This paper deals with the ways by which Max Planck (1858-1947) and Albert Einstein (1879-1955) se... more This paper deals with the ways by which Max Planck (1858-1947) and Albert Einstein (1879-1955) set up the foundations of quantum theory in the 1900-1905 periodo Basically , the connection with the lines of thought opened by Ludwig Boltzmann (1844-1906) in 1877 is established as the disruptive element of their discoveries. Resumen. Este artículo intenta exponer los caminos que condujeron a Max Planck (1858-1947) Y a Albert Einstein (1879-1955) a sentar las bases de la teoría cuántica en el período comprendido entre 1900 y 1905. En lo fundamental , se establece la conexión con la línea de pensamiento abierta en 1877 por Ludwig Boltz-mann (1844-1906) acerca de la relación entre eniropta y probabilidad como elemento desenca-denador de sus descubrimientos. I Introducción La teoría cuántica nació como un intento de-sesperado por resolver el problema planteado por la radiación del cuerpo negro. Inicialmente propuesto por Gustav Kirchhoff en 1859, los científicos de finales del siglo XIX John Milton (1608-1674) El Paraíso Perdido abordaron este problema desde la perspectiva de la teoría electromagnética (Maxwell) y de la ter-modinámica (Clausius-Kelvin) y hacia 1897 cre-yeron tener la respuesta correcta. Solo dos años después, hacia octubre de 1900, la investigación experimental desplomaría esa esperanza. En octubre de 1900, al intentar hallar una sa-lida al problema, Planck propuso una fórmula de interpolación que concordaba con los datos expe-rimentales, pero que según él carecía de sentido físico. En diciembre de 1900, en su intento de fundamentar la fórmula de octubre, Planck intro-dujo un nuevo elemento en el análisis del proble-ma: la aplicación del principio de Boltzmann a la interacción entre energía y materia. Como resul-tado de esta incursión Planck derivó una fórmula en la que aparecía una nueva constante (h), la cual expresaba el carácter discontinuo de esa in-teracción. El significado físico de esta constante quedaba en suspenso al no poder ser incorporada al entramado de la física clásica, por lo que la consideró el resultado de un truco matemático. Hasta 1907 Planck mantuvo una posición bastan-te hostil hacia la idea de aceptar una discontinui-dad real tanto en la interacción radiación-materia como en la radiación electromagnética libre. Einstein fue el primero en tomar en serio las implicaciones físicas del trabajo de Planck! y en 1905, en su intento de hallar nuevos caminos
This paper deals with the ways by which Boltzmann, in the last quarter of the nineteenth century,... more This paper deals with the ways by which Boltzmann, in the last quarter of the nineteenth century, was led to the probabilistic interpretation of the second law of thermodynamics. Resumen. Este artículo intenta exponer los caminos que condujeron a Boltzmann a la interpretación probabilística de la segunda ley de la termodinámica en el último cuarto del siglo diecinueve. Introducción La irrupción de la probabilidad en la ciencia se dio primero en el dominio de los fenómenos sociales (suicidio, crimen, vagancia, locura, prostitución, enfermedad) durante la primera mitad del siglo diecinueve. Las leyes estadísticas, semejantes a hechos brutos e irreducibles, que estos fenómenos parecían obedecer, requirió primero que éstos fueran enumerados, tabulados y divulgados. Este período generó un mundo que se iba haciendo numérico y que era medido en todos los rincones de su ser. Los investigadores sociales no solo descubrieron regularidades estadísticas acerca de los suicidios y otros fenómenos sociales, sino que además pensaban que la naturaleza de esas regularidades estaba directamente conectada con el determinismo. En este sentido, la ley estadística requería de dos cosas: un alud de números publicados y lectores dispuestos a hallar leyes al estilo de Newton 1. Los físicos habían utilizado la teoría de probabilidades, en lo fundamental, para calcular los errores o incertidumbres implícitos en los datos arrojados por la investigación experimental, así como en el descubrimiento de leyes en relación con la manera en que éstos se distribuían. En 1877 Ludwig Boltzmann (1844-1906) introdujo por vez primera la probabilidad en una ley fundamental de la física: la segunda ley de la termodinámica. La interpretación que dio de la entropía constituye una de las piedras angulares de la mecánica estadística, disciplina que, junto con James Clerck Maxwell (1831-1879), ayudó a crear. Este aporte, estrictamente suyo, constituye uno de los mayores logros de la ciencia del siglo diecinueve. El trabajo de Boltzmann jugó, además, un rol central en la defensa del enfoque mecánico y del atomismo en la agitada última década del siglo diecinueve. Las líneas de pensamiento abiertas por su investigación representaron en las manos de Max Planck (1858-1947) y de Albert Einstein (1879-1955) un radical punto de partida para la construcción de la ciencia del siglo XX, al permitir allanar el tortuoso camino que condujo, en 1925-1926, a la creación de la mecánica cuántica. Paradójicamente, como resultado de la férrea oposición de Ernst Mach (1838-1926), Pierre Duhem (1861-1916) y Wilhelm Ostwald (1853-1932) hacia la teoría cinética de los gases, Boltzmann, decepcionado, se suicidó el 5 de setiembre de 1906, sin saber que unos meses antes Einstein había abierto la posibilidad de establecer la realidad de los átomos más allá de cualquier duda razonable.
Albert Einstein 1905: Fluctuaciones energéticas y difusión molecular. La ruta hacia la explicació... more Albert Einstein 1905: Fluctuaciones energéticas y difusión molecular. La ruta hacia la explicación del movimiento browniano. Parte II: Movimiento Browniano. Para el joven Einstein el atomismo fue un enlace entre diferentes campos de la física contemporánea que le permitió a él no sólo abrigar la esperanza para una unificación conceptual, sino también para poder percibir los desacuerdos conceptuales entre diferentes teorías que para otros de sus contemporáneos parecían separadas por limites disciplinarios o subdisciplinarios. Jurgen Renn (2005) Abstract. This paper try to describe the context in which Einstein's explanation of Brownian motion arose as an attempt to achieve ways of guaranteeing as much as possible the existence of atoms. His preliminary work on statistical mechanics realized in the period 1902-1904, as his investigations on physical chemistry since early 1900, served as a self-preparation for the task that Einstein culminated on 1905 about the theoretical explanation of the so-called Brownian motion.
This paper try to describe the context in which Einstein's explanation of Brownian motion arose a... more This paper try to describe the context in which Einstein's explanation of Brownian motion arose as an attempt to achieve ways of guaranteeing as much as possible the existence of atoms. His preliminary work on statistical mechanics realized in the period 1902-1904, as his investigations on physical chemistry since early 1900, served as a self-preparation for the task that Einstein culminated on 1905 about the theoretical explanation of the so-called Brownian motion.
En este artículo se intenta revisar los diferentes caminos seguidos por Poincaré y Einstein en la... more En este artículo se intenta revisar los diferentes caminos seguidos por Poincaré y Einstein en la creación de una teoría de la relatividad en 1905. I En las obras divulgativas acerca de la histo-ria de la ciencia es común encontrarse con el enunciado de que hacia inicios del siglo veinte ya se habían establecido los elementos principa-les que habrían de conducir tarde o temprano a la teoría de la relatividad que Albert Einstein (1879-1955) propuso en junio de 1905. Según ese enfoque, todos los investigadores en el campo de la electrodinámica, si procedían racionalmente, debían llegar en dicho contexto a la misma teoría de Einstein; es decir, a una teoría basada sobre el principio de relatividad y el postulado de la constancia de la velocidad de la luz. Sin embargo, la investigación reciente se inclina cada vez más por el punto de vista de que aunque Henri Poincaré (1854-1912) y Einstein partieron de la electrodinámica, ambos siguieron rutas divergentes y propusieron en 1905 dos teorías distintas de la relatividad [1]. En lo que se refiere a la electrodinámica, en 1875 Hendrik A. Lorentz (1853-1928) había iniciado un atrevido programa dirigido a unifi-car la estructura de la física teórica, el cual se centraba en la integración de las ideas propues-tas por Augustin Fresnel (1788-1827) sobre la interacción éter-materia, la descripción que James Clerk Maxwell (1831-1879) había pro-puesto de los fenómenos electromagnéticos, así como del enfoque atomista de la electricidad que Wilhelm Weber (1804-1891) y Rudolph Clausius (1822-1888) habían desarrollado. Hacia 1895 dicho esfuerzo convergió hacia una poderosa teoría del campo electromagné-tico, construida sobre dos entidades básicas, el éter inmóvil y las partículas cargadas (electro-nes), la cual se consideraba la piedra de toque de cualquier descripción unificada del campo. Por su parte, la investigación experimental parecía conferir un fuerte apoyo a una concep-ción electromagnética del universo, basada en la teoría de Lorentz, en la que sería posible subsumir toda la mecánica. [2] Dicha teoría estaba construida sobre la estricta separación entre el éter y la materia: la única manera en que éstos podían interactuar era mediante las pequeñas partículas cargadas que constituían la materia y que generaban los campos eléctrico y magnético en el éter, los cuales obedecían las leyes de Maxwell. En esta teoría la cinemática del electrón se deducía a partir de su dinámica y sobresalía por su explicación sistemática de los experimentos conocidos en relación con la óptica de los cuer-pos en movimiento [3] y por la detección experimental del electrón en 1897. Sin embargo, hacia 1904 la teoría afrontaba la necesidad de extenderla a órdenes superiores en υ/c, con el fin de asimilar los experimentos electrodinámi-cos de segundo orden que habían sido reali-zados desde el año 1902 [4]. El intento de Lorentz por mejorar en 1904 la precisión y el alcance de su teoría implicó la adición de un número mayor de hipótesis parti-culares, sacrificando la simplicidad de su estructura lógica. Pese a lo anterior, la situación teórica parecía estar bajo control y se esperaba
This paper deals with the ways by which Max Planck (1858-1947) and Albert Einstein (1879-1955) se... more This paper deals with the ways by which Max Planck (1858-1947) and Albert Einstein (1879-1955) set up the foundations of quantum theory in the 1900-1905 periodo Basically , the connection with the lines of thought opened by Ludwig Boltzmann (1844-1906) in 1877 is established as the disruptive element of their discoveries. Resumen. Este artículo intenta exponer los caminos que condujeron a Max Planck (1858-1947) Y a Albert Einstein (1879-1955) a sentar las bases de la teoría cuántica en el período comprendido entre 1900 y 1905. En lo fundamental , se establece la conexión con la línea de pensamiento abierta en 1877 por Ludwig Boltz-mann (1844-1906) acerca de la relación entre eniropta y probabilidad como elemento desenca-denador de sus descubrimientos. I Introducción La teoría cuántica nació como un intento de-sesperado por resolver el problema planteado por la radiación del cuerpo negro. Inicialmente propuesto por Gustav Kirchhoff en 1859, los científicos de finales del siglo XIX John Milton (1608-1674) El Paraíso Perdido abordaron este problema desde la perspectiva de la teoría electromagnética (Maxwell) y de la ter-modinámica (Clausius-Kelvin) y hacia 1897 cre-yeron tener la respuesta correcta. Solo dos años después, hacia octubre de 1900, la investigación experimental desplomaría esa esperanza. En octubre de 1900, al intentar hallar una sa-lida al problema, Planck propuso una fórmula de interpolación que concordaba con los datos expe-rimentales, pero que según él carecía de sentido físico. En diciembre de 1900, en su intento de fundamentar la fórmula de octubre, Planck intro-dujo un nuevo elemento en el análisis del proble-ma: la aplicación del principio de Boltzmann a la interacción entre energía y materia. Como resul-tado de esta incursión Planck derivó una fórmula en la que aparecía una nueva constante (h), la cual expresaba el carácter discontinuo de esa in-teracción. El significado físico de esta constante quedaba en suspenso al no poder ser incorporada al entramado de la física clásica, por lo que la consideró el resultado de un truco matemático. Hasta 1907 Planck mantuvo una posición bastan-te hostil hacia la idea de aceptar una discontinui-dad real tanto en la interacción radiación-materia como en la radiación electromagnética libre. Einstein fue el primero en tomar en serio las implicaciones físicas del trabajo de Planck! y en 1905, en su intento de hallar nuevos caminos
This paper deals with the ways by which Boltzmann, in the last quarter of the nineteenth century,... more This paper deals with the ways by which Boltzmann, in the last quarter of the nineteenth century, was led to the probabilistic interpretation of the second law of thermodynamics. Resumen. Este artículo intenta exponer los caminos que condujeron a Boltzmann a la interpretación probabilística de la segunda ley de la termodinámica en el último cuarto del siglo diecinueve. Introducción La irrupción de la probabilidad en la ciencia se dio primero en el dominio de los fenómenos sociales (suicidio, crimen, vagancia, locura, prostitución, enfermedad) durante la primera mitad del siglo diecinueve. Las leyes estadísticas, semejantes a hechos brutos e irreducibles, que estos fenómenos parecían obedecer, requirió primero que éstos fueran enumerados, tabulados y divulgados. Este período generó un mundo que se iba haciendo numérico y que era medido en todos los rincones de su ser. Los investigadores sociales no solo descubrieron regularidades estadísticas acerca de los suicidios y otros fenómenos sociales, sino que además pensaban que la naturaleza de esas regularidades estaba directamente conectada con el determinismo. En este sentido, la ley estadística requería de dos cosas: un alud de números publicados y lectores dispuestos a hallar leyes al estilo de Newton 1. Los físicos habían utilizado la teoría de probabilidades, en lo fundamental, para calcular los errores o incertidumbres implícitos en los datos arrojados por la investigación experimental, así como en el descubrimiento de leyes en relación con la manera en que éstos se distribuían. En 1877 Ludwig Boltzmann (1844-1906) introdujo por vez primera la probabilidad en una ley fundamental de la física: la segunda ley de la termodinámica. La interpretación que dio de la entropía constituye una de las piedras angulares de la mecánica estadística, disciplina que, junto con James Clerck Maxwell (1831-1879), ayudó a crear. Este aporte, estrictamente suyo, constituye uno de los mayores logros de la ciencia del siglo diecinueve. El trabajo de Boltzmann jugó, además, un rol central en la defensa del enfoque mecánico y del atomismo en la agitada última década del siglo diecinueve. Las líneas de pensamiento abiertas por su investigación representaron en las manos de Max Planck (1858-1947) y de Albert Einstein (1879-1955) un radical punto de partida para la construcción de la ciencia del siglo XX, al permitir allanar el tortuoso camino que condujo, en 1925-1926, a la creación de la mecánica cuántica. Paradójicamente, como resultado de la férrea oposición de Ernst Mach (1838-1926), Pierre Duhem (1861-1916) y Wilhelm Ostwald (1853-1932) hacia la teoría cinética de los gases, Boltzmann, decepcionado, se suicidó el 5 de setiembre de 1906, sin saber que unos meses antes Einstein había abierto la posibilidad de establecer la realidad de los átomos más allá de cualquier duda razonable.
Albert Einstein 1905: Fluctuaciones energéticas y difusión molecular. La ruta hacia la explicació... more Albert Einstein 1905: Fluctuaciones energéticas y difusión molecular. La ruta hacia la explicación del movimiento browniano. Parte II: Movimiento Browniano. Para el joven Einstein el atomismo fue un enlace entre diferentes campos de la física contemporánea que le permitió a él no sólo abrigar la esperanza para una unificación conceptual, sino también para poder percibir los desacuerdos conceptuales entre diferentes teorías que para otros de sus contemporáneos parecían separadas por limites disciplinarios o subdisciplinarios. Jurgen Renn (2005) Abstract. This paper try to describe the context in which Einstein's explanation of Brownian motion arose as an attempt to achieve ways of guaranteeing as much as possible the existence of atoms. His preliminary work on statistical mechanics realized in the period 1902-1904, as his investigations on physical chemistry since early 1900, served as a self-preparation for the task that Einstein culminated on 1905 about the theoretical explanation of the so-called Brownian motion.
This paper try to describe the context in which Einstein's explanation of Brownian motion arose a... more This paper try to describe the context in which Einstein's explanation of Brownian motion arose as an attempt to achieve ways of guaranteeing as much as possible the existence of atoms. His preliminary work on statistical mechanics realized in the period 1902-1904, as his investigations on physical chemistry since early 1900, served as a self-preparation for the task that Einstein culminated on 1905 about the theoretical explanation of the so-called Brownian motion.
En este artículo se intenta revisar los diferentes caminos seguidos por Poincaré y Einstein en la... more En este artículo se intenta revisar los diferentes caminos seguidos por Poincaré y Einstein en la creación de una teoría de la relatividad en 1905. I En las obras divulgativas acerca de la histo-ria de la ciencia es común encontrarse con el enunciado de que hacia inicios del siglo veinte ya se habían establecido los elementos principa-les que habrían de conducir tarde o temprano a la teoría de la relatividad que Albert Einstein (1879-1955) propuso en junio de 1905. Según ese enfoque, todos los investigadores en el campo de la electrodinámica, si procedían racionalmente, debían llegar en dicho contexto a la misma teoría de Einstein; es decir, a una teoría basada sobre el principio de relatividad y el postulado de la constancia de la velocidad de la luz. Sin embargo, la investigación reciente se inclina cada vez más por el punto de vista de que aunque Henri Poincaré (1854-1912) y Einstein partieron de la electrodinámica, ambos siguieron rutas divergentes y propusieron en 1905 dos teorías distintas de la relatividad [1]. En lo que se refiere a la electrodinámica, en 1875 Hendrik A. Lorentz (1853-1928) había iniciado un atrevido programa dirigido a unifi-car la estructura de la física teórica, el cual se centraba en la integración de las ideas propues-tas por Augustin Fresnel (1788-1827) sobre la interacción éter-materia, la descripción que James Clerk Maxwell (1831-1879) había pro-puesto de los fenómenos electromagnéticos, así como del enfoque atomista de la electricidad que Wilhelm Weber (1804-1891) y Rudolph Clausius (1822-1888) habían desarrollado. Hacia 1895 dicho esfuerzo convergió hacia una poderosa teoría del campo electromagné-tico, construida sobre dos entidades básicas, el éter inmóvil y las partículas cargadas (electro-nes), la cual se consideraba la piedra de toque de cualquier descripción unificada del campo. Por su parte, la investigación experimental parecía conferir un fuerte apoyo a una concep-ción electromagnética del universo, basada en la teoría de Lorentz, en la que sería posible subsumir toda la mecánica. [2] Dicha teoría estaba construida sobre la estricta separación entre el éter y la materia: la única manera en que éstos podían interactuar era mediante las pequeñas partículas cargadas que constituían la materia y que generaban los campos eléctrico y magnético en el éter, los cuales obedecían las leyes de Maxwell. En esta teoría la cinemática del electrón se deducía a partir de su dinámica y sobresalía por su explicación sistemática de los experimentos conocidos en relación con la óptica de los cuer-pos en movimiento [3] y por la detección experimental del electrón en 1897. Sin embargo, hacia 1904 la teoría afrontaba la necesidad de extenderla a órdenes superiores en υ/c, con el fin de asimilar los experimentos electrodinámi-cos de segundo orden que habían sido reali-zados desde el año 1902 [4]. El intento de Lorentz por mejorar en 1904 la precisión y el alcance de su teoría implicó la adición de un número mayor de hipótesis parti-culares, sacrificando la simplicidad de su estructura lógica. Pese a lo anterior, la situación teórica parecía estar bajo control y se esperaba
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