Historia de la Ciencia Agosto 2018


Nacimientos

Hace 275 años…
Antoine Laurent de Lavoisier (26 de agosto de 1743 – 8 de mayo de 1794) – Químico francés. Lavoisier nació en una familia acomodada que le proporcionó una educación excelente. Eta suerte fue bien aprovechada porque fue un buen estudiante. Estudió en el Colegio Mazarino y se licenció en Derecho en 1764. Su padre, que era abogado, confiaba que su hijo siguiera en su profesión, pero el joven Lavoisier, que asistió a las conferencias de astronomía de Lacaille, acabó interesándose por la ciencia. Después de algunos escarceos en la geología se pasó a la química, siendo ésta la tarea de su vida. Desde 1768 perteneció a la Academia de Ciencia Francesa, de la que fue director en 1785. Desde el comienzo de sus investigaciones químicas se dio cuenta de la importancia que tenía la precisión de las medidas. Su primer trabajo importante, en 1764, trató de la investigación acerca de la composición mineral del yeso, al cual calentó para sacarle su contenió de agua, midiendo a continuación con precisión el agua obtenida. Hubo químicos anteriores a Lavoisier, principalmente Black y Cavendish que se habían dedicado también a las mediciones, pero fue Lavoisier quien penetró más en ello y quien debido a sus éxitos proporcionó esta idea a los químicos en general. Hizo por la química lo que Galileo había hecho por la física dos siglos antes y el resultado en química fue igualmente rotundo y es en parte por esto por lo que Lavoisier es acreditado de ser el padre de la química moderna. Lavoisier fue un ciudadano de gran espíritu público que participó en muchos consejos y comisiones creadas para mejorar la suerte del pueblo. En 1760, trabajó en métodos para mejorar la iluminación de los pueblos, causando sensación a los veinte años con su ensayo sobre esta materia, y en 1770, ideó nuevos métodos para preparar la salmuera, sustancia necesaria para la fabricación de la pólvora. Estos nuevos métodos hicieron innecesario para los funcionarios oficiales el tener que saquear bodegas y graneros para encontrat cristales de dicha sustancia, pues constituía una invasión de domicilios llevada a cabo brutalmente y que provocó muchos resentimientos en el pueblo. En 1780, trabajó para la modernización de la agricultura y sus investigaciones le llevaron a establecer una granja modelo en 1778. Todo este gran espíritu ciudadano no hubo de ayudarle a la postre, por dos equivocaciones, En primer lugar, invirtió medio millón de francos en la Ferme générale a fin de ganar algún dinero para sus investigaciones. Esta Ferme générale era una sociedad privada comprometida por el gobierno francés a un precio fijo para recolectar impuestos. Cualquier dinero que sacaban por encima de la cuota que quedaba de ganancia para la sociedad. Estos “granjeros de hacienda” sacaban hasta el último real y no había grupo más odiado en Francia del siglo dieciocho que dichos granjeros. Lavoisier mismo estuvo ajeno a la recaudación directa de impuestos, por supuesto, y se dedicó a ser un mero administrador. No utilizó el dinero que ganó con fines egoístas, sino que lo hizo para la investigación química, creando un magnífico laboratorio privado. Sin embargo, fue un “granjero de hacienda” y ganó cien mil francos en un año, y lo que es más, en 1771 se casó con la hija de un jefe importante de la sociedad, la cual tenía solo catorce años, guapa e inteligente, que se metió a fondo en el trabajo, tomándole notas, traduciendo del inglés, ilustrando sus libros y otros trabajos. En general fue un espléndido matrimonio de amor, aunque ella no dejo de ser nunca la hija de un importante recaudador de impuestos. El segundo error de Lavoisier tuvo que ver con la Academia de Ciencias Francesa, que perteneció como miembro desde 1768, cuando solo contaba con veinticinco años. En 1780, un tal Jean Paul Marat, periodista que se las daba de científico, pidió su ingreso a la Academia y Lavoisier hizo lo posible para que no entrara, por la razón de que los tratados que ofrecía a la Academia no tenían valor alguno. Marat, sin embargo, no se olvido de esto ni tampoco de consumar su venganza. Lavoisier en sus primeros momentos alegres estuvo muy ocupado tratando de desterrar uno por uno los principios anticuados de la química que estructuraban la mente de los químicos del Siglo XVIII. Había algunos que mantenían las antiguas nociones de los elementos griegos y creían en la transmutación por el hecho de que el agua se podía transformar en tierra después de hervirla a sequedad. Esto aparentaba ser así porque el agua que se calentaba durante muchos días dejaba un residuo sólido. Lavoisier decidió en 1768 poner a prueba esta cuestión e hirvió agua durante ciento un días, en un aparato que condensaba el agua evaporada, devolvíendola al matraz de ebullición de manera que no se perdiera agua en el proceso, empleando además un método de mediciones cuidadosas. Pesó, pues el agua y el recipiente antes y después. Los residuos aparecieron, pero el agua no variaba de peso mientras hervía, Por tanto, el residuo no podía haber sido formado a partir del agua. Sin embargo, el matraz había perdido un peso igual al aparecido en la forma de residuo. En otras palabras, el sedimento no era agua transformada en tierra, sino que provenía del ataque lento del agua sobre el cristal que se precipitaba en fragmentos sólidos. Esto constituyó un claro y definido ejemplo de la utilidad y buen encauzamiento de los hechos que no se podrían alcanzar sin la ayuda de una observación sin mediciones. El interés de Lavoisier en el alumbrado de las calles le introdujo de lleno en el problema de la combustión. La teoría del flogisto de Stahl ya tenía un siglo de existencia y había muchas cosas que no podía explicar. La confusión que originó entre los químicos se esclareció con el trabajo de Lavoisier y sólo después pudo avanzar de verdad la química. Lavoisier empezó a calentar sustancias al aire en 1772. Una vez compró con otros químicos un diamente que colocó en un recipiente cerrado y enfocó en él los rayos del Sol que concentraba una lupa y el diamente desapareció. Sin embargo, el recipiente se llenó de dióxido de carbono, lo que probó que en gran parte o en su totalidad el diamante estaba compuesto por carbón. Lavoisier también notó especialmente que el diamente no ardía en la ausencia de aire. Continuó quemando fósforo y azufre y comprobó que los productos obtenidos pesaban más que el original, por lo que pensó que se había adicionado alguna sustancia a partir del aire. Ya que no creía en que el flogisto pudiera tener un peso negativo. Para obtener esto, calentó estaño y plomo en atmósfera limitada de aire y sobre ambos metales apareció una capa de óxido, que se comprobó, pesaba más que el metal base. Lavoisier vio que el metal, su óxido, el aire y todo el conjunto, no habían variado de peso al calentarlos. Esto quería decir que, si el óxido había ganado peso, por un lado, el mismo peso se tenía que haber perdido por otro sitio, posiblemente del aire. Si en realidad era del aire, tendría que aparecer un vació parcial en el recipiente y el aire se precipitó a entrar siendo entonces cuando ganó peso el conjunto. Lavoisier pudo demostrar que el óxido era una combinación del metal con el aire y por tanto que la oxidación (y la combustión) no acarreaban una pérdida de flogisto, sino una ganancia de al menos una porción del aire. Cuando esta teoría se abrió paso finalmente entre los químicos, se derrumbó la teoría del flogisto y se estableció la química sobre los fundamentos en que hoy descansa. Además, la demostración de Lavoisier de que la materia ni se crea ni se destruye, sino que cambiaba de un estado a otro en el transcurso de los procesos químicos a que se somete, es la ley de la conservación de la materia, que representa un baluarte de la química del siglo XIX. En 1774, Priestley estaba en París y visitó a Lavoisier, con quien discutió los experimentos que hizo con el “aire desflogisticado”. Lavoisier repitió los experimentos y se dio cuenta al momento de la tontería que representaba el aire desflogisticado. A cambio, le desmostró la existencia del aire que se combinaba con lo metales para formar los óxidos. La única razón por la que los objetos ardían tan rápidamente en ese gas era la de que en el aire, dicho gas estaba diluido entre otros gases, en los que no ardían las sustancias. Lavoisier fue el primero que expuso claramente lo que otros grandes químicos de la época, especialmente Scheele, habían sospechado; el aire estaba compuesto por dos gases, uno de los cuales mantenía la combustión y el otro no. Llamó “óxigeno” al primero (de los vocablos griegos que quieren decir “que origina ácidos” porque creyó, equivocándose por primera vez, que todos los ácidos lo contenían). Al segundo lo llamó azoe (del griego que significa “sin vida”), pero en 1790 Chaptal lo rebautizó “nitrógeno”, que es su nombre actual. En algunos aspectos, el carácter de Lavoisier se mostró deprorablemente inconstante, pues, por ejemplo, no quiso mencionar la ayuda que, para descubrir el oxígeno, había recibido de Priestley y darle toda la gloria. A decir verdad, la ayuda de Priestley no fue muy grande y Lavoisier además interpretó el verdadero significado de la labor de Priestley que el mismo Priestley no vio y se le deben dar las mejores calificaciones en todo a Lavoisier, excepto en el íntegro descubrimiento del oxígeno. Sin embargo, este descubrimientofue el pedazo de fama que más codiciaba, pues quiso siempre descubrir un nuevo elemento. Hizo por la química más que nadie hiciera hasta entonces, pero no llegó a descubrir un solo elemento. Lavoisier llegó también a estudiar el comportamiento de los animales en una atmósfera de aire, de oxígeno y nitrógeno. Pudo medir la cantidad de calor que desprendían comparando la vida con la combustión. En 1783, Cavendish demostró que el agua se podía producir quemando su gas inflamable en el aire. Lavoisier al momento repitió el experimento de un modo más moderno y bautizó al aire inflamable con el nombre de “hidrógeno” (del griego que significa “da origen a agua”). Esto encajó bien con su nueva visión de la química y pudo observar que cuando los animales descomponían el alimento, lo hacían añadiendo oxígeno que respiraban y formando dióxido de carbono y agua, que aparecían en aire espirado. También en este caso, Lavoisier arguyó que el experimento de quemar hidrógeno era original de él. De hecho, Lavoisier adquirió fama de plagiadorque cuando se descubrió que un químico ruso, Lomonosov había publicado estos hechos un cuarto de siglo antes que el francés, se empezó a dudar si Lavoisier había leído las obras de Lomonosov. Sin embargo, esto es dudoso. La nueva química comenzó en seguida a avanzar; en Inglaterra, Cavendish y Priestley se negaron a abandonar la teoría del flogisto, pero Black siguió las doctrinas de Lavoisier, así como Bergman en Suecia y Klaproth en Alemania. Por esta época, el químico más conocido de Francia, que era Guyton de Morveau, estaba intentando escribir un árticulo sobre química para una Enciclopedia y estaba pasando muchas dificultades tratando de recopilar los conocimientos de los antiguos, por lo que pidió ayuda a Lavoisier. Lavoisier pensó en el problema y se dio cuenta que la dificultad residía en el idioma. Una vez sentadas las bases de la nueva química, Lavoisier empezó a trabajar para conseguirle una nueva nomenclatura. Los alquimistas y químicos anteriores no tenían reglas fijas para nombras las distintas sustancias químicas y desde luego los alquimistas se apartaron de su camino utilizando nombres caprichosos y oscuros. Como resultado de esta confusión, ningún químico estab seguro de lo que le contaba otros por no utilizar iguales denominaciones. En colaboración con otros químicos, como Berthollet y Fourcroy, Lavoisier publico en 1787 la obra: “Métodos de Nomenclatura Química”. En este libro se establecían normas que se utilizaban para nombrar cada compuesto, basadas en los elementos que contenía. La idea fue la de identificar la composición química con el nombre asignado. El sistema era tan claro y lógico que los químicos lo adoptaron de inmediato y aún constituye la base de la nomenclatura actual. En 1789, Lavoisier publicó un libro de texto llamado “Tratado elemental de química”, en el que reunió su nueva doctrina y que representa el primer texto moderno de química y entre otras cosas contiene una lista de todos los elementos conocidos de ese entonces; esto es, de todas las sustancias que no se habían descompuesto en unidades menores. En su mayor parte, la lista era bastante exacta, y ninguna de las sustancias contenidas en ella no se reconoce hoy que no sea un elemento o por lo menos un óxido del mismo. Sin embargo, Lavoisier catalogó el calor y la luz como elementos y hoy se reconoce que son inmateriales. Lavoisier creía que el calor era un “fluido impoderable” llamado “calórico”. Había desechado el flogisto, un fluido imponderable también, pero en parte por su gran influencia, el calórico permaneció en la mente de los químicos durante medio siglo. En 1790 fue secretario del comité para la uniformidad de las pesas y medidas. Hacia el final de su carrera, Lavoisier, con la ayuda del joven Laplace, trató de medir calores de combustión y dilucidó algunos de los detalles de lo que ocurría en los tejidos vivos. Junto con Laplace formuló la ley de la termodinámica, que afirma que el calor de descomposición de un compuesto es igual a su calor de formación, y si en un caso se desprende en el otro se absorbe. En 1789, Lavoisier llevó a cabo estudios cuantitativos sobre la fermantación alcohólica y halló, adempas de etanol y dióxido de carbono, otro producto al que le dio el nomble de ácido acético. Halló estequiométricamente con ayuda de balanzas que, 95.6 partes de azúcar dan un 57.5 % de etanol, 33.3% de dióxido de carbono y 2% de ácido acético. Pero en el mismo año que apareció su libro estalló la Revolución Francesa y hacia 1792 los antimonárquicos radicales tomaron tomaron el control proclamando la República en Francia y cazando a los “granjeros de hacienda”. Lavoisier fue retirado de su laboratorio y más tarde fue arrestado. Cuando alegó que era un científico y no un recaudador de impuestos a los granjeros, el oficial que lo arrestó contestó con la famosa frase “la República no necesita cientícos”. El juicio fue una farsa, donde Marat, que ya era un poderoso cabecilla revolucionario, sediento de venganza, acusó a Lavoisier de haber participado en complots absurdos y pidió su muerte inmediata. Marat fue asesinado en 1793, pero el mal ya estaba hecho. Lavoisier fue guillotinado junto con su suegro y otros “granjeros de hacienda” el 8 de mayo de 1794. Dos meses mas tarde, lso radicales fueron depuestos, por lo que su caso es la fatalidad más deplorable de toda la Revolución. Lagrange se lamentó diciendo “En un solo instante se quedó sin cabeza, pero harán falta más de cien años para que aparezca otros igual”. Al cabo de dos años, los apenados franceses empezaron a inaugurar bustos de su persona por toda Francia.


Hace 125 años…
Walter Noddack (24 de febrero de 1893 – 7 de diciembre de 1960) – Químico alemán. Estudió en la Universidad de Berlín. Fue profesor de química-física en la Universidad de Friburgo y en 1941 se trasladó a la Universidad de Estrasburgo. Despues de la Segunda Guerra Mundial pasó a la Universidad de Bamberg y en 1956 fue nombrado director del Instituto de Investigación de Geoquímica. En 1922 inició una larga búsqueda de dos elementos químico (de números atómicos 43 y 75) hasta entonces sin descubrir. En colaboración con Ida Tacke, más tarde su esposa, y con Otto Berg, y tras tres años de cuidadoso fraccionamiento de menas en las que se suponía que podían encontrarse los elementos en cuestión, dieron al fin, por resultado la detección del elemento 75, en mayo de 1925. Se le llamó renio (del latín Rhenus, que significa “Rin”, por el río alemán). Fue el último elemento estable en ser descubierto. La existencia de un elemento aún por descubrir en esta posición de la tabla periódica había sido predicho por Henry Mosesey en 1914. En 1925 se informó que se detectó el elemento en minerales de platino y el mineral columbita. En 1928 fueron capaces de extraer 1 gramo de este elemento a partir de la transformación de 660 kgs de molibdenita.  Este elemento de número atómico 43 fue llamado masurio (por la región de Masuria en Prusia Oriental. Noddack y sus colaboradores bombardearon la colmbita con un haz de electrones y dedujo la presencia del elemento 43 mediante el exámen de espectrogramas de difracción de rayos X. La longitud de onda de los rayos X producidos se relacionó con el número atómico por una fórmula deducida por Moseley. Más tarde a este elemento se le llamó tecnecio.


Hace 100 años…
Frederick Sanger (13 de agosto de 1918 – 19 de noviembre de 2013) – Bioquímico inglés. Estudió en Bryanston y se doctoró en 1943 en la Universidad de Cambridge, donde trabajó hasta 1951 en el Departamento de Bioquímica, pasando después al Consejo de Investigaciones Médicas del Reino Unido. Desde 1961 fue profesor de Biología Molecular en la Universida de Cambridge. En 1955 consiguió obtener la estructura completa de la molécula de la insulina bovina. Una enzima relativamente compleja, formada por dos cadenas conectadas entre sí, de 21 y 30 aminoácidos. Era la primera vez que se obtenía la fórmula completa de una proteína. Este hallazgo abrió paso a la posibilidad de sintetizar insulina humana, que al fin se ha obtenido mediate técnicas de ingeniería genética en 1978, aprobándose su fabricación comercial en 1982. Durante los años setenta, Sanger pasó a trabajar a ingeniería genética y trató de desarrollar métodos para deducir la secuencia de bases de los ácidos nucleicos (ADN y ARN), que codifica la información genética de los seres vivos. En 1976, Sanger y su equipo obtuvieron la secuencia completa de bases en el ADN de un virus pequeño, llamado OX174, cuya molécula contiene 5,375 nucleótidos. Cada una de las 5,375 bases nitrogenadas podía haber pertenecido a uno de los cuatro tipos posibles: adenina, guanina, citocina y timina. Sanger se convirtió en la cuarta persona que ha recibido dos premios Nobel, y la segunda que los consigue en la misma disciplina. En 1958 se le concedió el Premio Nobel de Química por descubrir la estructura de la insulina y en 1980 recibió el Premio Nombel de Química por la determinación de la primera secuencia de bases completa de un ser vivo y por el método desarrollado para obtenerla. También ganó la Medalla Copley de 1977 y la Royal Medal de 1969.


Hace 75 años…
Arthur Bruce McDonald (29 de agosto de 1943) – Físico canadiense. Estudió en la Universidad Dalhousie de Nueva Escocia y su doctorado en el Instituto de Tecnología de California. Trabajó como oficial de investigación en los Laboratorios Nucleares de Chalk River en Ottawa de 1970 a 1982. Fue profesor de física en la Universidad de Princeton de 1982 a 1989. Es jefe de investigación de la Universidad de Quuen y miembro de la mesa directiva del Instituto Perimeter de Física Teórica. Sus investigaciones son sobre si los neutrinos tienen masa o no. Tan tarde como en los años 1960, los experimentos han arrojado pistas de que los neutrinos podrían tener masa. Los modelos teórticos del Sol pronostican que los neutrinos deberían ser bastante numeroso. Sin embargo, detectores de neutrinos en la Tierra han observado menos neutrinos de los esperados. Esto porque hay tres variedades de neutrinos (electrón, muón y neutrinos tau) y porque los detectores has sodo principalmente sensibles solamente a neutrinos electrón. La explicación preferida por años es que aquellos “neutrinos” desaparecidos habpian cambiado, u oscilado, a una variedad respecto a la cual los detectores tenían poca o ninguna sensibilidad.  Si un neutrino oscila, según las leyes de la mecánica cuántica, entonces el neutrino debe tener masa. En agosto de 2001, McDonald llevó a cabo un estudio en el Observatorio de Neutrinos de Sudbury, donde en el laboratorio de detección localizado a 2,100 metros bajo tierra en una mina fuera de Sudbury, Ontario, donde descubrió a través de observación directa pruebas que sugerían que los neutrinos electrón provenientes del Sol realemnte oscilaba a neutrinos muón y tau. Ganó el Premio Nobel de Física en 2015. En 2007 recibió la Medalla Benjamín Franklin por descubrir que los tres tipos conocidos de partículas elementales llamados neutrinos cambian de uno a otro cuando viajan por distancias suficientemente largas, y que los neutrinos tienen masa.



Muertes

Hace 50 años
George Gamow (4 de marzo de 1904 – 19 de agosto de 1968) – Físico y astrónomo ucraniano. Su nombre original era Gueórgui Antónovich Gamov. Estudió en las universidades de Leningrado y Gotinga. Trabajó en Copenhague con Niels Bohr y coloboró con Ernest Rutherford. En 1934 marchó a los Eatados Unidos, donde se nacionalizó y fue nombrado profesor de la Universidad George Washington. En 1956 pasó a la Universidad de Boulder en Colorado. Gamow trabajó inicialmente en física nuclear. Se le debe el modelo de la “gota líquida” para explicar el comportamiento de los núcleon de los átomos. Colaboró con Edward Teller en el estudio de la desintegración beta (la emisión de un electrón por un núcleo radiactivo como consecuencia de la interacción nuclear débil), la evolución de las estrellas y la aplicación de la teoría de la relatividad general para explicar la expansión del universo. Gamow adoptó el nombre de Big Bang (gran explosión) para la teoría cosmológica que supone que el universo primordial fue extremadamente compacto y caliente. El nombre había sido utilziado despectivamente por Fred Hoyle, pero gustó a los partidarios de la teoría. En 1948, junto con Ralph Alpher, publicó el famoso articulo “The origino f chemical elements”, donde desarrollaba la teoría del Big Bang y exponía los tres elementos principales para defenderla: la expansión del universo, la distribución actual de los elementos químicos en el universo y la radación cósmica de fondo, que no fue descubierta hasta 1964 por Arno Penzias y Robert Wilson. El artículo también fue firmado por Hans Bethe, que no había colaborado en el trabajo, pero Gamow quería que los nombres de los tres firmantes recordaran los de las tres primeras letras griegas: alga, beta y gamma. En 195 se dedicó a la bioquímica y, en particular, a las investigaciones sobre el ADN, proponiendo la idea del código genético, basado en los tripletes de nucleótidos (codones) espectacularmente confirmada pocos años después por Francis Crick. Además de su labor científica, Gamow alcanzó gran fama por sus libros de divulgación, que le valieron el premio Kalinga de la UNESCO.

0 comentarios:

Publicar un comentario