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Físico

Francis Aston

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Francis Aston
Tomado de: Smithsonian Institution from United States [No restrictions], via Wikimedia Commons

Biografía de Francis  Aston

Francis Aston (1 de septiembre de 1877 – 20 de noviembre de 1945) físico y químico. Nació en Birmingham, Reino Unido. Desde temprana edad tuvo un gran nivel intelectual y una facilidad para comprender complejos temas físicos y químicos. Por ello, en 1903 obtuvo una beca para estudiar en la Universidad de Birmingham. En 1909 fue invitado por Joseph John Thomson para ser parte del Laboratorio Cavendish en Cambridge, allí trabajó en la identificación de los isótopos del neón e investigó las descargas eléctricas en tubos de baja presión. En suma, inventó el espectrógrafo de masas, luego de culminada la Primera Guerra Mundial, por el que obtendría el premio Nobel de Química de 1922.

Aston desarrolló dos obras escritas relacionadas con dicho tema, se titularon: Isotopes (1922) y Mass-Spectra and Isotopes (1933). También fue profesor en el Trinity College de Cambridge e ingresó en la Royal Society y en 1935 asumió el cargo de presidente del Comité Atómico Internacional. El espectrógrafo de masas fue un dispositivo experimental que aportó al desarrollo de la ciencia porque facilitó la separación de las partículas cargadas en función de su masa. Gracias a esto y a varios años de trabajo descubrió la existencia de un total de 212 isótopos antes desconocidos, además, aseguró que los elementos atómicos de número impar no pueden tener más de dos isótopos estables.

La espectrometría de masas se fundamenta en un principio simple: cuando un flujo de partículas cargadas se somete a la acción de un campo magnético, sufre una desviación; y esta desviación tiene una amplitud que depende de la masa y de la carga de las partículas que integran el flujo. El espectrógrafo de masas tiene tres partes: la cámara de ionización, la cámara de desviación y el detector. En la cámara de ionización, los átomos se convierten en partículas cargadas positivamente que reciben el nombre de iones.

Los iones producidos en la cámara de ionización pasan luego a la cámara de desviación la cual está sometida a un campo magnético intenso. Cuando terminan sus recorridos los iones positivos chocan con una placa fotográfica instalada en el detector. El detector registra la magnitud de las desviaciones con respecto a la línea recta experimentadas por las trayectorias de las partículas indicando así la masa y la carga de dichas partículas. Este resultado permite identificar los átomos presentes en la muestra.

Realizó un notable descubrimiento mientras hizo pasar una muestra de gas neón puro por el aparato: en el detector se formaban dos manchas separadas, lo cual demostró que el gas contenía átomos correspondientes a dos masas diferentes. Así que, había dos tipos diferentes de átomos de neón. La diferencia radicaba en que contenían un número diferente de neutrones y, en consecuencia, sus masas atómicas eran diferentes. Los trabajos de Aston proporcionaron así la primera prueba experimental de la existencia de isótopos.

La labor de este físico y químico fue muy importante porque la espectrometría de masas ha sido aplicada en innumerables ocasiones. Actualmente, se emplea para identificar los vestigios de sustancias hallados en lugares donde se ha cometido un delito, cuando las cantidades encontradas son demasiado pequeñas para ser identificadas de otra manera. Gracias a esto recibió la medalla Hughes en 1922, concedida por la Royal Society “por su descubrimiento de los isotopos de un gran número de elementos por el método de los rayos positivos”. Además, la Medalla Real (1938) Medalla y el Premio Duddell (1944). Se bautizó el cráter lunar Aston en su honor. Murió en Londres el 20 de noviembre de 1945.

Biografía

Murray Gell-Mann

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Biografía de Murray Gell-Mann
Melirius, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Biografía de Murray Gell-Mann

Murray Gell-Mann (15 de septiembre de 1929 – 24 de mayo de 2019)​ fue un físico teórico estadounidense, galardonado con el Premio Nobel de Física en 1969. Niño prodigio, comenzó estudios en Yale a los 15 años y se licenció en Física con 19. Obtuvo su doctorado en el Instituto Tecnológico de Massachusetts y fue miembro del equipo del Instituto de Estudios Nucleares en la Universidad de Chicago en los años 50. En 1961 propuso de manera independiente, al físico Yuval Ne’eman, el sistema de clasificación de partículas elementales pesadas denominado método óctuplo. Más tarde predijo la existencia de los quarks y, en 1967, ocupó la cátedra Millikan de física teórica en el Instituto Tecnológico de California. Por sus descubrimientos e investigaciones, en 1969, recibió el Premio Nobel de Física.

Primeros años

Gell-Mann nació en Nueva York en el seno de una familia de inmigrantes judíos. Sus padres fueron Pauline Reichstein y Arthur Isidore Gell-Mann. A los quince años ingresó a la Universidad de Yale y se licenció en Física con tan sólo diecinueve. Tres años después, en 1951, obtuvo su doctorado en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, presentando una tesis sobre las partículas subatómicas. Este tema estuvo presente en gran parte de su trayectoria investigadora.

Luego de terminar sus estudios, se unió al equipo del Instituto de Estudios Nucleares en la Universidad de Chicago. Trabajó como profesor hasta 1955, para luego asentarse en el Instituto Tecnológico de California. Ahí ocupó la cátedra Millikan de física teórica en el año 1967.

Murray Gell-Mann: aportaciones y Premio Nobel

Gell-Mann hizo numerosas aportaciones al campo de la física, por lo que está considerado una de sus figuras más relevantes. Interesado en el mundo de las partículas elementales o subatómicas, en 1953, definió la propiedad cuántica conocida como extrañeza, para referirse a las extrañas pautas de desintegración de cierto tipo de mesones.

Unos años después, en 1961, Gell-Mann y Yuval Ne’eman, propusieron de manera independiente el sistema de clasificación de las partículas elementales pesadas llamado método óctuplo. Este esquema agrupaba mesones y bariones en multipletes de 1, 8 y hasta 27 miembros teniendo en cuenta sus propiedades. Gracias a este descubrimiento, Gell-Mann predijo la existencia de la partícula omega negativa, detectada más tarde con el uso de un acelerador de particular.

En 1963 predijo la existencia de los quarks, término que además acuñó. Su descubrimiento (el del quark) en 1964, sería uno de los más importantes en la historia de la Física. En 1969 recibió el Premio Nobel de Física, por sus revolucionarios descubrimientos sobre las partículas elementales.

Fue autor del libro de divulgación científica, El Quark y el jaguar: aventuras en lo simple y en lo complejo, publicado en 1994.

Vida personal

Estuvo casado con Margaret J. Dow, de 1955 a 1981. En 1992 contrajo matrimonio con Marcia Southwick y tuvo dos hijos Nicholas y Elizabeth.

Muerte

Gell-Mann falleció, en Santa Fe, Nuevo México, el 24 de mayo de 2019. Tenia 89 años.

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Biografía

Ernest Walton

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Biografía de Ernest Walton
Tomada de irishcentral.com

Biografía de Ernest Walton

Ernest Thomas Sinton Walton (6 de octubre de 1903 – 25 de junio de 1995). Físico irlandés, pionero en el campo de la física nuclear. En 1991 fue galardonado, junto con John Cockcroft, con el premio Nobel de Física. Se formó en el Trinity College de Dublín y en la Universidad de Cambridge. Trabajó bajo la dirección de E. Rutherford en el laboratorio Cavendish y ejerció la cátedra Erasmus Smith en el Trinity College, entre 1946 y 1974. Participó en la construcción de uno de los primeros desintegradores de átomos y con sus investigaciones allanó el camino para el desarrollo de los grandes ciclotrones (acelerador partículas).

Primeros años

Walton nace en Dungarvan, el 6 de octubre de 1903, hijo de un ministro metodista. Debido al trabajo de su padre vivió en varios lugares antes de ser enviado al Colegio Metodista en Belfast, en 1915. Entonces se destacó en matemáticas y en ciencias y, en 1922, ingresó al Trinity College en Dublín, para estudiar ambas disciplinas. Tomó cursos ciencia experimental y se especializó en física, graduándose con honores en 1926.

Trayectoria

Al año siguiente recibió una becada de investigación que le permitió estudiar en la Universidad de Cambridge. Una vez allí comenzó a trabajar bajo la dirección de E. Rutherford en el laboratorio Cavendish y fue Clerk Maxwell Scholar de 1932 a 1934. Durante esos años colaboró con John Cockcroft en la construcción del que sería uno de los primeros desintegradores de átomos. Además, recibió un premio de investigación otorgado del departamento de investigación científica e industrial en 1930 y en 1931, obtuvo su título de doctorado.

En 1934 regresó Irlanda e ingresó al Trinity College en calidad de Fellow. Con posterioridad fue nombrado profesor Erasmus Smith de Filosofía Natural y Experimental, ejerciendo entre 1946 y 1974. En este último año fue nombrado emérito.

Investigaciones

Sus primeras investigaciones incluyeron estudios teóricos y experimentales enfocados en la hidrodinámica, mientras que, en el Laboratorio Cavendish trabajó en métodos indirectos para producir partículas aceleradas. Fue pionero en el campo de la física nuclear, trabajando en el acelerador lineal y en lo que más tarde fue conocido como betatrón.

En 1938 fue galardonado con la medalla Hughes de la Real Sociedad de Londres, junto a Cockcroft, por sus trabajos sobre la transmutación de los núcleos atómicos usando partículas aceleradas. Más tarde, en 1951, recibió el premio Nobel de Física, junto con John Cockcroft, al conseguir una de las primeras transmutaciones nucleares con átomos de litio. Esto allanó el camino para el desarrollo de los grandes ciclotrones.

Vida personal

Se casó con Freda Wilson en 1934 y tuvo 4 hijos: Alan, Marian, Philip y Jean.

Muerte

Walton falleció en Bealfast el 25 de junio de 1995.

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Biografía

Oliver Heaviside

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Biografía de Oliver Heaviside
Unknown authorUnknown author, Public domain, via Wikimedia Commons

Biografía de Oliver Heaviside

Oliver Heaviside (18 de mayo de 1850-3 de febrero de 1925) fue un físico, matemático y radiotelegrafista inglés, codescubridor de la Capa de Kennelly-Heaviside o ionosfera. Reconocido por sus investigaciones sobre el fenómeno electromagnético, Heaviside trabajó como telegrafista hasta 1874.  Entonces comenzó sus investigaciones y en 1892, vio la luz Electrical Papers, trabajo que más tarde facilitaría el desarrollo de la mecánica cuántica. Algunas de sus ideas quedaron patentes en los trabajos de Laplace y la teoría de la relatividad de Einstein. Mientras estudiaba la propagación de las ondas, descubrió independientemente de Arthur Edwin Kennelly, la existencia de la ionosfera. En 1891 fue nombrado miembro de la Royal Society. La mayoría de sus trabajos pasaron desapercibidos.

Primeros años

Nacido en Londres, Inglaterra, Heaviside era el menor de los cuatro hijos de Elizabeth West y Thomas Heaviside. Su padre era un grabador de madera y acuarelista. De pequeño contrajo escarlatina, enfermedad que afecto su audición y por la que tuvo una infancia poco feliz. Fue un destacado estudiante, aunque a los 16 años dejó la escuela para estudiar de manera independiente. Estudió código morse, electricidad y aprendió varios idiomas, como el danés y alemán. En 1868 se trasladó a Dinamarca, donde se convirtió en telegrafista. Más tarde se vio forzado a renunciar a causa de su sordera.

Oliver Heaviside: Trayectoria e investigaciones

Luego de dejar su trabajó, Heaviside se consagro por completo a la investigación del fenómeno electromagnético, actividad que realizó de forma autodidacta y sin colaboradores. Su primera publicación, Electrical Papers, vio la luz en 1892, recogiendo varios artículos teóricos. En estos describía un nuevo método de cálculo matemático y el tratamiento de operadores, que, aunque fue duramente discutido en su tiempo, facilitó más tarde el desarrollo de la mecánica cuántica. Este tipo de tratamiento quedo absorbido en el método de trasformadas de Pierre-Simon Laplace.

Con posterioridad publicó Electromagnetic Theory, (1893-1912), trabajo en el que describía como la carga eléctrica aumenta de manera proporcional a la velocidad de la masa que posee;  observación que fue luego incluida en la teoría de la relatividad de Albert Einstein. Y aunque la mayoría de sus trabajos pasaron desapercibidos, muchas de sus ideas quedaron patentes en las investigaciones de grandes estudiosos.

Estudiando la propagación de las ondas, lo que ayudo al desarrollo de la comunicación telegráfica a larga distancia, Heaviside descubrió de forma simultánea aunque independiente de Arthur Edwin Kennelly, la existencia de la ionosfera (Capa de Kennelly-Heaviside). La capa en la que reflejan las ondas de radio que se encuentra ubicada entre los 96 y 144 kilómetros de altitud y esta cargada eléctricamente. En 1902 publicó su hipótesis, que fue comprobada por Edward Appleton décadas después.

Últimos años

Sus contribuciones fueron finalmente reconocidas cuando se le nombró miembro de la Royal Society en el año 1891. Sin embargo, nunca logró acceder al puesto académico que tanto anhelaba, lo que le hizo un hombre amargado y retraído. El último volumen de su teoría electromagnética no llegó a publicarse, pues fue destrozado por unos ladrones. Se cree que en este presentaba una teoría unificada de los campos en la que combinaba la teoría gravitatoria y la teoría electromagnética, pero la investigación se perdió.

Heaviside falleció en la pobreza, mientras se encontraba en Torquay, el 3 de febrero de 1925.

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