La constante de estructura fina

Arnold Sommerfeld

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Uno de los últimos avances científicos del año 2020 fue una nueva medición, más precisa, de la constante de estructura fina. El último valor aceptado oficialmente en 2018 por el Comité de Datos sobre Ciencia y Tecnología (CODATA) es igual a 1 / 137,035999084. El valor obtenido en diciembre de 2020 es igual a 1 / 137,035999206. Se verá que la diferencia con el valor anterior es muy pequeña y afecta sólo a la séptima cifra decimal.

Pero ¿qué es la constante de estructura fina? Es una constante sin dimensiones que se define mediante la siguiente fórmula:

Datación de la Sábana Santa de Turín

Comparación de una foto
positiva (izquierda)
y una negativa (derecha)

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Tradicionalmente se considera la Sábana Santa de Turín (o Sindone, del griego σινδών, mortaja) como el sudario que cubrió el cuerpo de Cristo durante los tres días que estuvo enterrado entre su muerte en la cruz y su resurrección. La parte documentada de su historia comienza en 1357, cuando comenzó a exhibirse en Lirey (Francia). En 1453 fue vendida al duque de Saboya. En 1532 sufrió daños en un incendio, y en 1578 fue trasladada a Turín, donde se encuentra en la actualidad. Aunque la Iglesia Católica permite su veneración, nunca se ha pronunciado ni a favor ni en contra de la autenticidad de la Sábana Santa, que desde el principio fue objeto de polémica, porque algunos afirmaban que se trataba de una pintura contemporánea, mientras otros la consideraban auténtica.

En 1898 se fotografió la Sábana Santa por primera vez y se descubrió que la imagen era mucho más nítida en los negativos que en los positivos, por lo que la imagen original parece ser más o menos equivalente a un negativo fotográfico.

¿Está en crisis la física teórica?

Nicolás Copérnico

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La física ha sido, durante los últimos siete siglos, la reina de las ciencias: su objeto es el estudio del nivel más bajo de la realidad; es la más afín a las matemáticas; la ciencia que ha visto llegar un número enorme de teorías y descubrimientos nuevos, espectaculares y, podríamos decir, revolucionarios. Veamos algunos de ellos:

• Siglo XIII: Roger Bacon estudia la reflexión, la refracción, la aberración esférica y el uso de lentes para corregir defectos de la visión. Sugiere la posibilidad de construir telescopios, microscopios y vehículos voladores.
• Siglo XIV: Jean Buridan, Nicolás Oresme, Alberto de Sajonia y los calculatores del Merton College revolucionan la Mecánica, apartándola por primera vez de la obra de los filósofos griegos e introduciendo conceptos nuevos como el de ímpetu.
• Siglo XVI: Copérnico propone sustituir el sistema geocéntrico de Ptolomeo por uno heliocéntrico, mucho más sencillo. Kepler modifica la teoría de Copérnico y descubre las tres leyes empíricas que llevan su nombre.
• Siglo XVII: Galileo perfecciona el telescopio y realiza con él descubrimientos astronómicos. Además recapitula y organiza los descubrimientos mecánicos del siglo XIV. Newton revoluciona la física con la teoría de la gravitación universal, que unifica la mecánica terrestre y la celeste, y realiza grandes avances en óptica. Otros físicos importantes de ese siglo son Pascal, Huygens, Boyle, Mariotte, y muchos más.
• Siglo XVIII: Aunque se detecta cierta deceleración de los avances científicos, podemos mencionar a los Bernoulli, y ya a caballo con el siglo XIX, a Galvani, Volta y Laplace.
• A partir del siglo XIX, los descubrimientos en física teórica y experimental y el número de físicos profesionales aumentan extraordinariamente. Quedándonos únicamente con los principales, mencionemos a Dalton, Faraday, Ampère, Gauss, Maxwell, Carnot, Lord Kelvin y Boltzmann.

Influencia de las ideas estéticas en la física

El Nacimiento de Venus de Botticelli

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En un artículo anterior hablé del nuevo libro de Francisco José Soler Gil titulado El enigma del orden natural. El capítulo tercero de este libro, que se titula Las ideas estéticas en la física y reproduce una conferencia impartida por el autor en la Facultad de Química de la Universidad de Sevilla, me ha proporcionado argumento para este artículo de mi blog.

La influencia de las ideas estéticas en la física es muy antigua, quizá tanto como la propia física. Uno de sus precursores más antiguos es Pitágoras, que propuso el concepto de la armonía de las esferas celestes, según el cual las distancias entre los planetas reproducirían los intervalos musicales armoniosos.