jueves, 23 de marzo de 2017

Gay-Lussac, Alexander von Humboldt y el 'aire alemán' [Anécdotas (2ª Parte)]


Gay-Lussac y Humboldt | Fuente

Al brillante químico francés Luis Joseph Gay-Lussac (1778-1850) le debemos el enunciado de la ley de los volúmenes de combinación de los gases en 1808. Este descubrimiento fue posible debido a los experimentos sobre creación de vapor de agua con ayuda de descargas eléctricas, que realizó junto con el polímata prusiano Alexander von Humboldt (1769-1859). La ley de los volúmenes de combinación de los gases nos dice que el cociente entre los volúmenes de gas que reaccionan y el volumen de los productos obtenidos puede expresarse mediante números enteros pequeños, y es quizá una de las aportaciones científicas más importantes de Gay-Lussac, aunque ni mucho menos la única.

Pero dejemos la química de momento y continuemos con la parte más anecdótica, objeto de esta nueva serie del blog.

En el recomendable libro Eurekas y Euforias, Walter Gratzer nos cuenta, citando Was nicht in den Annalen steht de Josef Hausen, la siguiente historia referida al periodo de colaboración de Humboldt y Gay-Lussac:

«En sus experimentos necesitaban unos vasos de reacción de paredes especialmente finas que tenían que comprarse en Alemania. Humboldt aplicó su ingenio natural al problema de evitar los aranceles sobre las importaciones que en aquella época eran excepcionalmente elevados. Dio instrucciones a los sopladores de vidrio alemanes para que sellaran los largos cuellos de los recipientes y pusiesen una etiqueta en los envases: Manejar con cuidado-Aire alemán. Los aduaneros franceses no tenían instrucciones respecto a tasar el 'aire alemán', de modo que dejaron pasar el envío. Humboldt y Gay-Lussac cortaron los extremos de los recipientes sellados y continuaron los experimentos».

A los que compráis en webs chinas os animo a intentar la treta de Humboldt pero ya os adelanto que no funciona. :-P

Bromas aparte, hay que recordar que la amistad entre Gay-Lussac y Humboldt venía de lejos y se mantuvieron siempre en contacto durante sus vidas. Fueron compañeros inseparables de viaje a lo largo del año 1805 por toda Europa, donde se dedicaron al estudio del campo magnético terrestre y la composición de aire. 

Las vidas por separado de ambos monstruos de la ciencia daría para ríos de tinta pero lo dejaremos para otra ocasión. 

Para terminar esta curiosa relación entre Gay-Lussac y Alexander von Humboldt, señalar que en 1981 los en aquel entonces presidente de Francia, Valéry Giscard d'Estaing, y el canciller aléman Helmut Schmidt, crearon el Premio Gay-Lussac-Humboldt para recompensar anualmente hasta cinco científicos de una y otra nacionalidad, que se hayan distinguido por calidad de su trabajo científico y su contribución al fortalecimiento de la cooperación entre Francia y Alemania. 

jueves, 16 de marzo de 2017

Isaac Asimov y Carl Sagan [Anécdotas (1ª Parte)]




Esta fotografía, con la que abro post y nueva serie sobre anécdotas poco conocidas de la historia de la ciencia y la divulgación científica, nos muestra a unos sonrientes Isaac Asimov y Carl Sagan el 14 de diciembre de 1982, cuando ambos coincidieron en una fiesta donde se celebraba el veinte aniversario de la llegada a Venus de la sonda Mariner 2.

La imagen habla por sí misma. Asimov y Sagan eran grandes amigos. Y su buena relación durante tantos años de amistad y confidencias nos deja alguna que otra anécdota poco conocida.

Como por ejemplo el 6 de abril de 1968, día de la boda de Sagan con su segunda esposa, la artista y escritora Linda SalzmanAsimov era uno de los invitados al enlace al que acudió acompañado de su primera esposa, Gertrude Blugerman. La boda de Sagan y Linda fue una tradicional boda judía a la que Carl accedió más por tradición que por convicción. De hecho, parece ser que le insistió al rabino para que hablara del Big Bang en un pasaje del Génesis que le había propuesto previamente. 

Durante el banquete, o más bien en la hora de las copas, Rachel, la madre de Sagan, recibió efusivamente al gran Asimov de esta manera:
- «¿Y cómo están sus nietos, doctor Asimov?».
- «Yo no soy abuelo», contestó Isaac.
-  «No hay nada malo en ser abuelo», dijo Rachel Sagan.
-  «Sin duda. Solo que yo no lo soy».
- «Mi marido y yo no hemos sido nunca tan felices como desde que tenemos nietos», insistió la madre de Carl.
- «¡Mire!», le contestó Asimov seguramente con alguna cerveza de más, «¡por mí puede ser usted tan feliz como quiera, pero yo no soy abuelo!». 
Gertrude tuvo que arrastrar a su ofendido esposo a rastras fuera del radio de acción de la empeñada abuelita. En aquel momento Asimov tenía 48 años, exactamente los mismos que cumpliré yo este verano, así que lo comprendo perfectamente.

Tampoco Asimov pasó desapercibido en el tercer matrimonio de Sagan, cuando se casó con Ann Druyan en junio 1981. En esta ocasión el genio de las blancas patillas largas escribió estas «cósmicas» palabras para celebrar la boda de sus amigos:

«Tres hurras para Carl Sagan y Ann. Que hoy se han convertido en mujer y hombre. Sea vuestra vida brillante como el día. Como la ancha Vía Láctea. Como el Big Bang con el que todos comenzaron»

Y sobre la inteligencia del creador de Cosmos, en varias ocasiones Asimov dijo que Carl Sagan era una de las dos personas que había conocido que eran más inteligentes que él. La otra era Marvin Minsky, uno de los padres de la ciencia de la computación. Poco después de publicarse La conexión cósmica, para mí uno de los mejores libros de Sagan, Asimov le escribió lo siguiente a Carl:
«Acabo de terminar La conexión cósmica y me encantó cada palabra de ese libro. Eres mi idea de un buen escritor, porque tienes un estilo inconfundible y cuando leo lo que escribes te oigo hablar en mi cabeza.
Hay una cosa en el libro que me pone nervioso. Y es que es demasiado obvio que eres más inteligente que yo. Odio eso». 


Más información: Con motivo del vigésimo aniversario de la muerte de Carl Sagan recopilé en un solo post los 33 artículos que he escrito sobre su vida y obra desde que nació el blog. Y además en este enlace puedes escuchar mi intervención de hace unas semanas a nivel nacional en Radio 3 hablando de Sagan, tras la reciente reedición de su obra maestra El mundo y sus demonios.
Y sobre Isaac Asimov también hay mucho material para recordar: De químico a químico, La carta de Asimov, la química en la ciencia ficción de Asimov, una entrevista a Asimov en 1982, etc.

Fuentes: 

(1) Carl Sagan. Una vida en el Cosmos, William Poundstone (1999)

(2) https://www.brainpickings.org/2013/07/22/isaac-asimov-carl-sagan-letters/

(3) Asimov, Isaac (1981) [Originally published 1980; Garden City, NY: Doubleday]. In Joy Still Felt: The Autobiography of Isaac Asimov, 1954–1978. New York: Avon. pp. 217, 302. 

Las traducciones de las citas literales son mías, salvo las que cuenta Poundstone en su biografía de Sagan (1999)

martes, 14 de marzo de 2017

Mitología y ciencia #8 en Onda Regional de Murcia



En esta octava entrega de la serie radiofónica sobre mitología y ciencia es el turno de Magnes, sus tres versiones mitológicas, el magnetismo y los elementos químicos manganeso y magnesio. Espero que os guste.

Lo podéis escuchar, como siempre, en Onda Regional «a la carta» desde aquí (13/03/2017).

sábado, 11 de marzo de 2017

La influencia de la mitología en la ciencia (45ª Parte): Pan

[Nota inicial: Se puede consultar el resto de entregas de la serie sobre la influencia de la mitología en la ciencia desde este enlace]

Escultura de Pan encontrada en Pompeya | Fuente

Para los antiguos griegos Pan era una divinidad campestre que se representaba de forma antropomórfica pero con cuernos, orejas y patas de cabra. Llevaba un bastón de pastor y tocaba un instrumento de viento parecido a una flauta pero con nueve agujeros llamado siringa. 

Este dios de los pastores y rebaños, hijo de Hermes y una ninfa, tenía un carácter lascivo y muy juguetón. Uno de sus poderes era el de infundir un miedo salvaje dirigido a un grupo de personas que los hace comportarse como animales aterrorizados. De ahí el origen de la palabra «pánico».

Una de las historias más famosas que se le atribuyen a Pan es la relacionada con la batalla de Maratón. El héroe Filípides fue enviado para pedir ayuda a los espartanos y cuando cruzaba Arcadia se encontró en su camino a Pan. Éste le reprochó al soldado que los atenienses no le tuvieran ninguna estima como dios pero a pesar de ello les iba a ayudar contra los persas. Tras ganar la batalla se instituyó en Atenas el culto a Pan con un altar en la Acrópolis.

En la mitología romana la correspondencia de Pan era el dios Fauno


Una curiosa luna de Saturno y el cráter más grande de Amaltea

El dios Pan da nombre a una de las lunas del planeta Saturno. En concreto a esta. Lo que vais a ver a continuación es difícil de creer.

Fuente: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute 

Sí, parece un ravioli, pero un ravioli gigante del tamaño de una ciudad como Nueva York y con una cresta en su ecuador que se estima en unos tres kilómetros de altura. Estas imágenes nos han llegado esta semana en alta resolución procedentes de la sonda Cassini y es una de estas maravillas que nos dejan con la boca abierta. 

Fuente: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute 

Resulta sorprendente también observar la escasez de cráteres en su superficie y las numerosas facturas que han puesto otra vez en el candelero las teoría sobre la formación de estos curiosos discos de acreción.

Para estar al día sobre este apasionante descubrimiento podéis consultar las novedades en la web de la NASA.


Pan también es el mayor de los cráteres de Amaltea, una de las lunas de Júpiter.


miércoles, 8 de marzo de 2017

#DíadelaMujer en Onda Regional de Murcia [Podcast]


Con motivo del Día Internacional de la Mujer, que se celebra hoy 8 de marzo, he estado hablando en Onda Regional de Murcia con Marta Ferrero sobre mujeres desconocidas en la ciencia y la tecnología. En concreto, y por temas de tiempo, he hablado solo de dos: Maria Mitchell y Hedwig Eva Maria Kiesler.

Si queréis escucharlo, podéis hacerlo desde AQUÍ

Felicidades a todas las mujeres en vuestro día :-)

martes, 7 de marzo de 2017

Sobre el modelo atómico de Bohr: Haas, Rutherford, Sommerfeld y otros gigantes (I)

Fuente: Ese punto azul pálido

El modelo atómico de Bohr de 1913 ha quedado en los libros de texto y en el inconsciente colectivo -como conté en 2010 en ¿Por qué el Dr. Manhattan eligió a Bohr?- como un elegante modelo planetario en miniatura en donde se presenta al átomo como una carga positiva (el núcleo) rodeado por unos electrones de carga negativa que viajan en órbitas circulares alrededor del mismo y en donde las fuerzas electrostáticas ejercen el papel de la gravedad. Muy bonito pero...

Publicado a lo largo de 1913 en la revista Philosophical Magazine, se le considera como el primer modelo cuántico del átomo aunque sabemos en realidad que eso no es cierto porque fue el quinto.

La primera persona a la que se le ocurrió la idea de aplicar la hipótesis de la cuantización de la energía de Planck al átomo fue al físico austríaco Arthur Erich Haas mientras disfrutaba de su periodo doctoral en la universidad de Viena. Haas publicó su trabajo en 1910 y lo hizo tomando como referente el modelo atómico anterior de Thomson, el de 1904 que era el vigente, pero su idea fue rechazada e incluso ridiculizada por cierto sector de la comunidad científica de Viena. La principal y más importante, aunque poco conocida, contribución de Haas, estuvo en la deducción de la expresión hv= e2/a que establecía una relación entre la constante de Planck (h) y las dimensiones del átomo, y que condujo a estimar correctamente la magnitud que hoy conocemos como radio de Bohr. ¿Alguien había oído hablar alguna vez de Arthur E. Haas?


Esta es su foto. No hay muchas imágenes de él.

Haas | Fuente

El físico neozelandés Ernest Rutherford había desmontado el modelo atómico de Thomson con su famoso experimento de la lámina de oro, en el que concluyó que el átomo tiene un núcleo pequeño y muy masivo. Los resultados inesperados del experimento, como así lo expresó el propio Rutherford, fueron los que le condujeron a tal conclusión.


Pero el modelo planetario propuesto por Rutherford en el que los átomos consistían en una nube difusa de carga negativa formada por electrones, y en el que estos electrones rodean a un núcleo pequeño y muy denso, cargado positivamente, presentaba serias objeciones. Según las leyes de la mecánica clásica de Newton y la fórmula de Larmor, cualquier partícula en constante aceleración alrededor de otra debía perder energía. Debido a que el electrón perdería dicha energía, se precipitaría gradualmente hacia dentro trazando una espiral y colapsando en el núcleo. Los átomos serían inestables. Y por otro lado, en el modelo de Rutherford había continuidad geométrica y energética, lo conducía a contradecir los hechos experimentales relacionados con la discontinuidad de los espectros atómicos. 

Rutherford en su laboratorio

En aquel momento Niels Henrik David Bohr era un prometedor físico danés que, tras obtener su doctorado en 1911 con una tesis sobre la teoría electrónica de los metales, se interesa por la estructura del átomo individual trasladándose ese año a Inglaterra donde comienza a trabajar con J.J Thomson en los Laboratorios Cavendish y posteriormente, ya en 1912, con Ernest Rutheford en la universidad de Manchester. 

Bohr, James Frank, Einstein e Isaac Rabi

Es en Manchester cuando Niels Bohr se concentra en elaborar una teoría firme que permita explicar los hechos experimentales que el modelo de Rutherford no explicaba. Las objeciones al modelo de Rutherford, en especial su inestabilidad, era para Bohr una limitación de la física clásica establecida. Teniendo en cuenta que la aplicación de las leyes física de Newton y Maxwell predecían la caída de los electrones en el núcleo y por tanto la inestabilidad del modelo, Bohr asumió que la cuestión de la estabilidad había que contemplarla desde una perspectiva diferente. Bohr restringió el movimiento de los electrones a unas órbitas determinadas, cuantizando dichas órbitas. Si la información experimental que dan los átomos en sus espectros es un conjunto discreto de determinadas líneas espectrales, debe corresponderse con una estructura discreta del átomo que implica un conjunto de órbitas en las que el electrón no emite radiación. Son los llamados “estados estacionarios”.

Otra aportación importante en la historia del desarrollo del modelo de Bohr fue hecha por un físico danés aficionado llamado Antonius van den Broek. La idea de la correlación directa de la carga del núcleo del átomo y la tabla periódica estaba contenida en su artículo que Van den Broek publicó en la revista Nature el 20 de julio de 1911, apenas un mes después de que Rutherford publicara los resultados de sus experimento de la lámina de oro. La idea de Van den Broek se confirmó con el trabajo de Henry Moseley, que confirmó que la carga nuclear del átomo, su número atómico, era un número entero propio de cada elemento químico y el parámetro esencial que decidía su ubicación en la tabla periódica. El modelo de Bohr le permitió a Henry Moseley predecir la existencia de elementos químicos aún no descubiertos.

El modelo atómico de Bohr fue ampliado por el físico alemán Arnold Sommerfeld, el maestro de maestros, a finales de 1915. Sommerfeld introdujo las órbitas elípticas Y este es el modelo gráfico, y también erróneo, que persiste entre nosotros.


Sommerfeld y Bohr, muy sonrientes...

Pero esa es otra historia. (Continuará)


MÁS INFORMACIÓN: 

http://culturacientifica.com/2014/04/18/una-broma-de-carnaval/

https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1208/1208.3114.pdf

http://www.esepuntoazulpalido.com/2016/01/moselio-propuesta-de-nombre-para-un.html

http://www.experientiadocet.com/2013/10/charla-en-quantum13-bohr-no-fue-el.html



domingo, 5 de marzo de 2017

Física (y Química) en la Ópera [Velada científico-musical]

Los más viejos del lugar recordarán el macropost que escribí allá por octubre de 2013 en donde os dejé un repertorio operístico cargado de mucha química al que titulé Ópera y química: De Aleksandr Borodín a Marie Curie pasando por Scheele y terminando con Brian May.

Pues bien, algo similar pero a años luz de calidad y originalidad de mi post de 2013 es lo que ha hecho mi buen amigo Rafael García Molina, pero con la Física. 

Un físico en la Ópera es un maridaje de experiencias de física intercaladas entre interpretaciones de piezas de ópera en cuyo argumento está la física presente, todo ello, realizado en directo en el Círculo de Bellas Artes de Madrid con la colaboración de Diego Carvajal (Escuela Superior de Canto de Madrid) y la maravillosa intervención, por orden alfabético, de:
  • Carmen Fernández-Cabrera: pianista (ESCM)
  • M. Ángeles Pérez: soprano (ESCM)
  • Rafael García Molina: físico (UM)
  • Íñigo Martín: barítono bajo (ESCM)
  • Marco Antonio Ordovás: barítono (ESCM)
  • Sara Rapado: mezzosoprano (ESCM)
  • Manuel Rodríguez: tenor (ESCM)
  • Elena Temprado: soprano (ESCM)


Como dice al principio del vídeo, «¡La física recreativa y la ópera son adictivas! Tras cruzar el umbral no hay marcha atrás». 

Os invito a que crucéis el umbral. Buen domingo. :-)



Fuente y más información: Scientia y ADCMurcia.

viernes, 3 de marzo de 2017

La influencia de la mitología en la ciencia (44ª Parte): Jano

[Nota inicial: Se puede consultar el resto de entregas de la serie sobre la influencia de la mitología en la ciencia desde este enlace]


Jano en el Museo Vaticano | Fuente

Dios romano de los dos rostros. El guardián de las puertas, el dios del principio y del fin de las cosas, y uno de los más viejos del Panteón. 

Jano era una divinidad solar. Presidía el comienzo del día (Matutinus pater) y de ahí que se le hiciera el promotor de cualquier iniciativa humana. Para Ovidio, Jano es hijo de Caos y tomó su nombre y apariencia de dos caras tras la separación del aire, el fuego, el agua y la tierra. 

El culto a Jano parece ser que fue inculcado por el mismísimo Rómulo, fundador y primer rey de Roma. La adoración de Jano fue muy popular entre los romanos y se le honraba el primer día de cada mes en un templo dedicado a él y situado en el Foro, cuyas puertas permanecían abiertas durante la guerra y se cerraban en épocas de paz. Pocas veces se las vio cerradas.

El nombre del primer mes del año, Ianuarius, proviene de este dios romano y no existe un equivalente del mismo en la mitología griega.


Un satélite de Saturno, moléculas y nanopartículas con dos caras, y unas enzimas


Vista del hemisferio sur de Jano | Fuente

El dios Jano da nombre a una de las lunas naturales de Saturno. Fue descubierto el 15 de diciembre de 1966 por el astrónomo francés Audouin Dollfus desde el observatorio del pic du Midi de Bigorre, en los Pirineos franceses. Tres días después, el astrónomo Richard Walker hizo una observación similar desde el observatorio naval de Washington. En aquel momento se creía que eran el mismo objeto pero posteriormente se comprobó que eran dos distintos que compartían la misma órbita. Al descubierto por Walker se le nombró como Epitemeo (el hermano de Prometeo) y al descubierto por Dollfus se le bautizó como Jano. Ambos nombres se dieron oficialmente en 1983 tras la confirmación definitiva de que eran dos satélites distintos dada por la sonda Voyager I en 1980.

Jano tiene una peculiar forma que se asemeja a una patata y sus cráteres más prominentes reciben el nombre de Castor, Phoebe, Idas y Linceo. 


En el mundo anglosajón, porque a decir verdad nunca lo había escuchado en español, las moléculas de Jano (Janus-faced molecules) son aquellas que pueden proporcionar efectos biológicos tanto positivos como negativos. Un ejemplo de ellas podría ser la vitamina E, que como bien explican en este artículo, presenta las dos caras de una misma moneda. También al colesterol o al óxido nitroso pueden atribuirse las dualidad de nuestro personaje de hoy.



Producción de NP de Jano
En nanociencia, las partículas de Jano son un tipo especial de nanopartículas (NP) cuyas superficies tienen dos o más propiedades físicas distintas. Esta característica permite dos tipos de comportamiento para una misma partícula, por ejemplo, una NP puede tener una mitad de su superficie que sea hidrófila y la otra mitad hidrófoba. Unas propiedades anfifílicas de lo más interesantes y con prometedoras aplicaciones.



Y por último, las quinasas de Jano son un tipo de enzimas asociadas a los receptores de las citoquinas, unas proteínas de bajo peso molecular muy importantes en la comunicación celular. 



Esquema que muestra la situación del las quinasas de Jano en el contexto
de la señalización  destinada a la regulación génica | Fuente





jueves, 2 de marzo de 2017

Mitología y ciencia #7 en Onda Regional de Murcia


Esta semana en la sección sobre mitología y ciencia de Onda Regional fue el turno de Lucifer

De la deidad romana pasamos a hablar de bioluminiscencia, del asteroide descubierto por la gran Elisabeth Roemer y de unos langostinos.

Lo podéis escuchar aquí (27/02/2017).