NOMES PROPIOS

Guy Callendar, o pioneiro esquecido do cambio climático

Cando en 1988 o climatólogo James Hansen declarou diante o Senado de EEUU que o aumento do CO₂ atmosférico provocado polo ser humano estaba a alterar o clima, era o principio da popularización dunha idea que tardou décadas en consolidarse. Pero era tamén a culminación dunha carreira científica que comezaba na década de 1820, cando Joseph Fourier descubría que a Terra estaba máis quente do que debía e que a actividade humana podía influír. En 1856 Eunice Newton Foote suxería que o CO₂ da atmosfera retiña a calor, apuntando para o efecto invernadoiro que despois John Tyndall demostrou e Svante Arrhenius cuantificou en 1896. A partir de 1958, as medicións de CO₂ de Charles David Keeling en Hawai comezaron a documentar o aumento do efecto invernadoiro. Pero entre Arrhenius e Keeling encaixa unha peza esencial do quebracabezas, a miúdo inxustamente esquecida: Guy Callendar.

O labor de Guy Stewart Callendar centrábase en motores de vapor, e con todo pronto comezou a dedicar o seu tempo libre a outro campo que lle suscitaba especial interese, a meteoroloxía e o clima / GHI/Universal Images Group via Getty Images.

Guy Stewart Callendar (9 de febreiro de 1898 – 3 de outubro de 1964) tivo un ilustre precedente e poderosa influencia: o seu pai, o británico Hugh Longbourne Callendar, traballara no Laboratorio Cavendish como discípulo de Joseph John Thomson, a quen se atribúe o descubrimento do electrón. Callendar pai tiña estudos superiores, pero non de física, e foi un home de intereses moi diversos: deportes, natureza, astronomía, invención ou mesmo taquigrafía, creando un sistema que Thomson utilizou. En física destacou en termometría e termodinámica, e chegou a estar nomeado ao Premio Nobel.

Callendar tivo un ilustre precedente:: o seu pai, Hugh Longbourne Callendar, traballara no Laboratorio Cavendish como discípulo de Joseph John Thomson (na imaxe), a quen se atribúe o descubrimento do electrón / Mondadori PortfolioMondadori via Getty Images.

Pero sobre todo, a súa paixón eran eses novos inventos de entón, automóbiles e motocicletas; unha paixón que Guy herdou. O segundo dos catro fillos de Hugh naceu en Montreal, onde a súa familia mudouse temporalmente. Guy seguiu os pasos do seu pai, en cuxo laboratorio do Imperial College London entrou a traballar, xa de regreso en Inglaterra, mesmo antes de abordar os seus estudos de mecánica e matemáticas. O seu labor centrábase en motores de vapor, e con todo pronto comezou a dedicar o seu tempo libre a outro campo que lle suscitaba especial interese, a meteoroloxía e o clima.

Seguindo o ronsel de Arrhenius e do seu colega Nils Gustaf Ekholm, outro propoñente pioneiro do efecto do CO₂ antropoxénico no quecemento global, en 1934 Callendar comezou a reunir datos detallados de temperaturas ao longo dos anos, promediando temperaturas medias globais a partir dos rexistros publicados pola Smithsonian Institution e outras fontes. En paralelo, colleitou os datos dispoñibles para calcular canto CO₂ se estaba emitindo á atmosfera pola queima de combustibles, estimando unha cifra de 4.300 millóns de toneladas para 1938.

En 1934 Callendar comezou a reunir datos detallados de temperaturas ao longo dos anos, promediando temperaturas medias globais a partir dos rexistros publicados pola Smithsonian Institution e outras fontes / © G.S Callendar 1938.

Callendar correlacionou ambos parámetros, e en 1938 publicou o seu traballo, “A produción artificial de dióxido de carbono e a súa influencia na temperatura”, na revista Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. Calculaba que no medio século anterior a temperatura aumentara a razón de 0,005 °C ao ano debido a esta emisión de CO₂, mostrando por primeira vez que o especulado polos seus predecesores era real e estaba a ocorrer xa entón.  

O estudo, con todo, foi recibido con enorme escepticismo. Callendar era considerado un personaxe ao estilo do clásico gentleman scientist de tempos anteriores, un científico amateur sen formación específica que practicaba a ciencia por afección. E con todo, as súas conclusións ían moito máis alá de mostrar unha simple correlación: por entón, algúns especialistas obxectaban que a alta concentración de vapor de auga na atmosfera, un poderoso gas de efecto invernadoiro, empequeñecía calquera posible contribución do CO₂. Callendar mostrou que o CO₂, concentrado a maior altura que o vapor de auga e que pervive durante centos de anos, atrapaba calor en lonxitudes de onda que escapaban a este, polo que o efecto invernadoiro que achegaba o dióxido de carbono era acumulativo ao do vapor.

Pero a pesar das duras críticas que recibiu o seu estudo, Callendar continuou defendendo a súa teoría ata a súa morte en 1964, e o efecto ao que se bautizou co seu nome seguiu discutíndose, cada vez con máis evidencias a favor. Se os seus datos foron cuestionados por obterse reunindo e promediando rexistros fragmentarios de fontes diferentes, as medicións de Keeling, recollidas nun único lugar e de forma sistemática e consistente, probaron que Callendar estaba no certo. De feito, a comparación dos seus gráficos con estimacións históricas baseadas en datos actuais resulta incriblemente precisa.

Guy Callendar colleitou os datos dispoñibles para calcular canto CO₂ se estaba emitindo á atmosfera pola queima de combustibles, estimando unha cifra de 4.300 millóns de toneladas para 1938 / mirrorpix/Mirrorpix/Mirrorpix via Getty Images.

O único no que este pioneiro, hoxe reivindicado, errou foi na súa previsión das consecuencias: como moitos en épocas pasadas e algúns aínda hoxe, prevía beneficios deste quecemento global: “A combustión de combustible fósil […] probablemente demostrarase beneficiosa para a humanidade de varias maneiras, ademais da provisión de calor e enerxía”, escribía. Mencionaba como exemplo os cultivos nas rexións do norte, e engadía: “En calquera caso, o regreso dos glaciares letais debería atrasarse indefinidamente”.

Claro que, aínda que acertou nos seus datos retrospectivos, en cambio quedou moi curto nos prognósticos a longo prazo: predixo un aumento de temperatura de 0,39 °C para o século XXI, moi lonxe da fronteira de 1,5 °C que xa estamos a piques de alcanzar. Pouco imaxinaba Callendar que os efectos do cambio climático hoxe serían unha das secuelas planetarias máis temidas. E pouco gustoulle saber que as súas amadas motocicletas serían parte do problema.

FONTE: Javier Yanes/bbvaopenmind.com

JEREMY BENTHAM: O CONCEPTO DE FELICIDADE

A felicidade, segundo a filosofía de Jeremy Bentham / Getty Images

Jeremy Bentham (Londres, 15 de febreiro de 1748 / Londres, 6 de xuño de 1832) filósofo e xurista inglés do século XVIII, é coñecido pola súa formulación do utilitarismo, unha teoría ética centrada na maximización da felicidade e a redución do sufrimento.

Segundo Bentham, a felicidade é o principio e fin da moralidade; a medida do correcto ou incorrecto dunha acción baséase na súa capacidade para promover a maior felicidade posible para o maior número de persoas.

Esta visión sintetízase no seu famoso principio de utilidade, que establece que as accións son correctas na medida en que tenden a promover a felicidade; ou erróneas na medida en que tenden a producir o contrario da felicidade.

O principio de utilidade, tamén coñecido como o principio da maior felicidade, é o eixo central da ética de Bentham. Segundo este principio, a moralidade dunha acción xúlgase pola súa consecuencia en termos de pracer e dor.

Jeremy Bentham / Wikimedia Commons

Bentham argumenta que todos os seres humanos buscan o pracer e evitan a dor, e que estas experiencias son as únicas cousas intrinsecamente valiosas ou desvaliosas. Por tanto, o obxectivo de calquera dos nosos actos debe ser maximizar o pracer e minimizar a dor.

Desde o punto de vista de Bentham, este enfoque utilitario baséase na idea de que os conflitos de interese entre individuos poden ser resoltos de maneira xusta por lexisladores que se guíen polo principio de maximizar a felicidade. Aínda que é ideal contentar a todos, Bentham recoñecía que a miúdo é necesario elixir. En tales casos, é preferible favorecer á maioría sobre a minoría, asegurando así o maior ben para o maior número de persoas.

Así pois, Bentham define a felicidade como a suma total de praceres, menos as dores. Para avaliar a moralidade dunha acción, propón un “cálculo hedonista” ou “felicific calculus”, unha especie de aritmética moral para cuantificar e comparar as consecuencias en termos de pracer e dor.

Este cálculo pretende proporcionar unha base obxectiva para resolver conflitos éticos ao elixir a opción que maximiza o pracer. Bentham identificou varios factores para considerar neste cálculo, incluíndo a intensidade, duración, certeza, proximidade, fecundidade e pureza do pracer, así como a extensión, ou o número de persoas afectadas.

En concreto, este cálculo considera varios factores: 

- Intensidade: Que tan forte é o pracer ou a dor?
- Duración: Canto tempo durará o pracer ou a dor?
- Certeza ou incerteza: Que tan probable é que ocorra o pracer ou a dor?
- Proximidade ou distancia: Canto tempo pasará antes de que ocorra o pracer ou a dor?
- Fecundidade: O pracer ou a dor producirá máis do mesmo?
- Pureza: Que tan libre está o pracer da dor e viceversa?
- Extensión: Cantas persoas veranse afectadas?

Ademais, unha característica distintiva do utilitarismo de Bentham é o seu enfoque inclusivo e democrático. Bentham sostén que “cada un conta como un, e ninguén conta máis que un”.

Noutras palabras, os praceres e dores de todas as persoas afectadas por unha acción deben ser considerados por igual, sen importar a súa posición social, riqueza ou calquera outra característica. Por tanto, rexeita calquera forma de elitismo ou favoritismo na avaliación moral.

Así, Bentham insistía en que todas as fontes de pracer teñen un valor igual, independentemente da súa natureza. Desde o seu punto de vista, todos os seres humanos son iguais na súa capacidade para experimentar pracer e dor, e a felicidade completa é accesible a todos, sen importar a súa clase social ou capacidades.

O enfoque de Bentham foi obxecto de críticas, particularmente pola súa aparente insensibilidade ás diferenzas cualitativas entre diferentes tipos de pracer. Por exemplo, John Stuart Mill, un seguidor e crítico de Bentham, argumentou que algúns praceres (como os intelectuais e morais) son intrinsecamente superiores a outros (como os físicos). Mill introduciu a idea dunha xerarquía de praceres para abordar esta preocupación.

Ademais, o cálculo hedonista foi criticado pola súa dificultade práctica. Avaliar todas as consecuencias posibles dunha acción e comparalas en termos de pracer e dor pode ser unha tarefa complexa e, ás veces, imposible.

Con todo, Bentham defendeu o seu enfoque argumentando que proporcionaba un criterio claro e obxectivo para a toma de decisións morais. En lugar de depender de principios abstractos ou intuicións subxectivas, o utilitarismo ofrece un método sistemático para avaliar as accións en función das súas consecuencias reais e tanxibles.

En calquera caso, o utilitarismo de Bentham tivo un repercusión na ética, a filosofía política e a teoría do dereito. O seu enfoque práctico e orientado ás consecuencias influíu nunha ampla gama de áreas, desde a política pública ata a bioética.

Na actualidade, as ideas de Bentham sobre a maximización da felicidade e a minimización do sufrimento seguen sendo relevantes en debates contemporáneos sobre cuestións éticas e sociais.

FONTE: Pablo Mora/muyinteresante.es/historia

HUMBOLDT: O NATURALISTA QUE ABRIU OS OLLOS AO MUNDO

Hai 250 anos naceu en Berlín un neno que ata hai pouco moitas enciclopedias lembraban “só” como un gran explorador e naturalista alemán. Pero Humboldt foi (e significou) moito máis. Un investigador ávido de coñecementos, autor dunha infinidade de achados e innovacións en numerosas disciplinas: creou unha máscara de gas para mineiros, descubriu a corrente oceánica que leva o seu nome, explicou a causa do mal de altura, localizou o ecuador magnético, cartografou a rede fluvial amazónica e inventou as isotermas e isobaras que hoxe vemos nos mapas do tempo. Todo un polifacético heroe da ciencia. E tamén un visionario cuxas ideas foron a semente de futuras teorías e disciplinas (como a evolución, a tectónica de placas ou a dinámica oceánica) e mesmo de novas sensibilidades (como o conservacionismo ou o ecoloxismo).

Alexander von Humboldt e Aimé Bonpland / Wikimedia

En xuño de 1799 e tras investir a súa herdanza niso, Alexander von Humboldt (14 setembro 1769–6 maio 1859)  por fin conseguía facer realidade o seu soño de realizar unha ambiciosa expedición científica. Cinco anos de expedición por América, nos que xestou a maior parte desas achegas, incluídas as súas dúas contribucións máis importantes á ciencia: foi o primeiro en estudar o cambio climático provocado pola acción do home e o pai de dúas novas ramas da ciencia, a bioxeografía e a climatoloxía comparada.

Aquela viaxe moldeou o seu pensamento e abriulle os ollos a unha nova forma de entender o mundo e a natureza: como un gran organismo dentro do cal todos os seres vivos estaban conectados nun delicado equilibrio.

A bordo da fragata Pizarro e acompañado do botánico francés Aimé Bonpland, Alexander von Humboldt partiu do porto da Coruña con destino a América. No barco tamén viaxaban 43 instrumentos de medida e observación (telescopios e microscopios, barómetros, termómetros, un reloxo de péndulo, compases e ata un cianómetro para medir a intensidade do azul do ceo) necesarios para todos os experimentos que pretendía realizar nunha aventura que duraría cinco anos e que lles levaría  a percorrer a práctica totalidade do continente americano. A primeira parada foi Venezuela; desde alí atravesaron a selva amazónica navegando polo Orinoco e os seus tributarios durante tres meses; logo, tras unha breve estancia en Cuba, cruzaron os Andes, desde Bogotá a Perú, e finalmente viaxaron a México e Estados Unidos. 
No traxecto desde Caracas ata o río Arupe, un afluente do Orinoco onde Humboldt pretendía iniciar a súa exploración fluvial, realizou unha parada no lago Valencia. Alí os seus habitantes contáronlle a súa preocupación porque o nivel das augas estaba a descender nos últimos anos de forma evidente; así que o naturalista mediu e comparou a evaporación media anual daquel lago coa de ríos e lagos de todo o mundo. Chegou á conclusión de que a talla dos bosques circundantes e o desvío das augas para regadío eran a causa do rápido descenso do nivel de auga. Foi alí onde desenvolveu as súas ideas sobre o efecto do home no medio ambiente, destacando o cambio climático que iso provocaba e advertindo do risco que isto podía supoñer no futuro. A súa alegación, que ía abrir os ollos a moitos outros científicos e personalidades, axudou a sentar as bases futuras do conservacionismo e o ecoloxismo.Tras completar con éxito a súa travesía fluvial a través da xungla amazónica (demostrando que Orinoco e Amazonas estaban conectados a través da súa rede de tributarios) e cartografar por primeira vez o sistema fluvial amazónico, Humboldt propúxose explorar as montañas andinas. Este reto levaríalle a escalar os picos e volcáns da impoñente cordilleira e o punto final foi a ascensión do Chimborazo, o volcán de 6.320 metros no que estableceu un novo récord de altitude de escalada.

Un das ilustracións de Humboldt da distribución de plantas nunha montaña / Wikimedia

Nos contrafortes dos Andes empezou a esbozar o seu Naturgemälde, que logo completaría en Europa: unha representación visual que mostraba unha sección transversal do Chimborazo, sobre a que Humboldt debuxou as distintas plantas e especies vexetais repartidas en función da altitude. A esquerda e dereita do volcán puxo varias columnas que ofrecían información meteorolóxica. Deste xeito, ao escoller unha altura determinada da montaña podíase trazar unha liña a través do esquema para ver a temperatura, a humidade ou presión atmosférica, así como as especies animais observadas a esa altitude. E toda esta información podíase relacionar coas demais grandes montañas do mundo que estaban situadas á beira do Chimborazo segundo a súa altura. Un “mapa” que mostraba a existencia de franxas climáticas que se estendían por todos os continentes e supoñía a fundación da bioxeografía e a climatoloxía comparada ou xeografía climática.   

 

En agosto de 1804 Humboldt regresaba por fin a Europa, a París, cargado con máis de 6000 mostras vexetais e innumerables cadernos cubertos con decenas de miles de anotacións, observacións, ideas e medidas. Na capital francesa concretou, plasmou e difundiu todos os descubrimentos e ideas que colleitara. E ao facelo abriu os ollos a moitos colegas sobre unha nova forma de entender a natureza, na que todo estaba interconectado; e a necesidade de estudala desde unha perspectiva interdisciplinar.

Humboldt foi considerado no seu tempo unha gran eminencia científica / Karin März

Considerado no seu tempo como a maior eminencia científica, tras a súa morte en Europa a súa figura e legado foron caendo paulatinamente nun esquecemento do que só foi rescatado en tempo moi recente. Non sucedeu o mesmo en América, onde Humboldt converteuse nun personaxe lendario, polos seus descubrimentos no continente, pero sobre todo pola súa identificación coa poboación nativa e a defensa dos seus dereitos. Tamén polas súas manifestacións a favor da independencia dos novos territorios e de abolir a escravitude; e pola súa histórica amizade con outro revolucionario: o político e militar Simón Bolivar, que lidero a secesión de Venezuela, Bolivia, Colombia, Ecuador, Perú e Panamá do Imperio Español.

FONTE: Miguel Barral/bbvaopenmind.com

LEONARDO TORRES QUEVEDO: O XENIO ESPAÑOL OLVIDADO

 

Enxeñeiro de camiños e inventor español. Neste ano (o 28 de decembro) cumpríronse 152 anos do nacemento de Leonardo Torres Quevedo, pero a pesar de ser “o máis prodixioso inventor do seu tempo”, debería ser considerado como un xenio nas sombras da narrativa histórica, por mor da fama de nación desentendida da ciencia que tiña España na época que el viviu (finais do século XIX e os inicios do XX). O menosprezo á ciencia española e os seus protagonistas, deuse non só no estranxeiro, senón tamén no noso propio país.

Leonardo Torres Quevedo naceu en 1852 en Santa Cruz de Iguña, Cantabria. Realizou os seus estudos superiores de enxeñería en Bilbao (e completounos en París); e posteriormente entrou na prestixiosa Escola de Enxeñeiros de Camiños, Canles e Portos de Madrid alá por 1871. En 1889 instalaríase definitivamente en Madrid, onde puido coñecer de preto o progreso científico do país.

A súa destreza académica foi evidente desde o principio e posteriormente a súa carreira abarcou varios campos, incluídas as matemáticas, a enxeñería e a aeronáutica. De feito, non só foi un gran inventor, senón que o seu traballo é considerado precursor da cibernética, do cálculo analóxico e da informática.

Repasamos algúns dos seus múltiples inventos:

* Teleférico: O ’transbordador’, segundo Torres Quevedo “un vehículo que suca os aires, suspendido de cables, entre dous puntos elevados do terreo”. A súa primeira patente foi presentada en Suíza no ano 1890 aínda que foi rexeitada. Non parou no seu empeño e seguiu perseguindo os seus soños. Precisamente é o transbordador co que millóns de persoas sobrevoaron as cataratas do Niágara en Canadá (a uns 236 metros sobre o nivel do mar). Era o primeiro teleférico ou trasbordador de pasaxeiros construído no mundo. Así é: un teleférico bilbaíno en Niágara. Inaugurouse o 8 de agosto de 1916 e, desde entón, transportou a máis de dez millóns de turistas sobre un tumultuoso remuíño do río.

As contribucións de Torres Quevedo ao seu desenvolvemento foron cruciais. Os seus deseños melloraron a estabilidade e seguridade destes sistemas, permitindo cubrir distancias máis longas, incluída a espectacular instalación a través das Cataratas do Niágara. Isto non só demostrou o seu talento en enxeñería senón tamén a súa habilidade para realizar demostracións espectaculares de tecnoloxía. Foi unha iniciativa da Sociedade de Estudos e Obras de Enxeñería, formada por enxeñeiros e capitalistas de Bilbao. A día de hoxe segue funcionando sen accidentes, circulando a 60 metros de altura e percorrendo 580 metros suspendido en seis cables.

* O Xadrecista: O primeiro xogo de computador da historia. Desenvolto en 1912, foi o primeiro xogo no que se podía xogar xadrez contra un humano. Máquina vs humano. O que distinguiu a este invento de moitos outros foi a súa capacidade de funcionar sen intervención humana, grazas a relés electromecánicos. Presentouse oficialmente na Feira de París de 1914 e para moitos, foi o primeiro autómata capaz de xogar xadrez da historia. Este invento non só mostrou o dominio de Torres Quevedo sobre os sistemas mecánicos e eléctricos, senón que tamén sentou as bases para a programación informática e a intelixencia artificial do futuro. Este momento axudou a que a súa figura e fama estendésense a nivel internacional.

 * O Telekino: O primeiro mando a distancia da historia. Quizá un dos seus inventos máis futuristas foi leste. Bautizado como Telekino, é considerado o primeiro dispositivo de control remoto. Presentado en París en 1903 na Academia de Ciencias de París, este artefacto estaba destinado a controlar dirigibles e outros vehículos a distancia. Conseguiu a patente ese mesmo ano en España, Francia, Estados Unidos e Gran Bretaña. Como funcionaba? Utilizando ondas electromagnéticas, que permitía aos operadores executar comandos a distancia, unha tecnoloxía que desde entón volveuse omnipresente en todo o noso mundo, desde drons ata aparellos electrónicos domésticos. O telekino é, sen dúbida, outro fito na historia da enxeñería a nivel mundial.* Calculadora mecánica : Máquinas algebraicas a principios do século XX. Torres Quevedo desenvolveu unha serie de máquinas capaces de realizar operacións algebraicas de forma automática. Estes dispositivos ou máquinas calculadoras podían resolver ecuacións ata de segundo grao. Eran artefactos analóxicos que funcionaban asignando cantidades a rotacións de determinados eixos ou outras magnitudes físicas como valores eléctricos ou electromagnéticos; isto é, resolvendo matemáticas con física. O seu traballo nesta área precedeu e influíu significativamente nos desenvolvementos posteriores da informática dixital. 

A pesar das súas monumentais contribucións á tecnoloxía, Leonardo Torres Quevedo segue sendo relativamente descoñecido en España, eclipsado quizá pola enorme amplitude do seu traballo, que tocaba as máis variadas disciplinas.Leonardo Torres Quevedo faleceu en Madrid o 18 de decembro de 1936 aos 83 anos na súa casa de Madrid cando quedaban uns días para celebrar os seus 84 aniversarios.

FONTE: Sarah Romero/muyinteresante.es/ciencia     Imaxe: es.wikipedia.org

JOHN TYNDALL E O CEO AZUL

Cal é a pregunta científica que os nenos formulan con máis frecuencia aos seus pais? Dado que hoxe temos enquisas sobre case todo, tamén existen sobre isto, e parece haber unha única pregunta que se repite de forma consistente: Por que o ceo é azul? Os datos mostran que a gran maioría dos proxenitores ven en apertos para responder a un enigma solucionado xa hai século e medio por un irlandés curioso: o físico John Tyndall.

Nado na pequena localidade de Leighlinbridge, fillo de pai policía e de nai desherdada por casar co seu pai, Tyndall (2 de agosto de 1820 – 4 de decembro de 1893) é un deses raros científicos cuxo nome xorde inesperadamente ao fío de materias tan dispares que un chega a preguntarse se se trata da mesma persoa. Pero si, o é: o da anestesia, o efecto invernadoiro, a esterilización dos alimentos, a primeira escalada do monte Weisshorn, os principios da fibra óptica ou a levitación magnética… é o mesmo John Tyndall.

John Tyndall fotografado por Barraud / Wellcome Images

Formalmente, o irlandés lanzou a súa carreira como físico reputado grazas aos seus estudos sobre o diamagnetismo, a repulsión na que se basean os superconductores ou os trens de levitación magnética. Estes traballos gañáronlle o aprecio de Michael Faraday, que chegou a converterse no seu mentor. Con todo, talvez as súas contribucións máis orixinais achegounas no campo da enerxía radiante (máis tarde chamada infravermella) dos gases

 
Foi esta liña a que lle levou a descubrir a alta absorción infravermella do vapor de auga, demostrando así o efecto invernadoiro da atmosfera terrestre que ata entón era só unha especulación. Pero estes estudos conducíronlle tamén a un camiño peculiar: ao inventar un aparello que medía a cantidade de CO₂ exhalada polo alento humano a través da súa absorción infravermella, sentou as bases da capnografía, o sistema que hoxe se emprega para vixiar a respiración dos pacientes anestesiados ou en coidados intensivos.

Esta non foi a única incursión de Tyndall na biomedicina, nin a que impulsou á Universidade de Tubinga a concederlle o título de médico honoris causa. Medio século antes de Alexander Fleming, foi un entre varios científicos que independentemente estudaron as propiedades bactericidas do fungo Penicillium. O seu interese polo aire, o seu principal material de estudo, levoulle a lograr conservar caldos fervidos nunha atmosfera libre de xermes, un experimento que se lle escapou a Louis Pasteur. E cando as esporas bacterianas contaminaron os seus caldos, inventou a tindalización, o primeiro método de esterilización de alimentos que mataba estas formas resistentes.

Debuxo de Tyndall do Glaciar Gorner, en Suiza / Wikimedia

Mentres a súa afección ao alpinismo conducíalle a coroar por primeira vez o Weisshorn e a liderar unha das primeiras ascensións ao Matterhorn, entretíñase estudando a dinámica dos glaciares. E entre unha ocupación e outra, aínda quedaba tempo para practicar outra gran paixón, a divulgación científica. Os seus libros cóntanse entre os mellores exemplos pioneiros da popularización da ciencia para un público non especializado. Nas súas charlas ante repletos auditorios en Gran Bretaña e EEUU, marabillaba aos seus espectadores mostrando como un raio de luz desviábase seguindo un chorro de auga, o principio no que se basea a fibra óptica.

E Tyndall explicou por que o ceo é azul. Fíxoo na década de 1860 na Royal Institution de Londres, onde exerceu como profesor de física durante 34 anos. No curso das súas investigacións sobre a enerxía radiante do aire, construíu un tubo de vidro que simulaba a atmosfera, cunha fonte de luz branca no seu extremo que actuaba como Sol. Tyndall observou que, a medida que introducía fume no tubo, o feixe de luz víase azulado desde o lateral do tubo, pero avermellado desde o extremo oposto á fonte.

Un pedazo de cristal azul, a través do que a luz brilla de cor laranxa, que parece comportarse como o ceao no atardecer / Optick

Aquel fenómeno levouno a propoñer que as partículas de po e vapor da atmosfera dispersaban a luz azul, que chegaba aos nosos ollos. Hoxe sabemos que o azul se dispersa máis pola súa menor lonxitude de onda, mentres que o vermello penetra máis por ser a onda máis longa da luz visible. Cando o percorrido da luz a través do aire aumenta, como ocorre ao amencer e á tardiña co sol máis baixo, o azul dispérsase antes de chegar á nosa liña visual e observamos a dispersión do vermello.

Curiosamente, Tyndall acertou equivocándose. O hoxe chamado efecto Tyndall describe este fenómeno de dispersión en fluídos de finas partículas, pero o que vemos no ceo é realmente a chamada dispersión de Rayleigh, provocada polas propias moléculas do aire con tamaños moi inferiores á lonxitude de onda da luz (e non polas partículas de po, bastante máis grandes). En realidade, é un tecnicismo que non impide que pais e nais de todo o mundo deban estar agradecidos ao xenio de Tyndall.

FONTE: Javier Yanes/bbvaopenmind.com

DOUS PESOS PESADOS DA CIENCIA: DE GALILEO A EINSTEIN (2ª PARTE)

E da electricidade e o magnetismo fíxose a luz

Os físicos de mediados do século XIX estaban máis interesados nos fenómenos eléctricos que nos mecánicos. E tiñan tarefa. As ramas da física antigamente coñecidas como electricidade (o estudo das cargas eléctricas), galvanismo (o das correntes) e magnetismo (o dos imáns naturais) parecían non ser estancas.

Algúns fenómenos galvánicos producían efectos magnéticos, e viceversa. Ademais, xa existían indicios claros de que as correntes debíanse a cargas en movemento. Con todo, as explicacións destes fenómenos non eran do todo satisfactorias. Resultaban un tanto artificiais e ad hoc… ata que apareceu Maxwell.

Maxwell puxo a última peza, a guinda do pastel se o prefiren, que fixo que todo o que se sabía sobre electricidade, galvanismo e magnetismo encaixase coma se dun quebracabezas tratásese. Esta última peza foi un concepto relativamente técnico chamado «corrente de desprazamento», pero quedemos co importante: nacera o electromagnetismo, e todo iso cabía na elegante e compacta teoría de Maxwell.
Pero é que, ademais, o recentemente nado trouxo un pan debaixo do brazo: a teoría de Maxwell predicía a existencia dunha onda composta por un campo eléctrico e outro magnético, e tamén detallaba a súa velocidade. Esta velocidade resultaba ser a velocidade da luz. Todo indicaba, como pronto se demostrou, que a luz é un fenómeno de orixe electromagnética.

Os seis primeiros diagramas físicos desde a Revolución científica dos séculos XVI e XVII.

A luz móvese... raro

Como se fixo antes coas ecuacións de Newton, os sabios da época apresuráronse a ver que pasaba coas ecuacións de Maxwell cando as «mira» un observador inercial. A maneira de facer isto non era moi diferente a finais do século XIX de como o era en tempos de Newton ou Galileo. Era necesario «traducir», usando linguaxe matemática, o que ven ambos os observadores (en repouso e en movemento). Esta tradución facíase mediante as coñecidas como transformacións de Galileo, que consisten simplemente nunha suma da distancia relativa entre ambos os sistemas e un recálculo das coordenadas x, y, z.

E os resultados foron decepcionantes. As ecuacións de Maxwell cambian! Os fenómenos electromagnéticos parecen depender da velocidade do observador, e iso tería consecuencias inesperadas.

Vexamos unha delas: imaxinemos por exemplo que o barco de Galileo móvese moi, moi rápido. Poñamos, a un 90% da velocidade da luz. Acendemos unha lanterna dentro do barco, apuntando á proa. Segundo as ecuacións de Maxwell, pareceranos que a luz se move moito máis amodo, concretamente a un 10% da súa velocidade fose do barco. Isto permitiría calcular a velocidade do barco sen necesidade de mirar cara a fóra!

Isto introducía un problema adicional. Se a velocidade da luz que medimos depende da velocidade do observador, cal é a velocidade correcta?, respecto a que se move a luz que vemos?

Por sorte, no século XIX xa se podían deseñar experimentos suficientemente sensibles como para medir os efectos das nosas minúsculas velocidades cotiás sobre a velocidade da luz. O máis famoso deles foi o de Michelson e Morley. Utilizaron un interferómetro para medir os efectos da velocidade da Terra na súa órbita sobre a velocidade da luz. Os resultados foron concluíntes.

E desconcertantes.

A velocidade da luz rexistrada polo interferómetro non dependía en absoluto do movemento do observador. Era a mesma independentemente de como de rápido afastémonos ou nos acheguemos á súa fonte. Aínda máis raro, se tres observadores, un achegándose, outro afastándose e outro totalemente quieto medisen a velocidade da luz, os tres deberían medir exactamente a mesma!

As teoría de Maxwell predicía a existencia dunha onda composta por un campo eléctrico e outro magnético e detallaba a súa velocidade, que resultaba ser a da luz / Shutterstock

A solución ao enigma

Se nos permitimos xogar un pouco, podemos modificar as transformacións de Galileo para lograr unha nova na que as ecuacións de Maxwell (e como consecuencia, a velocidade da luz) sexan as mesmas para dous observadores inerciais.

O máis rechamante deste exercicio, hoxe coñecido como transformación de Lorentz, é que non queda máis remedio que ambos os observadores perciban o paso do tempo de forma diferente. Concretamente, o tempo pasará máis amodo para o observador en movemento (en comparación co observador en repouso), e con máis motivo máis rápido móvase. Outra consecuencia inesperada era que dous observadores diferentes poden medir dimensións diferentes para un mesmo obxecto, ou estar en desacordo sobre se dous fenómenos sucederon á vez ou non.

Alguén menos sagaz que Albert Einstein descartaría semellante resultado por disparatado. Con todo, estas transformacións e as súas alucinantes consecuencias demostraron ser correctas. Incluso os estraños efectos de dilatación do tempo medíronse de forma directa, por exemplo, en reloxos atómicos colocados en avións. O resultado: atrasábanse exactamente o predito pola teoría de Einstein.

Tamén en partículas viaxando a grandes velocidades nun acelerador: os seus tempos de desintegración alongábanse, unha vez máis, xusto o esperado. Un exemplo máis cotián sucede cando acendemos o GPS do coche, que utiliza transformacións de Hendrik Antoon Lorentz, e non de Galileo, para poder calcular a nosa posición. Con tal de que a velocidade da luz sexa constante para calquera observador inercial, o universo non ten inconveniente en alterar o paso do tempo.

E por exótico que pareza, non estariamos moi afastados da realidade. Parece ciencia ficción, porque todas as nosas velocidades cotiás, incluso as non tan cotiás como a velocidade dun avión ou un foguete, son minúsculas comparadas coa da luz.

Parece ciencia ficción, pero é ciencia de principios do século XX. Ben pensado, por que habería de ser máis intuitivo un tempo absoluto que unha velocidade da luz absoluta?

Fin!

FONTE: Pedro Rodríguez Sánchez e Álvaro Bayón/muyinteresante.com/ciencia

DOUS PESOS PESADOS DA CIENCIA: DE GALILEO A EINSTEIN (1ª PARTE)

Einstein e Galileo / GETTY / SHUTTERSTOCK

A vantaxe de escribir sobre dous xigantes da ciencia é que non necesitan presentación. Dun lado, temos ao xenio italiano, para moitos o primeiro científico no sentido moderno da palabra. Do outro, ao sabio alemán, prototipo do xenio por antonomasia e, probablemente, o científico máis influente da historia.
 
Estes dous pesos pesados nunca se coñeceron. Dificilmente podían facelo, xa que Galileo morreu en 1642 e Einstein naceu en 1879. Con todo, ambos formulábanse preguntas parecidas. Non é casualidade que o camiño iniciado por Galileo no Renacemento atopase a súa continuación e, en certo xeito, culminación, no traballo de Einstein a principios do século XX.

Falar destes dous colosos da historia da humanidade ten tamén unha desvantaxe, se é que cabe chamala de tal modo, e é que os heroes da nosa historia cubriron un enorme campo intelectual. Enorme e, por suposto, complexo. Para evitar saturar en exceso a memoria (e a paciencia) de quen le este artigo permítame presentarei o relato como unha serie de historias breves, de anécdotas case. Estas historias poden resultar aparentemente inconexas, pero trazarán o fío condutor que une a ambos os sabios.

A nosa viaxe de Galileo Galilei a Einstein empeza cunha pregunta.

Estás a ver o mesmo ca min?

Case todos coñecemos ao Galileo astrónomo. O que entre outras cousas descubriu e estudou os catro satélites maiores do planeta Xúpiter, cartografou a superficie lunar e observou os aneis de Saturno. Pero Galileo foi tamén un dos pioneiros da mecánica, a rama da física que estuda o movemento.

Estudou entre outros o movemento dos péndulos, a caída de proxectís e o concepto de inercia. Foi ademais un dos primeiros científicos en propoñer a existencia de leis matemáticas para describir os fenómenos físicos. Súa é a famosa frase: "[O libro do Universo] está escrito na linguaxe matemática, e as letras son triángulos, círculos e outras figuras xeométricas".

Un dos achados máis interesantes de Galileo naceu, como a miúdo sucede coas grandes ideas, dunha observación cotiá: o movemento depende de como o mire un. Por exemplo, se subimos nun ascensor, parece coma se o mundo enteiro desprazásese cara abaixo. Outro exemplo: se dous coches crúzanse na autoestrada a, poñamos, cen quilómetros por hora cada un, ambos os condutores verán ao outro coche achegarse a douscentos quilómetros por hora.

Ao redor desta idea aparentemente trivial, Galileo Galilei expúxose o seguinte experimento: imaxinemos un barco que navega sobre as tranquilas augas dun lago. Imaxinemos agora que, nun dos camarotes interiores, unha persoa está a facer experimentos mecánicos. Afectará o movemento do barco aos seus experimentos? A resposta é que non. A condición de que o barco móvase a velocidade constante respecto de terra e ningunha ondada balancéeo, a persoa que está no camarote non notará movemento algún. De feito, se o camarote non ten xanelas dentro do camarote, o pasaxeiro non terá forma de saber se o barco está a moverse ou non, resultaralle imposible sabelo.

Cando un observador móvese a velocidade constante (ou o que é o mesmo, sen aceleración), dáselle o nome, máis curto, de observador inercial. Este experimento imaxinario de Galileo constitúe a primeira observación de que se dous observadores son inerciais, a ambos  pareceralles que todo cae igual de rápido, que as forzas actúan igual, etcétera.

Ou o que é o mesmo: as leis da mecánica pareceranlles iguais a ambos.

Velocidade da luz

Non é casualidade que a luz fascinase a moitos sabios desde a antigüidade, pois á fin e ao cabo somos seres visuais. Un dos antigos misterios sobre a luz era a que velocidade movíase esta. Xa entón resultaba evidente que a luz se move moi rápido. Bastaba observar, por exemplo, que o «chorro» de luz dunha lámpada non parece atrasarse se movemos a lámpada (ao contrario do que sucede con, por exemplo, o chorro de auga dunha botella). De feito, non era disparatado pensar que a velocidade da luz fose infinita.

Houbo quen ideou experimentos máis ou menos enxeñosos para tentar medir a velocidade da luz. Á fin e ao cabo era posible estimar a velocidade doutro fenómeno rápido e fascinante, o son, usando por exemplo o eco. Por que ía ser diferente a luz?

Galileo foi un destes adiantados. O seu experimento consistiu en poñerse de acordo con un colaborador para colocarse a uns centos de metros de distancia, provistos de senllas lanternas. As lanternas podían taparse e destaparse. A idea era que cando un dos experimentadores vise ao outro destapar a lanterna, destaparía inmediatamente tamén a súa.

Este atraso en «devolver» o sinal coa lanterna podía, en principio, usarse para estimar a velocidade da luz. Pero desgraciadamente este experimento lanzou resultados inconcluíntes. A luz resultaba moverse máis rápido do que o deseño experimental, moi limitado polos tempos de reacción dos operadores humanos, permitía medir.

Sería verdade que a velocidade da luz era infinita, como sostiña, por exemplo, René Descartes? Galileo tiña a certeza de que a velocidade da luz era moi, moi alta, e ademais opinaba (isto é, sen probas) que esta era finita. E levaba razón, aínda que habería que esperar ata que o astrónomo danés Ole Rømer obtivese unha resposta contundente.

Rømer, como moitos sabios da época, estaba moi interesado na medición precisa do tempo, un asunto de vital importancia para a navegación marítima. A finais do século XVII sabíase que as lúas de Xúpiter podían usarse como reloxo. Concretamente Ío, a lúa máis interior das que se coñecían entón, entraba e saía regularmente da sombra de Xúpiter. Desde o telescopio, parecía coma se desaparecese ou aparecese repentinamente. E o máis importante de todo: este fenómeno sucedía a intervalos regulares e predicibles. Pero había algo raro. Estas aparicións e desaparicións de Ío parecían adiantarse ou atrasarse dependendo da época do ano. Concretamente, parecían atrasarse máis cando Xúpiter e a Terra estaban máis lonxe o un do outro.

A explicación que Rømer propuxo foi que este atraso debíase a que a luz necesitaba máis tempo para cubrir unha distancia maior. Ao contrario que Galileo, que como moito puido experimentar cunha distancia duns poucos quilómetros, Rømer sacou vantaxe da enormidade da órbita terrestre ao redor do Sol. Isto permitiulle estimar que a luz tardaba uns oito minutos en percorrer o radio da órbita terrestre. Velocidade enorme, si, pero rotunda e definitivamente finita.

Posteriores observacións confirmarían este feito e afinarían, cada cal un pouco máis, o valor exacto da devandita velocidade. Hoxe sabemos que é duns 1.080 millóns de quilómetros por hora. A pesar da súa frenética velocidade, a historia da velocidade da luz permanecería tranquila uns douscentos anos.

Continuará...

FONTE: Pedro Rodríguez Sánchez e Álvaro Bayón/muyinteresante.com/ciencia

FÉLIX RODRÍGUEZ DE LA FUENTE, A CONCIENCIA AMBIENTAL DE TODO UN PAÍS

En España, o nome de Félix evoca inevitablemente a unha persoa sen necesidade de citar os seus apelidos: nos 14 anos que durou a súa carreira como documentalista de natureza, Félix Rodríguez de la Fuente (14 de marzo de 1928 – 14 de marzo de 1980) converteuse nun personaxe imprescindible para o nacemento dunha conciencia ambiental que transcendeu fronteiras. Á altura do británico David Attenborough ou o francés Jacques Cousteau, tan profunda foi a súa pegada que desde a súa morte prematura en accidente de avioneta ninguén puido igualar a grandeza da súa figura carismática, pioneira nun modo de entender a relación dos humanos co seu planeta que hoxe designamos cunha palabra: sustentabilidade.

O Félix público comezou a xurdir en 1964, cando o seu triunfo nunha competición de cetrería levouno como convidado a un programa de Televisión Española (TVE) / Marín Collection , cortesía de GureGipuzkoa por Hauxe Fonte/ Kutxa Fototeka/ CC-BY-SA 3.0.

O Félix público, o personaxe que chegou a converterse en celebridade e ídolo para millóns de nenos, comezou a xurdir en 1964, cando o seu triunfo nunha competición de cetrería levouno como convidado a un programa de Televisión Española (TVE). Entrou no estudo cun falcón sobre a luva do seu puño. Cóntase que os espectadores quedaron tan fascinados polo seu magnetismo e o seu talento divulgativo que a cadea recibiu un aluvión de cartas pedindo o seu regreso, e ao pouco incorporouse como colaborador no programa Fin de semana.

Pero antes do nacemento da estrela, Félix xa era un profesional consolidado a partir dunha afección á marxe da súa ocupación orixinal. Nado como fillo de notario nun pobo da Castela rural dos anos 20 (Poza de la Sal, Burgos), a natureza que lle rodeaba cativouno desde pequeno, pero debía seguir os leitos marcados pola familia tradicional: licenciouse en Medicina e especializouse en Odontoloxía, profesión que deixou pouco despois de morrer o seu pai para abrazar a súa vocación pola natureza; sobre todo a cetrería, unha práctica abandonada en España que el recuperara a partir de fontes medievais.

Félix foi o impulsor das primeiras leis españolas de protección da natureza e de conservación de especies ameazadas como as rapaces, o lobo ou o lince ibérico / RamonCarretero/Getty Images.
 

En 1961 fundou un centro de cetrería e foi chamado como asesor para a superproducción de Anthony Mann O Cid, rodada en España con Charlton Heston e Sophia Loren. Pouco despois publicaba os seus primeiros libros e presentaba os seus estudos sobre o falcón peregrino en España, o que levouno a gañarse un prestixio entre a comunidade ornitolóxica europea. O goberno franquista encargoulle capturar dous falcóns para o rei Saúd de Arabia Saudita, quen a cambio financioulle a produción do seu primeiro documental, Señores do espazo (1966).

A partir de entón proliferaron as súas colaboracións en radio e prensa, as súas coleccións en forma de cadernos de campo e enciclopedias traducidas a 14 idiomas, e sobre todo a carreira televisiva que lle levou á fama: series como Fauna ou Planeta Azul, pero moi especialmente os 124 episodios de O home e a Terra (1973-80), divididos en tres bloques, serie ibérica, suramericana e norteamericana. Non había textos escritos nin escaletas; todos os seus monólogos e narracións eran improvisados, xurdidos directamente do seu impecable oratoria. Os programas de Félix emitíronse en máis de 40 países, con 800 millóns de espectadores.

Pero non foi só unha celebridade da televisión. Fóra dos focos deixou un inmenso labor ambiental: cofundador da Sociedade Española de Ornitoloxía, fundador e vicepresidente da rama española do World Wildlife Fund (WWF), impulsor das primeiras leis españolas de protección da natureza e de conservación de especies ameazadas como as rapaces, o lobo ou o lince ibérico. Nunha época en que o desenvolvemento atropelaba a natureza sen miramientos, a súa oposición a un plan de urbanización das marismas de Doñana foi un apoio crave á iniciativa liderada polo biólogo José Antonio Valverde para que este precioso humidal adquirise o status que hoxe o protexe. Félix criticaba a “civilización do lixo” cando ninguén tomara conciencia deste problema. E deixou tras de si toda unha xeración de mozos colaboradores que despois foron á súa vez figuras da ecoloxía en España, como Miguel Delibes de Castro, Javier Castroviejo, Joaquín Araújo e outros.

Programas de televisión como Fauna ou Planeta Azul, pero moi especialmente os 124 episodios de O home e a Terra (1973-80) emitíronse en máis de 40 países, con 800 millóns de espectadores / O home e a terra © RTVE.

En 1980 atopábase en Alaska rodando unha carreira de zorras tiradas por cans para O home e a Terra. O 14 de marzo, o día dos seus 52º aniversarios, subiu a unha avioneta xunto cos colaboradores Teodoro Roia e Alberto Mariano Huéscar, e co piloto Warren Dobson aos mandos. Cóntase que antes de embarcar dixo: “Que lugar tan fermoso para morrer”. Pouco despois a avioneta estrelábase, matando a todos os seus ocupantes.

A figura de Félix non estivo exenta de críticas como o uso nos seus documentais de trucos de escenografía e animais acuñados, afeitos convivir cos humanos; esta era unha práctica habitual na época. Tampouco faltaron as especulacións sobre a súa morte. Pero aínda que non hai figura brillante sen claroscuros, as súas luces eclipsan calquera sombra.

A figura de Félix non estivo exenta de críticas, entre outras, polo uso nos seus documentais de trucos de escenografía e animais acuñados, afeitos convivir cos humanos / Gianni Ferrari/Cover/Getty Images.
 

Segundo a súa filla Odile, a menor das tres que tivo coa súa esposa e colaboradora Marcelle Parmentier, e principal continuadora do seu labor, Félix hoxe levaría as mans á cabeza ante a gravidade do cambio climático e a escaseza de divulgación. Un dos seus biógrafos, Benigno Baleas, apuntaba que a ambición de Félix era recuperar a relación harmoniosa coa súa contorna que tiñan os humanos do Paleolítico, un consumo sostible dos recursos en comuñón coa natureza.

FONTE: Javier Yanes/bbvaopenmind.com