva España, Carlos de Sigüenza y Góngora realizó observaciones astronómicas y las publicó en su obra Libra Astronómica y Filosófica. En este trabajo se profundizará sobre las observaciones astronómicas y los cálculos realizados por Sigüenza para determinar la posición del cometa en el cielo.

A 140 años del tránsito de Venus de 1882: una ruta del patrimonio astronómico de Guadalajara

Hubo un tiempo en que los tránsitos de Venus sobre el disco aparente del Sol eran el único método para determinar con cierta precisión la distancia entre la Tierra y el Sol, de ahí la importancia de registrarlos cuando éstos acontecían; en la época moderna a partir de las observaciones realizadas por Jeremiah Horrox (grafía según documentos de la época) del correspondiente a 1639 diversos observadores han procurado registrarlos a través del tiempo y alrededor del mundo, aquellos que tienen la fortuna de atestiguarlo por lo menos una vez en su vida, pues se presentan en pares distanciados por 8 años y cada par 121 años y medio o 105 años y medio. Históricamente la documentación de las expediciones realizadas para su observación nos da cuenta de los esfuerzos y riesgos para hacer los registros de tales acontecimientos y la reducción de los datos correspondientes. En este trabajo se da cuenta de la actividad astronómica en la Guadalajara decimonónica identificando el sitio, los personajes y las publicaciones derivadas de la observación del tránsito de Venus correspondiente a 1882, que produjo reportes técnicos con diagramas y también textos de divulgación; debe destacarse que las observaciones de dicho fenómeno constituyen de alguna forma los pilares sobre los cuales se sustenta el desarrollo de la ciencia astronómica en la ciudad de México y Guadalajara, de ahí la importancia de reconocer la labor de los personajes que hicieron posible las observaciones de los tránsitos de Venus de 1874 y 1882. Proponemos la Ruta Astronomía en la Ciudad como un proyecto de salvaguarda que permite identificar el patrimonio astronómico y los objetos asociados a los distintos espacios como una manera de rescatar la memoria del desarrollo científico de esta disciplina, así como la importancia de destacar el sitio donde se realizó la observación del tránsito de Venus en Guadalajara y reconocer desde el territorio como uno los valores patrimoniales a restituir y no caiga en el olvido.

Historia de la Fisión Nuclear

Se hace un recuento histórico de los descubrimientos esenciales que influyeron directamente a la teoría de la fisión nuclear. Partimos desde la radioactividad de los Marie y Joliot Curie extrayendo elementos del Pechblenda Checoslovaco y la continuación de su trabajo por Irene Curie (radioactividad inducida). Experimentos de bombardeo de Neutrones; U + n -> Energìa + Bario; Elementos Transuránicos, transmutación de elementos a isotopos más pesados, y la reacción nuclear en cadena (CP-1) Hacemos un repaso por los autores de tales experimentos y el contexto en que se desarrollaron por parte de Meitner, Strassman, Hann, Frisch, Fermi, Szilard, Bohr y Teller, a mediados de siglo XX. Se ofrecerá una perspectiva ramificada de los esfuerzos conjuntos de numerosos científicos que llevaron al desarrollo de la teoría basadas en textos científicos e históricos al igual que un preámbulo al evento que fue el Proyecto Manhattan.

On the Connexion of the Physical Sciences: Mary Somerville, Arabella Buckley y la Física del siglo XIX

Este trabajo es una biografía del clásico On the Connexion of the Physical Sciences de Mary Somerville, a través de sus diez ediciones de 1834 a 1877. Se estudia, a partir de un análisis material y de contenido: el papel de la cultura de la imprenta y de los públicos lectores en la producción de conocimiento científico, en una época en la que la «física» se estaba configurando como disciplina. También se examina el caso de Arabella Buckley como la editora de la edición póstuma del libro de Somerville, dando pie a una narrativa en la que las mujeres de ciencia toman el hilo conductor de la historia de la física.

Teoría y Observación en la Ciencia

En el siguiente proyecto se expondrán una serie de trabajos representativos de los puntos de vista más influyentes, durante la segunda mitad de nuestro siglo, sobre el problema de la distinción y la relación entre teoría y observación en ciencia. En estos trabajos se analiza también el papel de lo teórico y de lo observacional, tanto en la formulación como en la contrastación y aceptación del conocimiento científico. La secuencia de los artículos está pensada de tal manera que ofrezca una visión global del desarrollo de los problemas y de la evolución de las diferentes perspectivas desde las cuales se han abordado. Se hará especial énfasis en las contribuciones de Carnap, Maxwell, Hempel, Hanson, Kuhn y Feyerabend ya que constituyen una referencia clásica dentro del campo.