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Alessandro Volta

Alessandro Volta, el inventor de la batería moderna y el hombre por el que el voltio se llama voltio, nació en Italia y tiene su propio templo y museo construido en las orillas del Lago de Como, un lugar paradisíaco situado en la región de Lombardía, más específicamente entre las provincias de Como y Lecco.

El Tempio Voltiano, edificio de arquitectura neoclásica, contiene una amplia colección de papeles de Volta, cartas, dibujos e instrumentos, incluyendo su pila voltaica —la primera batería—. Y todo ello recogido en un hermoso edificio de columnas de mármol y suelos de mosaico, construido en 1927 para conmemorar el primer centenario de la muerte del físico italiano.

Tempio Voltiano

Por desgracia, gran parte del equipo original de Volta fue destruido por un incendio eléctrico en 1899 durante una exposición de su trabajo. Hoy día, por lo tanto, el Tempio Voltiano de Como contiene el equipo original que sobrevivió al desastre y reproducciones hechas a principios del siglo XX. De los 200 instrumentos de Alessandro Volta existentes, menos de la mitad son originales, pero el museo es, sin embargo, un enorme testamento de su vida y de su trabajo.

Además de inventar la batería, Volta era un físico muy activo. Realizó experimentos de ignición de gases con chispas eléctricas, lo que le llevó al descubrimiento del gas metano en 1778. Su trabajo derivó en ser nombrado presidente del Departamento de Física de la Universidad de Pavia.

Pilas de Volta (Tempio Voltiano)

El museo también tiene pinturas de Volta, así como su gran colección de libros (incluyendo una copia de 1767 de ‘Historia de la Electricidad’, de Joseph Priestley). Todo un lujazo de visita para unas vacaciones geek en Italia.

Ludwig Boltzmann

Si necesitas una buena excusa para visitar Viena, la hermosa capital austriaca, te puede servir Zentralfriedhof (cementerio central) como una buena razón de peso, sobre todo si tienes una mente científica o técnica. Aunque este cementerio no sea una de las atracciones más famosas de Austria, es el lugar de descanso eterno de muchos austriacos famosos, como Brahms, Schubert, cuatro miembros de la familia Strauss y una multitud más de artistas y reconocidos políticos.

Pero la tumba que está esperando ver el visitante científico es la que tiene la ecuación fundamental de la termodinámica escrita sobre ella, a modo de epitafio matemático. Esa tumba pertenece a Ludwig Boltzmann, el físico austriaco que creó la mecánica estadística —lo que ayuda a explicar cómo las propiedades fundamentales de los átomos (masa, carga, etcétera) determinan las propiedades de la materia— y demostró que las leyes de la mecánica a nivel atómico podían explicar el segundo principio o ley de la termodinámica a través de su propia ecuación, la fórmula de la entropía: S = k log W.

Busto de Ludwig Boltzmann

Boltzmann vivió durante el siglo XIX (murió justo después del cambio al XX) y creía firmemente que la materia estaba compuesta por átomos y moléculas. A pesar de que John Dalton había descrito los pesos atómicos ya en 1808, todavía existía debate sobre la existencia de los átomos. Pero Boltzmann utilizó lo que otros consideraron una teoría no probada para aplicar, con gran efecto, la teoría de la probabilidad al mundo físico a través de la mecánica estadística.

William Oughtred

A lo largo de casi 50 años (hasta su muerte, en 1660), el matemático y clérigo británico William Oughtred fue el párroco de la Iglesia de Albury, cerca de Guildford, en Inglaterra. Durante ese medio siglo, Oughtred dedicó su tiempo a enseñar matemáticas a todos aquellos estudiantes interesados. Algunos de aquellos pupilos llegaron a ser personas importantes en el mundo de las ciencias, como John Wallis (criptógrafo y participante en la invención del cálculo) o Sir Christopher Wren (célebre arquitecto, astrónomo y fundador de la Royal Society).

Antes de hacerse sacerdote, Oughtred fue alumno del King’s College de Cambridge desde que tenía 15 años. A los 21 se convirtió en miembro de la institución, y su dedicación por la educación matemática le llevó a proporcionar no sólo enseñanza gratuita, sino también alojamiento gratuito a muchos de sus alumnos. Le gustaba estudiar hasta altas horas de la madrugada, y después dormía hasta el mediodía

Oughtred publicó varios libros enfocados a ayudar a los estudiantes de matemáticas. Aquellas obras, escritas en latín, incluían muchos signos matemáticos que el propio Oughtred había inventado y diseñado. Hoy día, los únicos símbolos que permanecen en uso desde aquella época —y que él concibió—, son el signo × para indicar multiplicación y las abreviaturas sin y cos para las funciones trigonométricas del seno y el coseno, respectivamente.

Sin embargo, quizás la contribución más importante de William Oughtred a las matemáticas fue la invención de la regla de cálculo. Antes de aquello, el párroco hacía uso de distintos tipos de reglas —a menudo en conjunción con la utilización de compases— para realizar cálculos complejos. También se le atribuye la invención del doble reloj de sol horizontal, que hoy se conoce como reloj «tipo Oughtred».

Toda una eminencia matemática que ha hecho llegar su legado hasta nuestros días.

Red del Espacio Profundo

La Red del Espacio Profundo (REP), en inglés Deep Space Network (DSN), es un sistema internacional de antenas de radio que sirve como apoyo a misiones interplanetarias de naves espaciales. Cuando las sondas enviadas al espacio profundo (donde se encuentran los objetos celestes que no son del Sistema Solar) entran en contacto con la Tierra, por lo general hablan con uno de estos tres lugares: Fort Irwin (California, EE. UU.), Madrid (España) o Camberra (Australia). Estas tres ubicaciones forman la red espacial de platos y antenas de la NASA que se comunica con las sondas cósmicas que están lejos de casa.

Los tres lugares proporcionan cobertura del espacio durante las veinticuatro horas al tiempo que gira la Tierra, y la red entera se controla desde el complejo de comunicaciones de Goldstone, en California. Este emplazamiento está situado en una base militar en Fort Irwin, a unos 60 kilómetros al norte de la ciudad de Barstow. A pesar de su ubicación militar, el espacio está abierto al público y a los visitantes curiosos.

Complejo de Madrid

Goldstone, en el oeste de Estados Unidos, cuenta con 6 antenas: una de 26 metros de diámetro, cuatro de 34 metros de diámetro y una de 70 metros de diámetro. Por su lado, la estación de Madrid, situada en Robledo de Chavela, a 60 kilómetros al oeste del centro de Madrid, posee el mismo número de antenas y de las mismas dimensiones. Así mismo, el complejo en Camberra, a unos 40 kilómetros al suroeste del centro de la capital de Australia, tiene sólo 4 antenas, 3 de ellas activas: Una de 26 metros de diámetro, dos de 34 metros de diámetro y una de 70 metros de diámetro.

De esta manera y con esta disposición, desde la NASA se aseguran de que al menos esté una de las antenas preparada para comunicarse con alguna de las naves, independientemente de la posición respecto al sistema solar.

Cobertura de las antenas

Las dos primeras naves espaciales rastreadas por el complejo fueron la Pioneer 3 y la Pioneer 4, en 1958 y en 1959 respectivamente. Estas pequeñas sondas enviaron información sobre la radiación entre la Tierra y la Luna, en el cinturón de radiación de Van Allen. Desde aquel entonces, la Red del Espacio Profundo ha participado en la recepción de imágenes y datos de naves espaciales y, también, en el envío de nuevos comandos de control.

Algunos de estos aparatos espaciales han estado volando lejos de la Tierra durante décadas, haciendo que sus señales sean extremadamente débiles, pero esta Red del Espacio Profundo sigue estando en comunicación con ellos. Por ejemplo, una sonda que transmite a 20 vatios de potencia (potencia estándar en sondas) desde la órbita de Saturno, hará llegar su señal a la Tierra con una potencia de 1×10^-16 vatios. Debido a esto, se hace necesaria la utilización de enormes antenas y, adicionalmente, equipos electrónicos de altísima calidad que permitan que el ruido sea menor a esa pequeñísima potencia de la señal. Esto se consigue haciendo que algunas partes del equipo electrónico funcionen a la temperatura del helio líquido.

La Pioneer 10 fue lanzada en 1972 y se comunicó por última vez con la Tierra en 2003, aunque todavía sigue volando hacia el espacio exterior en dirección a la estrella Aldebaran. Las anteriores Pioneer 6, 7 y 8 aún son capaces de entrar en contacto con la Tierra.

Por su lado, la Voyager 1 fue lanzada en 1977 y todavía sigue en contacto, a pesar de estar a más de 15 millones de kilómetros de su casa (lo que significa que una transmisión por radio de esta sonda tarda unas 14 horas en llegar a la Tierra). Hoy día es el objeto artificial —fabricado por el hombre— más lejano en el espacio, y sigue moviéndose fuera de la influencia de la gravedad del Sol. La Voyager 2, lanzada el mismo año que su hermana, también continúa hablando con el control de la Tierra hoy en día.

Complejo de Camberra

Misiones más recientes, como las de Marte, que dejaron sobre la superficie del planeta rojo a algunos vehículos rover como el Spirit o el Opportunity, han sido controladas desde Goldstone y sus estaciones satelitales en España y Australia. Y, como comentábamos antes, además de recibir datos de estas sondas y astromóviles, la Red de Espacio Profundo ha realizado en muchas ocasiones actualizaciones de software extraterrestre mediante el envío de paquetes de código mejorado.

La tecnología utilizada en las antenas y los equipos asociados a ellas es totalmente puntera. Sus amplificadores trabajan con máser, y los equipos funcionan a una temperatura de -269 °C (helio líquido). Esto permite que el nivel de ruido sea extremadamente bajo, lo que hace posible captar esas señales de mínima potencia que llegan desde las sondas espaciales más lejanas. Para la transmisión de señales hacia estas sondas más alejadas, las antenas de 70 metros transmiten con una potencia muy grande: unos 400 kilovatios.

Un enorme complejo planetario que nos tiene al tanto de nuestros cacharros de ahí fuera.

Vitrales del Gonville and Caius College

El Gonville and Caius College —normalmente conocido simplemente como Caius— es un colegio que forma parte de la Universidad de Cambridge. La escuela fue fundada con el nombre de Gonville Hall en 1348 por Edmund Gonville. Posteriormente, fue refundada en 1557 como Gonville and Caius College en conmemoración del académico y médico John Keys, director de la misma desde 1559 hasta su muerte.

Caius tiene una lista ilustre de antiguos alumnos, entre los que podemos destacar, por ejemplo, a William Harvey (descubridor de la circulación sanguínea), a George Green (gran matemático), a John Venn (matemático y lógico, popularizador de los diagramas de Venn), a Charles Sherrington (neurofisiólogo y ganador de un Premio Nobel), a R. A. Fisher (probablemente el mayor estadístico de todos los tiempos), a James Chadwick (descubridor del neutrón), a Francis Crick (uno de los dos descubridores de la estructura molecular del ADN) o a Stephen Hawking (el físico teórico, astrofísico, cosmólogo y divulgador científico de nuestro tiempo). Casi nada.

Pues bien, seis de estos antiguos alumnos son altamente honrados en este colegio con impresionantes vidrieras que representan sus mayores contribuciones. Las ventanas se encuentran en el salón comedor del edificio. La vidriera dedicada a John Venn es un enorme diagrama de Venn que muestra la intersección de tres conjuntos mediante tres círculos de color. Los diagramas de Venn son esquemas usados en la teoría de conjuntos, tema de interés en matemáticas, lógica de clases y razonamiento diagramático.

Ventana de John Venn

Ronald Aylmer Fisher no sólo era un gran estadístico, sino también un célebre genetista y biólogo evolutivo. Su cristalera muestra una matriz, conocida como cuadrado latino, de 7 × 7 que usa colores en lugar de los números típicos. Un cuadrado latino es una cuadrícula cuadrada en el que los números se colocan de tal forma que cada uno de ellos sólo aparece una vez por fila y por columna (lo que hoy llamaríamos sudoku). Fisher utilizó los cuadrados latinos en el análisis estadístico y, en particular, en la rama de la agricultura y los fertilizantes.

Ventana de R. A. Fisher

El vitral de Francis Crick muestra la estructura del ADN. Cuando se instaló la ventana, Crick insistió en que no fuera visible desde el exterior durante la noche para que la doble hélice de ADN no se viera enrollada en la dirección incorrecta.

Ventana de Francis Crick

Por su lado, la ventana de George Green nos enseña algo que, a primera vista, parece que podría ser una bacteria, pero que, en realidad, es una representación del teorema de Green. Este teorema da la relación entre una integral de línea alrededor de una curva cerrada simple C y una integral doble sobre la región plana D limitada por C.

Ventana de George Green

En la vidriera de Sir James Chadwick aparece una partícula alfa (un núcleo de helio) golpeando un átomo de berilio y causando la emisión de un neutrón (y la creación de un átomo de carbono). Chadwick, laureado en 1935 con el Premio Nobel de física, es principalmente conocido por ello, por el descubrimiento del neutrón.

Ventana de James Chadwick

Y, finalmente, está la ventana de Charles Sherrington, que muestra dos neuronas motoras que controlan los movimientos musculares. Sherrington ganó el Premio Nobel en 1932 (junto con Edgar Douglas Adrian) por descubrir la localización de las funciones del córtex cerebral.

Ventana de Charles Sherrington

Gonville and Caius College está abierto al público de forma gratuita, pero, desafortunadamente, los visitantes no tienen acceso al salón donde se encuentran instalados estos ventanales. El colegio está justo al lado del Trinity College, donde vivió Newton, y a un corto paseo desde el Eagle Pub, donde Crick y Watson anunciaron la estructura de la molécula de ADN.

Para terminar, y como curiosidad, comentar que la pronunciación de Caius es algo así como «kiis». John Keys entró en aquel lugar con sólo 18 años de edad para, más tarde, acabar convirtiéndose en miembro de la universidad y, finalmente, en profesor (después de haber gastado un buen pedazo de su propia fortuna restaurando el colegio). A lo largo de todo este camino, latinizó su apellido, convirtiendo Keys en Caius, pero sin cambiar la pronunciación.