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Isaac Newton nació en la pequeña localidad de Woolsthorpe del condado de Lincolnshire. Por aquella época Inglaterra se negaba a aceptar el Calendario Gregoriano (que rige ahora en todo el mundo occidental cristiano) ideado por el Papa Gregorio XIII en 1583, intentando corregir el desfase estacional debido a la acumulación de más años bisiestos de los necesarios. Todo este preámbulo para decir que Isaac Newton nació un 25 de diciembre de 1642 según el obsoleto Calendario Juliano, pero en realidad un 4 de enero de 1643 según el nuevo Calendario Gregoriano que Inglaterra habría de aceptar finalmente el 2 de septiembre de 1752, pasando esa medianoche al 14 de septiembre del mismo año. En rigor, entonces, Isaac Newton celebra cumpleaños los 4 de enero.

Isaac nació y creció entre grandes dificultades lo que no hace sino confirmar que no hay una trayectoria clara para determinar a un gran genio de la física, como se comprueba al recorrer nuestra galería de biografías en www.profisica.cl . Fue prematuro y, por lo mismo, muy pequeño al nacer. Adicionalmente, fue hijo póstumo de un analfabeto trabajador campesino del mismo nombre. Por si fuera poco, fue rechazado desde un comienzo por el segundo marido de su madre, Hanna, quien lo dejó al cuidado de sus propios padres en Wooslthorpe a partir de los 3 años de edad. Hanna volvió a enviudar y regresó a casa de sus padres para reencontrarse con su hijo de 11 años. Para entonces Isaac había desarrollado un carácter taciturno y reservado, pero muy autosuficiente y decidido. Un sobrino de Newton (John Conduitt) recuerda una anécdota de colegio de aquellos años que refleja de alguna manera el carácter del futuro físico y matemático. Isaac era un estudiante más bien malo en término de notas en el colegio, amigo de leer a su ritmo y textos solamente de su interés. Un día otro estudiante algo más grande le propinó una patada en la barriga, lo que le causó dolor por largo rato. Al final de la jornada escolar buscó al agresor y lo desafió a una pelea abierta, la cual ganó humillando a su rival. No contento con eso, decidió derrotar a su adversario también en el rendimiento escolar. Allí comienzan sus progresos escolares, que le llevarán al Trinity College, en Cambridge, en 1661 con la intención de obtener un grado en derecho. Pero prontamente se comenzó a familiarizar con las ideas revolucionarias de Galileo, Copernico y Kepler, como también fue un asiduo lector de la “geometría” de Decartes, lo que le llevó a la esfera de influencia del afamado matemático Isaac Barrow, quien se dio cuenta de los talentos del joven Newton. Esto le valió una beca con la que obtuvo su primer grado en enero de 1665.

Justo al comienzo de sus estudios graduados explota la peste que produjo gran mortandad en Europa. La universidad cerró por casi dos años y Newton debió volver a su natal Woolsthorpe, donde pasó dos fructíferos años, prácticamente a solas con sus pensamientos. Es aquí donde se ambienta la mítica anécdota en la que una manzana que cae desde el árbol lleva a Newton a pensar que la fuerza gravitacional que hace caer los objetos, es la misma que hace girar la Luna en torno a la Tierra. Sin embargo, pareciera que la idea tomó años en evolucionar en la mente de Newton, hasta madurar en su forma final.

Al retornar fuertemente motivado a Trinity College, en abril de 1667, Newton hizo rápidos progresos obteniendo el grado de Master en 1668 y heredando la cátedra de Barrows en 1669, con lo que comienza su carrera académica formal, que le llevará más tarde a la Presidencia de la Real Academia (1703 y hasta su muerte) y a ser el primer científico distinguido con el grado de Caballero (1705, investido por la Reina Ana).

Sus contribuciones científicas fueron tardías en el sentido que transcurrió mucho tiempo desde que fueron producidas hasta que fueron publicadas. Así, claramente descubrió el cálculo infinitesimal, y lo aplicó exitosamente a varios problemas, antes que Leibnitz, pero es éste quien publica primero su hallazgo, encontrado de manera completamente independiente a la de Newton. Como el carácter de Newton (ensimismado, sanguíneo y proclive a la polémica) prevaleció en el tiempo, se enfrascó en odiosas controversias con varios científicos contemporáneos. Célebre fue su enemistad con Robert Hooke (el mismo de las fuerzas elásticas), que le llevó a postergar la publicación de su tratado de óptica hasta después de la muerte de Hooke.

Pero si hemos de cerrar esta biografía mencionando su contribución científica más importante, esta fue sin duda su célebre “Philosophiae naturalis principia mathematica”, obra en que se cimentó la teoría de la mecánica. Se componía de tres libros, en el primero de los cuales incluyó 8 definiciones y tres axiomas. Estos últimos habrían de ser llamados más adelante las Tres Leyes de Newton. Curiosamente el “Principia” se origina en una visita que Edmund Halley (el mismo del cometa) le hizo a Newton en Cambridge el año 1684 para conversar con él acerca del movimiento planetario. “¿Qué tipo de órbitas describen los planetas?”, le preguntó Halley a Newton. La respuesta fue inmediata: “Elipses, ya lo tengo calculado”. Sin embargo, Newton no pudo encontrar sus hojas en las que había hecho el desarrollo, lo que le lleva a rescribir todo de manera sistemática y de un comienzo, lo que finalmente da lugar a su obra maestra.

En sus últimos años Newton dejó sus afanes científicos y aceptó cargos de responsabilidad en la Corona. Así le llegó la muerte el 31 de marzo 1727 después de rechazar los últimos sacramentos. Esto último pese a que, mucho menos conocido que su trabajo científico, publicó voluminosos tratados sobre teología. Así, si bien rechaza los ritos, la irracionalidad y la superstición, no se opone a una idea unitaria de Dios.

Temuco, enero de 2003

 

Hace 100 años, el 5 de diciembre de 1901, nació Werner Heisenberg, uno de los padres de la mecánica cuántica. Desde su natal Würzburg se mudó después a München, donde su padre August se desempeñó como Profesor de idioma griego en la Universidad muniquesa. Esto determinó que sus estudios universitarios comenzaran precisamente allí, tomando temprano contacto con físicos como Sommerfeld y Wien. Realizó una corta pero determinante pasantía en Göttingen pasantía desde fines de 1922, trabajando con científicos de la talla de Born, Franck y Hilbert. Regresó a München en 1923 para completar su doctorado, para luego retornar a Göttingen donde obtuvo su primer cargo académico.

La carrera científica de Heisenberg fue agitada y exitosa, estando en contacto directo con los principales físicos mundiales de la época. Apuntemos rápidamente que sus sucesivos nombramientos lo llevaron a Copenhague (donde "jugó de local" en el célebre encuentro de 1926 del cual emergió la interpretación probabilística de la mecánica cuántica), luego a Leipzig, Berlín, para regresar por su ruta de partida a través de Göttingen y München, donde lo sorprendió la muerte en 1976. Antes de la guerra ya era conocido en todo el mundo, viajando a dar conferencias invitadas a lugares tan apartados como Estados Unidos, India y Japón, después de recibir el Premio Nobel en 1932.

Fue durante su estadía en Berlín (1941-1945) que tuvo a su cargo la investigación del proyecto de la bomba atómica alemana en el Instituto Kaiser Wilhelm (ahora llamado Max Planck) de Química Física, ubicado en el elegante barrio de Dahlem. Pocos fracasos se cuentan en la trayectoria de Heisenberg, pero, afortunadamente para el fin de la guerra, su idea de una rápida reacción en cadena no prosperó. Su trabajo en este proyecto le transformó en científico clave y, conjuntamente con otros físicos alemanes, fue detenido por las tropas norteamericanas y enviado a prisión en Inglaterra en la posguerra. En 1946 retornó a Göttingen para reorganizar el Departamento de Física y continuó finalmente a München donde estableció el Instituto Max Planck de Física y Astrofísica.

Los últimos años de su carrera estuvieron dedicados en buena medida a la administración de programas científicos, como los institutos Max Planck ya aludidos, el Deutsche Forschungsrat (Concejo de Investigación Alemán) y la Fundación von Humboldt. Un sello de su conducción fue abrir los contactos de la ciencia alemana hacia el exterior, estilo que se mantiene hasta la actualidad. En paralelo, sus últimos esfuerzos científicos estuvieron orientados a encontrar una teoría unificada para partículas elementales.

Werner Heisenberg será siempre recordado por su formulación matricial de la mecánica cuántica pero, por sobre todo, por su célebre principio de indeterminación, concebido tempranamente en su vida. En términos sencillos, éste se expresa como: "no se puede determinar simultáneamente la posición y la velocidad (o momentum) de una partícula, pues se requiere alterar una de ellas para medir la otra". Esto se extendió luego a otros pares de variables conjugadas. La influencia de este principio en filosofía ha sido muy importante pues muestra que el observador afecta con su observación la situación que pretende registrar. O dicho de otra forma, la observación totalmente objetiva no es posible.

A su muerte le sobrevivieron su esposa Elisabeth y siete hijos.

Eugenio E. Vogel
Temuco, Diciembre 2001

Hemos elegido como personaje del mes de noviembre de 2001 a Wilhelm Konrad Roentgen, al cumplirse el siglo desde que le fuera concedido el primer Premio Nobel de Física. De lo anterior no debe colegirse que se ha otorgado 100 Premio Nobel en Física, pues el concurso fue declarado desierto en 6 ocasiones hasta la fecha (años 1916, 31, 34, 40, 41 y 42). Además fue precisamente en un mes de noviembre (año 1895) cuando este físico alemán realizó su experimento precursor que habría de llevarle a la fama.

El principal motivo para conferirle el máximo galardón de la especialidad a Roentgen fue su descubrimiento de los Rayos X, bautizados así por su descubridor al resultar absolutamente desconocidos, rebautizados luego como Rayos Roentgen, aunque demasiado tarde como para que el cambio de nombre tuviera éxito. Así, en el manifiesto en el cual se le otorga el Premio Nobel se puede leer: "en reconocimiento por los extraordinarios servicios prestados por el descubrimiento de los notables rayos que llevan su nombre". Si bien Roentgen recibió el Nobel en Física, el uso masivo de la tecnología que surgió con su descubrimiento se produjo en medicina. Como curiosidad apuntemos que el Premio Nobel de Medicina ese mismo año 1901 le fue concedido al también alemán Emil von Behring por el descubrimiento de un suero para el tratamiento terapéutico de la difteria.

Roentgen nació en la aldea renana de Lennep en 1845. A los 17 años ingresó a la Escuela Técnica de Utrecht, Holanda. Pasó luego a la Escuela Politécnica de Zurich, Suiza, donde se tituló de ingeniero mecánico, doctorándose en 1869. Enseñó física en Estrasburgo desde 1876. Regresó a Alemania a la Universidad de Giessen en 1879, para pasar luego a la Universidad de Würzburg en 1888, donde habría de efectuar su descubrimiento más portentoso. La trayectoria anterior habla de un hombre empapado de la cultura europea de su época.

El 8 de noviembre de 1895, en un laboratorio de la Universidad de Würzburg, nuestro personaje notó una extraña fluorescencia en una pantalla. Advirtió que este fenómeno estaba relacionado con la producción de rayos catódicos que estaba produciendo en otro mesón del laboratorio, sin conexión aparente con la pantalla que se tornó fluorescente. Roentgen notó que el fenómeno continuaba aún si envolvía el tubo de rayos catódicos mediante gruesos y opacos materiales. Comenzó entonces una actividad febril, durante dos meses, para caracterizar bien las propiedades de la nueva radiación. Esto incluyó las primeras radiografías, manos de un colega y de su esposa, experimento reproducido en Chile tan sólo tres meses después por el Prof. Luis Ladislao Zegers en la Universidad de Chile, utilizando su propia mano. Sólo cuando Roentgen tuvo resultados concretos y maduros los comunicó a la Sociedad Físico-Médica de su universidad. Esto le trajo enemigos. Así, Silvanus Thompson se quejó de que el descubridor había dejado muy poco para que los demás contribuyeran a la expansión del campo.

Tal vez por estos sinsabores el descubridor de los Rayos X aceptó la cátedra de física en la Universidad de Munich en 1900. Sin embargo, no guardó rencor y donó el dinero de su Premio Nobel de 1901 a su querida Universidad de Würzburg. Rechazó patentar sus inventos para que todos pudieran beneficiarse de ellos. También rechazó el título honorario de pasar a llamarse von Roentgen, que le habría valido su entrada a la nobleza alemana. No obstante, aceptó distinciones científicas como la Medalla Rumford de la Sociedad Real de Londres y también el grado honorario de Doctor en Medicina que le confirió su Universidad de Würzburg.

Wilhelm Konrad Roentgen murió en Munich, al borde de la bancarrota, en 1923.