La revolución electrónica | civilgeeks.com

celebramos el 120 años del descubrimiento de la primera partícula subatómica: el electrónuna proeza que las enciclopedias atribuyen al inglés Joseph John Thompson en 1897. Aunque Thompson ya era un científico muy respetado, su anuncio era difícil de creer, ya que en ese momento se creía que no había nada más pequeño que un átomo. Sin embargo, en poco tiempo, este descubrimiento revolucionó la comprensión científica de la materia, allanando el camino a la física de partículas y multitud de aplicaciones en el campo de la electrónica, según cuentan los libros de texto. ¿Pero fue realmente así?

la revolución electrónica
El descubrimiento del electrón se atribuye al físico inglés JJ Thompson. Crédito: Departamento de Energía de EE. UU.

«La palabra ‘descubrir’ es problemática», sugiere a OpenMind el historiador de la ciencia Jaume Navarro, autor del libro Una historia del electrón. JJ y GP Thomson (Prensa de la Universidad de Cambridge, 2012). lo que es seguro es que el descubrimiento del electrón puede considerarse uno de los primeros casos de ciencia colectivaavanzando desde distintos enfoques y de la mano de diferentes investigadores que, según Navarro, «tenían diferentes problemas en mente».

La historia del electrón y la de su supuesto padre son en realidad dos hijos separados que se conocieron. Para reconstruirlo, quizás no sea necesario remontarse a la antigua Grecia, donde la palabra «electrónicodenominado ámbar, capaz de atraer objetos pequeños cuando se frota. Pero eso sí, al menos hasta la idea de un fluido eléctrico, nacida en el siglo XVIII y cuyo exceso o carencia vinculó Benjamin Franklin a las ideas de carga positiva o negativa.

El átomo no es indivisible.

Ya en el siglo XIX, Richard Laming sugirió que el átomo no era realmente indivisible., pero consistía en un núcleo de materia rodeado por unidades de carga eléctrica. Al mismo tiempo, Michael Faraday Acuñó los términos «ión», «catión» y «anión» para designar especies químicas cargadas eléctricamente que, en una celda, viajan de un electrodo a otro a través de un medio líquido: cationes en el cátodo, aniones en el ánodo. era irlandés George Johnstone Stoney quien en 1874 propuso que en el átomo existían unidades elementales de electricidad, por lo que en 1891 acuñó la palabra «electrón».

En ese momento, varios científicos estaban experimentando con los llamados tubos de Crookes, recipientes de vidrio vacíos de aire en los que una descarga eléctrica producía fluorescencia. En 1876, el alemán eugenio goldstein Llamó a esta misteriosa energía emitida por el cátodo de estos tubos «rayos catódicos». y el químico inglés william crookes, descubrió que los campos eléctricos y magnéticos podían desviar un rayo, lo que indica que tenía una carga eléctrica negativa.

El electrón fue la primera partícula subatómica descubierta.  Crédito: Anastasia Zhenin
El electrón fue la primera partícula subatómica descubierta. Crédito: Anastasia Zhenin

Así, en el último cuarto del siglo XIX ya circulaban las nociones de partículas subatómicas y carga unitaria, y algunos físicos ya se habían acercado a la idea de que los rayos catódicos estaban compuestos por algo cargado eléctricamente. Parece que la partícula que acuñó el nombre de Stoney era una fruta madura a punto de caer. Y fue JJ Thomson (1856-1940), un brillante matemático que dirigía el prestigioso Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge, quien se hizo cargo. Thomson experimentó allí con la conducción de electricidad a través de gases, después de haber desarrollado modelos en Teoría electromagnética de James Clerk Maxwell.

El descubrimiento de los «corpúsculos»

El 30 de abril de 1897, JJ Thomson leyó un discurso ante la Royal Institution en el que comunicó sus resultados experimentales que demostraban la naturaleza corpuscular de los rayos catódicos. El trabajo de Thomson reveló que los rayos emitidos por un cátodo (o electrodo negativo) estaban compuestos por partículas cargadas negativamente que el físico llamó «corpúsculos». Su masa calculada era del orden de 1000 veces menor que la de la unidad de carga más pequeña conocida en ese momento, el átomo de hidrógeno ionizado (H+).

Thomson había encontrado la primera partícula subatómica, pero en realidad no la buscaba, sino una unidad de carga eléctrica. Según Jaume Navarro, lo que buscaba el físico era «una comprensión de los mecanismos de interacción entre la materia y la electricidad”. Por todo ello, apunta Navarro, “la figura de Thomson no representa fundamentalmente al padre del electrón, sino al avance de las teorías de Maxwell y su papel en la física de fin de siglo”. En cierto modo, el electrón era una rareza, una “anomalía en su trayectoria”, en palabras del historiador. De hecho, JJ Thomson recibió el Premio Nobel en 1906 por su principal línea de trabajo, sus investigaciones sobre la conducción de electricidad en tubos llenos de gas.

Tampoco se puede decir que los descubrimientos de Thomson marcaron el año cero de la gran revolución tecnológica del siglo XX: la electrónica. Su trabajo avanzó en la comprensión de la electrónica fundamental, pero si hubiera que elegir un momento para el comienzo de la era electrónica, para Navarro sería la invención del diodo en 1904 por el estadounidense Lee de Forest; no un físico, sino un inventor «muy alejado de la tradición de la física teórica o académica».

Quizás nuestros dispositivos electrónicos actuales se deban más a Edison o Marconi que a Thomson., pero la ciencia le debe mucho al físico británico. Otros ocho premios Nobel como Ernest Rutherford abandonaron su laboratorio cavernícolay otro de su propia casa: su hijo George Paget Thomson, premiado en 1937 por demostrar que la partícula de su padre, el electrón, también era una onda.

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