James Clerk Maxwell: el Einstein olvidado de Escocia
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James Clerk Maxwell: el Einstein olvidado de Escocia

Se llama James Clerk Maxwell, ha merecido la admiración de los más grandes científicos y gracias a él tenemos fotos a color, radio, televisión, teléfonos celulares, wifi y tanto más. ¿Lo conoces?
Por BBCMundo
11 de mayo, 2015
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James Clerk Maxwell

“Una época científica terminó y otra empezó con James Clerk Maxwell”, dijo Albert Einstein. Heindrich Hertz le llamaba “Maestro Maxwell”. Como muchos otros científicos, pensaban que el escocés era un genio. Pero también es uno de los más desconocidos científicos famosos.

Eso a pesar de que su pionero trabajo sobre la naturaleza de la luz cruzó fronteras del conocimiento que hicieron posibles tecnologías de las que dependemos en la actualidad, desde teléfonos celulares y wifi hasta escáneres y hornos microondas, sin olvidar el radio y la televisión, unos pocos.

Además, su fascinación por el color resultó en la creación de la primera foto a color de la historia.

Primera foto a color
La imagen muestra una cinta de tartán escocés.

Pero, ¿quién era y por qué es tan admirado por sus pares?

Su historia empezó en Escocia en el siglo XIX, más precisamente en Edimburgo, donde nació en 1831.

Desde pequeño era tan curioso que su tía decía que “era humillante que un niño te preguntara tantas cosas que uno no podía responder”.

Ese afán por saber y un talento especial para resolver complicados acertijos hizo que empezara a sorprender a sus contemporáneos desde que era joven, como señala Howie Firth, un científico que conoce muy bien la vida de Maxwell.

“En su tiempo libre experimentaba con las curvas que podía dibujar, usando lápices, alfileres e hilos. Así descubrió una nueva regla sobre el tipo de patrones. Presentó el resultado de ese experimento en la Sociedad Real de Edimburgo (la academia nacional de ciencias y letras) cuando tenía 14 años de edad”.

Cuando terminó la escuela fue a la universidad, donde su padre quería que estudiara Derecho, pues en esa época la ciencia no era considerada como una profesión. Por fortuna, el sistema de educación escocesa de entonces estaba diseñado para que los estudiantes pudieran desarrollar su todo su potencial.

Los anillos de Saturno

La ciencia en esa época estaba muy influida por la obra de Isaac Newton, quien un siglo y medio antes había formulado sus tres leyes de movimiento y una teoría unificada de la gravedad, que explicaba tanto lo que sucedía en la Tierra como en los cielos.

Maxwell las absorbió y, unos años más tarde, las usó para resolver un gran enigma sobre el planeta Saturno.

“Se sabía que Saturno tenía anillos y que eran muy delgados, pero no se sabía de qué estaban hechos”, le cuenta a la BBC Martin Hendry, de la Universidad de Glasgow.

Sin una nave espacial que pudiera ir a ver, las posibilidades de saberlo eran casi nulas. Pero se abrió una competencia para revelar el misterio y Maxwell decidió intentarlo.

Saturno
¿Cómo podían haber anillos alrededor de un planeta?

“Lo que hizo fue tratar de entenderlo matemáticamente: si los anillos fueran sólidos, ¿podrían existir o los destruiría la fuerza de la gravedad? Así pudo demostrar que lo último era verdad, que la gravedad no permitiría que un cuerpo tan delgado orbitara Saturno… se partiría. Lo que realmente predijo es que los anillos estaban compuestos de enormes cantidades de pequeñas partículas individuales que flotaban alrededor del planeta, y que aparentaban ser anillos sólidos sólo al observarlos desde tan lejos”, explica Hendry.

Su cálculo dejó a todo el mundo impresionado. George Biddell Airy, el Astrónomo Real de Inglaterra, lo describió como “una de las aplicaciones de matemáticas a la física más extraordinarias que jamás he visto”.

Hoy en día, estamos seguros de que su respuesta fue la correcta gracias al viaje de la nave espacial Voyager, que sobrevoló Saturno. Y lo más impresionante es que las imágenes que confirmaron que lo que Maxwell había dicho hace tanto era cierto sólo pudieron llegar a la Tierra gracias a su descubrimiento más trascendental: las ondas electromagnéticas.

Dos grandes rompecabezas

El magnetismo y la electricidad eran en ese entonces grandes desconocidos.

En Londres, otro científico, Michael Faraday, estaba haciendo todos los experimentos posibles para explorarlos.

Había desarrollado aplicaciones prácticas como el dínamo y el motor, y logró entender detalladamente ambos fenómenos, aportando mucho a la manera en la que los concebimos.

“Él enfocó la atención no tanto en el imán sino en el espacio que lo rodea. Dijo que no era sólo un pedazo de hierro, sino algo más complejo: es el centro de un sistema de invisibles tentáculos curvos que se extienden para atraer o rechazar otros imanes o metales. A ese sistema lo llamó ‘campo'”, explica Firth.

Campo electromagnético
La idea de que en la nada hubiera algo era pionera.

En la actualidad, estamos acostumbrados a la idea de que haya campos, o campos de fuerza, gracias a historias de ciencia ficción como “Doctor Who” o “Viaje a las estrellas”. Pero en el siglo XIX era un concepto totalmente radical.

Lo que Faraday estaba diciendo era que lo que parecía como un espacio vacío, pero que tenía algo adentro.

Y agregó que lo mismo ocurría con la electricidad: si se estaba viajando por un cable, habría un campo de fuerza alrededor.

Así, entendió que el magnetismo y la electricidad tenían que estar conectados de alguna manera, pues descubrió que se alteraban mutuamente y que cuando se les unía, los dos campos se combinaban y vibraban con energía.

Esa vibración creaba ondas, a las que llamó electromagnéticas, que se propagaban en el espacio como al tirar una piedra al agua.

¡Se necesita otro genio!

Pero Faraday no pudo ir más lejos. Como era autodidacta había llegado al límite de sus capacidades: sencillamente, no contaba con los conocimientos académicos necesarios.

“Faraday dio un paso gigante para hacer por la electricidad y el magnetismo lo que Newton había hecho por la gravedad. Lo que faltaba era matemáticas. El contacto con Maxwell se desarrolló primero por correspondencia y Faraday estaba muy contento por haber encontrado a un matemático tan extraordinario; Maxwell aceptó el reto, hizo varios modelos en su mente y encontró la respuesta”, indica Firth.

Y la respuesta fue magnífica.

Maxwell redujo toda la información a unas pocas líneas matemáticas que mostraban cómo la electricidad y el magnetismo estaban conectados, y que los dos juntos -electromagnetismo- podían crear diferentes tipos de ondas que iban a la misma velocidad, la velocidad de la luz.

Reveló también que la luz que los humanos podíamos detectar -la que llamamos “visible”- era sólo una parte de la gama de ondas electromagnéticas, que incluyen ondas de radio, microondas, rayos X, rayos Gamma.

Un enorme salto en el conocimiento… en apenas cuatro cortas ecuaciones que muchos consideran una obra de arte matemático.

Fórmulas de Maxwell

Pasarían décadas…

“Pasó mucho tiempo antes de que los otros científicos aceptar que era una buena idea. Era demasiado radical”, señala Hendry.

“Tomó casi 15 años antes de que alguien pudiera mostrar que ese concepto matemático era algo físico que se podía medir y producir en un laboratorio”, dice Claire Quigley, tecnóloga del Centro de Ciencia de Glasgow.

“El científico Heinrich Hertz (el de los hercios) produjo ondas de radio, tal como Maxwell predijo, las midió y confirmó que iban a la velocidad de la luz. Pero, aunque se complació por haber probado que Maxwell estaba en lo cierto, cuando le preguntaron cuáles eran las ramificaciones, respondió que ninguna”, añade Quigley.

No obstante, apunta Hendry, “abrió el camino para que un científico realmente brillante, Einstein, tomara las ideas de Maxwell y las desarrollara hasta llegar a su teoría de la relatividad”

“Y unos 150 años después -agrega- en la física de partículas hablamos del ‘campo de Higgs’, que tiene que ver entender las propiedades fundamentales de las partículas del Universo. Así que esa idea de un ‘campo’ sigue abriendo caminos”.

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COVID-19: qué puedes hacer y qué no tras recibir la vacuna, según la ciencia

A medida que la vacunación avanza en numerosos países, muchas personas también se preguntan en qué puede cambiar su vida luego de recibir las inmunizaciones.
Getty Images
2 de abril, 2021
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A medida que la vacunación avanza en numerosos países, muchas personas también se preguntan en qué pueden cambiar sus vidas luego de recibir las inmunizaciones.

Y es que desde que el coronavirus comenzó a propagarse por el mundo, las autoridades y la comunidad científica subrayan que la vacuna es una de las principales vías para terminar con la pandemia.

Ahora que millones de personas reciben dosis cada día, gobiernos, universidades y agencias de salud pública también han comenzado a publicar sus recomendaciones de lo que pueden hacer y lo que no los que han sido vacunados.

Estas recomendaciones, no obstante, pueden cambiar a medida que se conozca más de las vacunas o de las actuales variantes del coronavirus.

También pueden cambiar de un lugar a otro. De hecho, puede que en tu país aún no se apliquen, dada las restricciones que cada nación ha impuesto para controlar la pandemia por las circunstancias específicas de cada lugar.

También, en numerosos lugares, la flexibilización tras la vacunación ha sido limitada de momento, ya sea porque la cantidad de población que ha sido inmunizada es muy pequeña o ante temores de que dar una mayor libertad a personas vacunadas pueda llevar a discriminar a los que no han podido inmunizarse.

Los expertos también señalan que, más allá de las recomendaciones generales, cada persona debe evaluar sus riesgos individuales y hacer un análisis bien meditado de lo que es seguro hacer no solo para uno mismo, sino también para los que lo rodean.

Recuerda que aún estamos descubriendo cómo funciona el virus y las vacunas, por lo que te recomendamos que, ante la duda, consultes también con tu médico y visites las páginas oficiales sobre el tema de tu país.

¿Cuándo una persona puede considerarse completamente vacunada?

De acuerdo con los Centros para el Control de las Enfermedades de EE.UU. (CDC, por sus siglas en inglés), se considera que las personas están completamente vacunadas:

  • dos semanas después de recibir la última inyección de las vacunas que se administran en una serie de dos dosis, como las de Pfizer o Moderna;
  • dos semanas después de recibir una vacuna de dosis única, como la de Johnson & Johnson.

“Si han pasado menos de dos semanas desde su primera dosis, o si aún necesita recibir su segunda dosis de una vacuna de dos dosis, NO está completamente protegido”, alertan los CDC.

¿Puedo visitar amigos o reunirme con otras personas en grupos?

Aunque depende de las regulaciones vigentes en tu país, los científicos coinciden en que no supone un riesgo reunirte con otras personas en pequeños grupos si estas ya están también vacunadas.

Una reunión con un pequeño grupo de personas vacunadas, según la Universidad de Harvard, es considerada de bajo riesgo, ya sea en espacios abiertos o cerrados, y no es necesario el uso de mascarillas.

La situación es diferente si se visita a alguien que no ha sido vacunado, dado que existe una posibilidad de que, aunque tengas la vacuna, todavía puedas portar el virus y trasmitírselo a alguien que aún no tienen inmunidad.

Sin embargo, los CDC aseguran que es posible visitar personas no vacunadas que tengan un riesgo bajo de contraer una enfermedad grave debido al COVID-19 si tomas medidas de protección, como el uso de mascarillas y la distancia física de al menos dos metros.

La Universidad de Harvard señala que los riesgos son mayores si una persona vacunada visita a otra mayor de 60 años que no ha recibido aún la vacuna, dado que el COVID-19 suele ser más grave en edades avanzadas.

“Si es posible, realice la visita al aire libre o en un espacio bien ventilado para reducir el riesgo de contagio”, indica la universidad en ese último caso.

Algo semejante debe hacerse, indica, en caso de una reunión con personas que provengan de diferentes hogares o diferentes lugares.

¿Puedo viajar por placer o irme de vacaciones?

Este viernes, los CDC aseguraron que era seguro para las personas que estaban vacunadas viajar, siempre que mantuvieran la mascarilla en los medios de transporte público, incluidos aviones.

Según los CDC, investigaciones recientes sugieren que las personas vacunadas pueden viajar sin necesidad de hacer cuarentenas o presentar pruebas de COVID-19, dado que para ellos el riesgo es bajo.

Esto solo aplica a Estados Unidos y es posible que en tu país todavía no sea posible.

A excepción de los CDC, la mayoría de las recomendaciones señalan que, de momento, no es prudente viajar, aunque te hayas vacunado.

“Viajar en avión, autobús o tren te pone en contacto con muchas personas y aumenta el riesgo de transmisión”, indica la Universidad de Harvard.

Playa de Miami Beach

Reuters
Los viajes y las vacaciones de momento no son recomendables.

Los expertos de la Universidad de Harvard explican que esto se debe a que las vacunas no ofrecen una protección del 100% y apuntan a la amenaza de nuevas cepas.

“Debemos mantener la cautela, especialmente a medida que aprendemos más sobre las variantes que nos preocupan y cuánto protege la vacuna contra estas”, indican.

¿Puedo ir a restaurantes o conciertos?

De nuevo, siempre dependerá de lo que tu país haya regulado en su estrategia para contener el coronavirus.

No obstante, lo que la ciencia ha averiguado hasta ahora es que el riesgo de infección durante actividades sociales públicas, como cenar en el interior de un restaurante o ir al gimnasio, es menor para las personas completamente vacunadas.

“Sin embargo, aún se deben tomar precauciones ya que el riesgo de transmisión en estos entornos es mayor y probablemente aumenta con la cantidad de personas no vacunadas presentes”, indican los CDC.

The Shady Maples Smorgasbord bufé

Getty Images
Aún no es recomendable comer en el interior de restaurantes.

Por lo tanto, señalan que las personas completamente vacunadas que participan en actividades sociales en entornos públicos deben continuar siguiendo todas las pautas de protección, incluido el uso de mascarillas bien ajustadas, mantener la distancia física, evitar multitudes o espacios mal ventilados y lavarse las manos con frecuencia.

¿Qué pasa si, después de la vacuna, entro en contacto con alguien que da positivo por coronavirus?

De acuerdo con los CDC, si ya te has vacunado y has estado cerca de alguien que tiene covid-19, no es necesario que hagas cuarentena ni que te hagas la prueba a no ser que presentes síntomas.

Sin embargo, la situación es diferente si vives con otras personas que no están vacunadas.

En ese caso se recomienda mantenerse alejado de los demás durante 14 días y hacerse la prueba, incluso si no tienes síntomas.

¿Qué más no debo hacer?

Cada país puede tener recomendaciones diferentes basadas en sus propias medidas para contener el virus.

Las diferentes recomendaciones publicadas hasta la fecha sugieren que las personas vacunadas deben seguir evitando aglomeraciones, ya sean medianas o grandes, y también visitar espacios cerrados donde haya muchas personas.

Un hombre inocula una vacuna a otro

Getty Images
Como las vacunas no son efectivas al 100% debemos protegernos aunque estemos vacunados.

Si las situaciones anteriores son inevitables, se recomienda el uso de mascarilla y mantener la distancia física de ser posible.

Los CDC recomiendan que en los lugares de trabajo también se mantengan las medidas de distanciamiento, aunque el personal esté vacunado.

También que las personas vacunadas estén atentas ante cualquier síntoma de coronavirus y evitar contacto con otros en caso de presentar alguno.

¿Qué debo tener en cuenta tras ser vacunado?

Los expertos insisten en que cada persona debe realizar una profunda evaluación de riesgos y tomar en cuenta que:

  • ninguna vacuna es totalmente efectiva;
  • no sabemos aún cuánto dura su protección;
  • no sabemos tampoco del todo cómo responden a las nuevas variantes;
  • se deben atender factores de riesgo personal que puedan colocarte a ti u a otras personas a tu alrededor en mayor riesgo;
  • no sabemos cuán bien protegen las vacunas de que propaguemos el virus a otras personas, aunque no nos afecte a nosotros;
  • y, por tanto, se deben mantener otras medidas de prevención que ayudan a detener la propagación del coronavirus incluso aunque estemos vacunados.

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