BIOGRAFIAS

Charles Agustin de Coulomb

Charles Coulomb, el más grande físico francés en cuyo honor la unidad de carga eléctrica se denomina culombio, nació en Angoulême, Francia en 1736.

Fue educado en la École du Génie en Mézieres y se graduó en 1761 como ingeniero militar con el grado de Primer Teniente. Coulomb sirvió en las Indias Occidentales durante nueve años, donde supervisó la construcción de fortificaciones en la Martinica.

En 1774, Coulomb se convirtió en un corresponsal de la Academia de Ciencias de París. Compartió el primer premio de la Academia por su artículo sobre las brújulas magnéticas y recibió también el primer premio por su trabajo clásico acerca de la fricción, un estudio que no fue superado durante 150 años.

Durante los siguientes 25 años, presentó 25 artículos a la Academia sobre electricidad, magnetismo, torsión y aplicaciones de la balanza de torsión, así como varios cientos de informes sobre ingeniería y proyectos civiles.

Coulomb aprovechó plenamente los diferentes puestos que tuvo durante su vida. Por ejemplo, su experiencia como ingeniero lo llevó a investigar la resistencia de materiales y a determinar las fuerzas que afectan a objetos sobre vigas, contribuyendo de esa manera al campo de la mecánica estructural. También hizo aportaciones en el campo de la ergonomía.

La mayor aportación de Coulomb a la ciencia fue en el campo de la electrostática y el magnetismo, en 1777 inventó la balanza de torsión con la cual, midió con exactitud la fuerza entre las cargas eléctricas. Con este invento, Coulomb pudo establecer el principio, conocido ahora como Ley de Coulomb: la fuerza entre las cargas eléctricas es proporcional al producto de las cargas individuales e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Coulomb murió en 1806, cinco años después de convertirse en presidente del Instituto de Francia (antiguamente la Academia de Ciencias de París). Su investigación sobre la electricidad y el magnetismo permitió que esta área de la física saliera de la filosofía natural tradicional y se convirtiera en una ciencia exacta. La historia lo reconoce con excelencia por su trabajo matemático sobre la electricidad conocido como "Leyes de Coulomb". 

Laplace

Matemático y astrónomo francés que a los 24 años se le llamó "el Newton de Francia" por algunos de sus descubrimientos. Entre 1799 y 1825 su gran obra, "Traité du Mécanique Céleste", la cual, como su autor estableció "ofrece una completa solución al gran problema mecánico que presenta el sistema solar", apareció en cinco volúmenes, y fue publicado en París. En su segunda gran obra "Exposition du systeme du monde", París 1796, apareció su famosa "hipótesis nebular", cuyo origen él parece atribuir a Buffon, aparentemente no sabe que Immanuel Kant se le había adelantado parcialmente en su obra "Allgemeine Naturgeschichte", Historia General de la Naturaleza, publicada en 1755.

Laplace, resumió en un cuerpo de doctrina los trabajos separados de Newton, Halley, Clairaut, d'Alembert y Euler acerca de la gravitación universal, y concibió, acerca de la formación del sistema planetario, la teoría que lleva su nombre.

Sus trabajos sobre física, especialmente los estudios sobre los fenómenos capilares y el electromagnetismo le permitieron el descubrimiento de las leyes que llevan su nombre. Se interesó también por la Teoría de la Probabilidad y por la Teoría de funciones potenciales, demostrando que algunas de ellas eran soluciones de ecuaciones diferenciales.

 Laplace probó la estabilidad del sistema solar. En análisis Laplace introdujo la función potencial y los coeficientes de Laplace.

Dio especial importancia a la teoría de la probabilidad.

Asistió a la Escuela Prioral Benedictina en Beaumont, de los 7 a los 16 años. A la edad de 16 años ingresó en la Universidad de Caen, para estudiar teología. Escribió sus primeros artículos matemáticos mientras estudiaba en dicha universidad.

Al cumplir los 19 años, principalmente por la influencia de d'Alembert, fué designado para cubrir una plaza de matemáticas en la Escuela Real Militar de París, bajo la recomendación de d'Alembert.

En 1973, llegó a ser miembro de la Academia de Ciencias de París. En 1785, actuando como miembro del tribunal del Cuerpo de Artillería Real, examinó y aprobó al joven de 16 años Napoleón Bonaparte.

Durante la Revolución Francesa, ayudó a establecer el Sistema Métrico.

Enseñó Cálculo en la Escuela Normal y llegó a ser miembro del Instituto Francés en 1795. Bajo el mandato de Napoleón fué miembro del Senado, y después Canciller y recibió la Legión de Honor en 1805.

Aunque intervino en política en tiempos de Napoleón, se pasó al bando de Luis XVIII, quien lo nombró marqués y par.

Sin embargo, Napoleón, en sus memorias escritas en Santa Elena, dice que cesó a Laplace de su puesto después de sólo seis semanas porque: "trajo el espíritu de lo infinitamente pequeño al Gobierno".

Laplace llegó a ser conde del Imperio en 1806 y fué nombrado Marqués en 1817 después de la restauración de los Borbones. En sus últimos años vivió en Arcueil, donde ayudó a fundar la Sociedad de Arcueil, potenciando la investigación de los jóvenes científicos.

Siméon Denis Poisson

Matemático, astrónomo y físico francés. Nació en la ciudad de Pithiviers el 21 de Junio de 1781. Huérfano a los 15 años, fue acogido por su tío, cirujano militar en Fontainebleau, quien trató de iniciarlo en la profesión. Inicialmente su formación se orientó hacia la cirugía, pero Poisson se dio cuenta de que no poseía condiciones para esta profesión que tampoco le llamaba mucho la atención. Es entonces cuando descubre su interés por las matemáticas y consigue ingresar en el año 1798 en la École Polytechnique (Escuela Politécnica) de París, siendo alumno de Lagrange y Laplace, profesores en quienes encuentra la fuente para aprender los conceptos matemáticos y el apoyo para progresar profesionalmente.

Dos años después de su ingreso como alumno, en 1800, Poisson es nombrado repetidor, dos años más tarde profesor suplente y en 1806 ya es profesor titular de la Escuela Politécnica en sustitución de otro grande de la física y la matemática Jean Baptiste Joseph Fourier.

Es aquí comienza una importante carrera, destacada por honores y reconocimientos. . En 1808 ingresa como astrónomo en el Bureau des Longitudes y un año más tarde es nombrado catedrático de mecánica racional de la Facultad de Ciencias de la Sorbona. En 1812 ingresa en la Academia de Ciencias, en 1820 en el Consejo Real de Instrucción Pública, desde donde dirige la enseñanza de las matemáticas en todos los colegios de Francia. En 1827 es nombrado geómetra del Bureau des Longitudes en sustitución de Laplace y en 1837 el rey Luís Felipe de Orleans le nombra par de Francia como representante de la ciencia francesa.

Publicó entre 300 y 400 trabajos matemáticos incluyendo aplicaciones a la electricidad y el magnetismo y la astronomía. Su nombre es asociado a un área extensa de ideas, por ejemplo: Integral de Poisson, Teoría de ecuaciones de potencia de Poisson, Avances de Poisson en ecuaciones diferenciales, La razón de la probabilidad de Poisson y La constante en electricidad de Poisson.

Poisson dedicó su vida a la investigación y enseñanza de las matemáticas. De su mano surgieron numerosas memorias con aportaciones originales en muchos campos. Y una serie de tratados con los que pretendió formar una gran obra de física matemática que no llegó a concluir.

Fue considerado por sus contemporáneos un gran científico y un excelente profesor pero también una persona obstinada y con excesivo amor propio, dado a discusiones y controversias. Entre ellas, podemos citar (Pajares, 1955) la mantenida con Laplace sobre la teoría de la capilaridad; con Fourier sobre la teoría del calor y con Fresnel, sobre la teoría ondulatoria. O el rechazo, junto con Lacroix, de la memoria presentada por Galois sobre las condiciones “para que una ecuación de grado primo sea resoluble por radicales” que tanta trascendencia ha tenido en el desarrollo de la matemática.

Poisson muere en 1840, en Sceaux (near Paris), Francia siendo miembro de la Academia de Ciencias de París.

Carl Friedrich Gauss

Matemático (1977 Brunswick, 1855 Göttingen, Hannover ahora Alemania)

Carl Friedrich Gauss nació el 30 de abril de 1777, en Brunswick, (ahora Alemania), y murió el 23 de febrero de 1855, en Göttingen, Hannover (Ahora Alemania). Junto a Arquímedes y Newton, Gauss es sin duda uno de los tres genios de la historia de las Matemáticas. Sus aportaciones en todos los campos matemáticos fueron increíbles, aunque algunos de sus descubrimientos tuvieran que esperar más de un siglo para ser valorados debidamente. Las aportaciones de Gauss en todos los campos de la Matemática son inestimables, Teoría de números, Astronomía, Magnetismo, Geometría y Análisis. Cualquier gran descubrimiento matemático a lo largo de este siglo encuentra detrás la alargada sombra de Gauss.

A los 19 años había descubierto por si solo un importante teorema de la teoría de los números, la ley de la reciprocidad cuadrática. Después de su regreso a Brunswic en 1799, el duque tuvo que ser convencido para seguir con su ayuda económica a Gauss. Como contrapartida debió presentar su tesis doctoral en la Universidad de Helmstedt. En su tesis Gauss dio la primera demostración del teorema fundamental del álgebra. Gauss se graduó en Göttinga en 1798, y al año siguiente recibió su doctorado en la Universidad de Helmstedt.

 

Quizás la obra más importante publicada por Gauss sean las Disquisitiones Arithmeticae de 1801. Aquí desarrolló algunos resultados de teoría de números, incluyendo series infinitas convergentes. Estudió teoría de errores y dedujo la curva normal de probabilidad, hoy conocida como la curva de Gauss.

Las matemáticas no fueron el único tema que le interesó a este hombre; fue también astrónomo, físico, geodesta e inventor. Hablaba con facilidad varios idiomas, e inclusive dominó el ruso a la edad de sesenta años.

En 1807, fue nombrado director del observatorio de Göttingen con la única obligación, si fuera necesario, de dar cursos de matemáticas a los estudiantes de la universidad. La enseñanza no fue una tarea que agradara a Gauss, solamente con buenos matemáticos se sentía cómodo impartiendo sus lecciones. En esta época debió soportar la presión de los invasores franceses y pagar una contribución involuntaria de 2000 francos a la caja de guerra de Napoleón (su orgullo no le permitió aceptar algunas donaciones para poder pagar esta multa).

Desde 1821 hasta 1848 Gauss trabajó en Geodesia. Entre 1830 y 1840 se dedicó a la física matemática, concretamente electromagnetismo, magnetismo terrestre la teoría de la atracción según la ley de Newton. Los últimos años de su vida, entre 1841 y 1855, los dedicó al "análisis situs" y a la geometría asociada a funciones de variable compleja.

En 1833, inventó un telégrafo eléctrico que usó entre su casa y el observatorio, a una distancia de unos dos kilómetros. Inventó también un magnetómetro bifiliar para medir el magnetismo y, con Weber, proyectó y construyó un observatorio no magnético.

James Prescott Joule

James Prescott Joule nació el 24 de diciembre de 1818 en Salforfd, una ciudad del distrito de Salforfd en el condado inglés de Gran Manchester. Sus padres fueron Benjamin Joule y Alice Prescott. Pertenecía a una familia acomodada dedicada a la producción de cervezas. James, de carácter tímido y enfermizo, aunque asistió a la escuela primaria, una hermana de su madre se encargó de su instrucción elemental hasta que cumplió los quince años.

Con su hermano Benjamín, realizó los primeros estudios de matemáticas y física, siendo su profesor el conocido químico y matemático británico John Dalton, autor de la primera formulación moderna de la teoría atómica. El joven James simultaneaba los estudios con el trabajo en la fábrica de su padre. Dalton animó al joven Joule a dedicarse a la investigación científica, quien recogió la invitación con entusiasmo.

Además, en esos primeros experimentos descubrió el fenómeno de magnetostricción, que aparece en los materiales ferromagnéticos y que consiste en la variación de volumen que sufren los cuerpos ferromagnéticos al ser colocados bajo un campo magnético.

En 1840 James descubrió el que sería conocido como “Efecto Joule” que describió en, su primer trabajo On the production of heat by voltaic electricity (“Producción de calor por la electricidad voltaica”).

En un documento enviado a la Royal Society enunció la ley que lleva su nombre, “Ley de Joule”, que afirma que el calor originado en un conductor por el paso de la corriente eléctrica es proporcional al producto de la resistencia del conductor por el cuadrado de la intensidad de la corriente.

En 1843 Joule publicó que el calor no era más que una forma de energía, y que se podía obtener a partir de la energía mecánica. Dicho experimento se conoce como experimento de Joule para determinar el equivalente mecánico del calor. En 1845 Joule publicó un artículo titulado The Mechanical Equivalent of Heat (“El equivalente mecánico del calor”), especificando el valor numérico del equivalente mecánico del calor, que concluyó era igual a 4,24 J·g-1·°C-. muy similar al aceptado actualmente por la comunidad científica de 4,27 J·g-1·°C-.

De esta forma, quedó firmemente establecida la relación entre el calor y el trabajo, ya avanzada por Rumford, que serviría de base para el posterior desarrollo de la termodinámica estadística.

Aunque en 1848 ya había publicado un artículo referente a la teoría cinética de los gases, en 1852 Joule decidió trabajar como ayudante de William Thomson (Lord Kelvin desde 1892) Ambos descubrieron el efecto que lleva su nombre, el “Efecto Joule-Thomson”, definiendo que la temperatura de un gas desciende cuando se expande sin realizar ningún trabajo. La aplicación práctica de dicho descubrimiento permitió, años más tarde, llevar a cabo la licuefacción de los gases. Es cierto que hubo otros físicos que contribuyeron al establecimiento de este principio: principalmente Thomson, Helmholtz y Meyer, pero fue Joule quién le proporcionó una mayor solidez.

James Prescott Joule definió en 1879 la unidad de energía térmica como la cantidad requerida para conseguir que un kilogramo de agua incremente su temperatura de 15,5 a 16,5 C. En honor a James Prescott Joule, en el Sistema Internacional de Medidas la unidad de trabajo o energía se denomina Joule y equivale a un vatio por segundo.