1910-1920

1910

•Rayos Cósmicos (Víctor F. Hess).

Rayos Cósmicos

Hess realizó la obra que le valió el Premio Nobel de Física en 1936. Durante muchos años, los científicos han estado intrigados por los niveles de radiación ionizante medidos en la atmósfera. El supuesto en el momento era que la radiación podría disminuir a medida que la distancia de la tierra, la fuente de la radiación, aumentó. Los electroscopios utilizados anteriormente dieron una medida aproximada de la radiación, pero indicaron que más alto en la atmósfera el nivel de radiación puede ser en realidad más que eso en el suelo. Hess se acercó a este misterio primero aumentando en gran medida la precisión del equipo de medición, y luego tomando personalmente el equipo en alto en un globo. Los vuelos atrevidos se hicieron tanto en el día como durante la noche, en un riesgo significativo para sí mismo.El resultado del meticuloso trabajo de Hess fue publicado en las Actas de la Academia Vienesa de Ciencias, y mostró el nivel de radiación se redujo hasta una altitud de alrededor de 1 km, pero por encima de ese nivel aumentó considerablemente, con la radiación detectada a 5 km aproximadamente el doble que a nivel del mar. Su conclusión fue que no había radiación penetrante la atmósfera desde el espacio exterior, y su descubrimiento fue confirmado por Robert Andrews Millikan en 1925, que dio el nombre de la radiación "rayos cósmicos". El descubrimiento de Hess abrió la puerta a muchos nuevos descubrimientos en física nuclear.

1911•Modelo atómico de Rutherford (Ernest Rutherford ).

•Superconductividad (Heike Kamerlingh Onnes).

Modelo atómico de Rutherford

El modelo atómico de Rutherford es un modelo atómico o teoría sobre la estructura interna del átomo propuesto por el químico y físico británico-neozelandés Ernest Rutherford para explicar los resultados de su "experimento de la lámina de oro", realizado en 1911.El modelo de Rutherford fue el primer modelo atómico que consideró al átomo formado por dos partes: la "corteza" (luego denominada periferia), constituida por todos sus electrones, girando a gran velocidad alrededor de un "núcleo" muy pequeño; que concentra toda la carga eléctrica positiva y casi toda la masa del átomo.Rutherford llegó a la conclusión de que la masa del átomo se concentraba en una región pequeña de cargas positivas que impedían el paso de las partículas alfa. Sugirió un nuevo modelo en el cual el átomo poseía un núcleo o centro en el cual se concentra la masa y la carga positiva, y que en la zona extranuclear se encuentran los electrones de carga negativa.

Superconductividad

Es una capacidad intrínseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eléctrica sin resistencia ni pérdida de energía en determinadas condiciones. Fue descubierto por el físico neerlandés Heike Kamerlingh Onnes el 8 de abril de 1911 en Leiden.Kamerlingh Onnes confiaba en que la resistencia se redujera sustancialmente, porque la resistencia eléctrica decrece mientras desciende la temperatura. Lo que Kamerlingh no esperaba es que a 4,12 grados absolutos desapareciera absolutamente la resistencia del mercurio; pero esto es lo que vio suceder. Al disponer una corriente eléctrica internamente en un anillo de mercurio solidificado, la corriente eléctrica fluía intensamente y sin perder un ápice de su potencia si la temperatura no sobrepasaba aquel valor. Este prodigio se denomina superconductividad, y después de Kamerlingh se demostró que otros elementos y aleaciones de varios también eran superconductores a temperaturas cercanas al cero absoluto.

1912•Teoría de la deriva continental(Alfred Wegener ).

• Piloto automático (Lawrence Sperry).

Teoría de la deriva

continentalEl meteorólogo alemán Alfred Wegener desarrolla la teoría de la deriva continental. La teoría de la deriva continental fue propuesta originalmente por Alfred Wegener en 1912, quien la formuló basándose, entre otras cosas, en la manera en que parecen encajar las formas de los continentes a cada lado del Océano Atlántico, como África y Sudamérica (de lo que ya se habían percatado anteriormente Benjamin Franklin y otros). También tuvo en cuenta el parecido de la fauna fósil de los continentes septentrionales y ciertas formaciones geológicas. Más en general, Wegener conjeturó que el conjunto de los continentes actuales estuvieron unidos en el pasado remoto de la Tierra, formando un supercontinente, denominado Pangea. Este planteamiento fue inicialmente descartado por la mayoría de sus compañeros, ya que su teoría carecía de un mecanismo para explicar la deriva de los continentes. En su tesis original, propuso que los continentes se desplazaban sobre el manto de la Tierra de la misma forma en que uno desplaza una alfombra sobre el piso de una habitación. Sin embargo, la enorme fuerza de fricción implicada, motivó el rechazo de la explicación de Wegener, y la puesta en suspenso, como hipótesis interesante pero no probada, de la idea del desplazamiento continental. En síntesis, la deriva continental es el desplazamiento lento y continuo de las masas continentales.

Piloto automático

El primer piloto automático de una aeronave fue desarrollado en 1912 por Sperry Corporation. Lawrence Sperry lo mostró dos años más tarde, en 1914, y demostró la credibilidad de su invento haciendo volar el avión mientras mantenía sus manos en alto.El piloto automático conectaba un indicador de altitud giroscópico y una brújula magnética al timón, elevador y alerones operados hidráulicamente. Esto permitía que el avión volase recto y nivelado respecto a una dirección de la brújula sin la atención del piloto, cubriendo así más del 80% del trabajo total de un piloto en un vuelo típico. Este tipo de piloto automático sigue siendo el más común, menos caro y más fiable. También presenta el menor error de pilotaje, al tener los controles más simples.

1913• Cadena de montaje (Henry Ford).

•Teoría atómica de Bohr (Niels Bohr).

Cadena de montaje

El industrial estadounidense Henry Ford introduce en su fábrica la técnica de la cadena de montaje, y empieza a utilizar piezas intercambiables para los automóviles. Aunque no es el creador ni el primero en utilizar estas técnicas inherentes al sistema fabril, sí es el principal responsable de que estas prácticas se generalicen.

Teoría atómica de Bohr

El físico danés Niels Bohr desarrolla una hipótesis para explicar la estructura del átomo. Bohr postula que los electrones están dispuestos en capas definidas, o niveles cuánticos, a una distancia considerable del núcleo.Bohr se basó en el átomo de hidrógeno para hacer el modelo que lleva su nombre. Bohr intentaba realizar un modelo atómico capaz de explicar la estabilidad de la materia y los espectros de emisión y absorción discretos que se observan en los gases. Describió el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a su alrededor un electrón. El modelo atómico de Bohr partía conceptualmente del modelo atómico de Rutherford y de las incipientes ideas sobre cuantización que habían surgido unos años antes con las investigaciones de Max Planck y Albert Einstein.Históricamente el desarrollo del modelo atómico de Bohr junto con la dualidad onda-corpúsculo permitiría a Erwin Schrödinger descubrir la ecuación fundamental de la mecánica cuántica.

1914

•Método del formol-urano y del sublimado-oro (Ramón y Cajal).

Método del formol-urano y del sublimado-

oroDos innovaciones técnicas abrieron la última etapa de la trayectoria científica de Ramón y Cajal; sus descubrimientos del método del formol-urano y del sublimado-oro. Con el primero consiguió estudiar el aparato endoneuronal de Golgi; con el segundo, resolver el problema de la impregnación de la neuroglia de tipo protoplasmático, hito decisivo en las investigaciones que sobre la glioarquitectonia desarrollaron después Nicolás Achúcarro y Pío del Río-Hortega. Como auténtico testamento científico, que apareció después de su muerte, Ramón y Cajal escribió, para el Handbuch der Neurologie dirigido por Oswald Bumke y Otfrid Foerster, un capítulo titulado "la doctrina de la neurona"; en él ofreció una exposición soberbia de las "seis unidades" de la célula nerviosa: unidad anatómica, genética, funcional, trófica y de reacción patológica, más el principio, ya citado, de polarización dinámica.

1915•Teoría cromosómica de la herencia (Thomas Hunt Morgan).

•Teoría del sonido (Jonh Williams Strutt ).

Teoría cromosómica de la herencia

Thomas Hunt Morgan descubrió los genes que se encuentran en los cromosomas. Trabajó sobre la mosca de la fruta, y llegó a la conclusión de que ciertos rasgos están relacionados con el género y que esos rasgos son cromosomas sexuales (X o Y). Se plantea la hipótesis de que otros genes también se llevan en los cromosomas específicos. Utilizando la recombinación de cromosomas, él y sus alumnos hacen un mapa con las ubicaciones de los genes en los cromosomas. Morgan y sus estudiantes escribieron el libro "El mecanismo de la herencia mendeliana".

Teoría del sonido

El físico británico Jonh Williams Strutt descubre que el oído humano es capaz de determinar la procedencia de un sonido, por la diferencia de fase con la que lo escucha cada oído. Se desarrollarían sistemas de sensores biaurales y serían instalados en submarinos alemanes.

1916•Teoría general de la relatividad (Albert Einstein).

•Micrófono de condensador (Edward Christopher).

Teoría general de la

relatividad

El físico alemán nacionalizado estadounidense Albert Einstein formula la teoría general de la relatividad, aplicable a sistemas de referencia que experimentan una aceleración uno con respecto al otro. De acuerdo con esta teoría, las interacciones entre los cuerpos se explican por la influencia de estos sobre la geometría espacio-tiempo.La teoría de la relatividad de Einstein nació del siguiente hecho: lo que funciona para pelotas tiradas desde un tren no funciona para la luz. Medidas muy cuidadosas demostraron que la velocidad de la luz nunca variaba, fuese cual fuese la naturaleza del movimiento de la fuente que emitía la luz.Los cambios predichos por Einstein sólo son notables a grandes velocidades. Tales velocidades han sido observadas entre las partículas subatómicas, viéndose que los cambios predichos por Einstein se daban realmente, y con gran exactitud. Es más, sí la teoría de la relatividad de Einstein fuese incorrecta, los aceleradores de partículas no podrían funcionar, las bombas atómicas no explotarían y habría ciertas observaciones astronómicas imposibles de hacer.

 

Micrófono de condensador

El micrófono de condensador fue inventado por el estadounidense Edward Christopher. El funcionamiento del sistema está basado en el comportamiento del condensador pues está compuesto por dos placas con un campo eléctrico en medio de ellas. Una de estas placas es más delgada y funciona como diafragma, por lo tanto en el instante que una señal sonora toca la lámina principal, se produce una variación de la distancia entre las placas, modificando la capacitancia entre las mismas. Para su funcionamiento, la tensión es suministrada por una fuente externa o una batería interna del micrófono, con un voltaje entre 9 y 52 voltios dependiendo de las especificaciones del fabricante.

1917

•Sonar (Langevin).

SonarEl físico francés Langevin utilizó las propiedades piezoeléctricas del cuarzo para construir el primer sonar submarino, este primer dispositivo tenía poco alcance pero sentó las bases de detección submarina.En 1912 , el gigantesco trasatlántico Titanic se hundió en las frías aguas de Terranova llevándose miles de vidas junto a él. Tras la catástrofe, a Langevin le apasionó la idea de usar ondas sonoras para encontrar objetos hundidos. Afirmó que las Ondas Sonoras podrían haber detectado el fatídico iceberg con el que chocó el Titanic.Así que el 1915 puso en marcha su idea con un invento que posteriormente se conoció como SONAR (SOund NAvigation and Ranging). Básicamente consistía en un elemento llamado Transductor que produce un sonido muy agudo o PING que chocaba con los cuerpos sumergidos ya sean barcos hundidos, peces, ballenas o submarinos. Los ecos que produce el choque son recogidos al regresar las ondas por el transductor y convertidos en impulsos eléctricos.Un receptor mide la intensidad de los ecos y el tiempo que tardan en volver. Cuanto más sólido sea el objeto más fuerte es el eco y cuanto más tarda, más lejos se encuentra del transductor.De esta manera puedes ver la posición y movimientos de los objetos que se encuentran bajo el agua.

1918•Se descubre que el Sol no está en el centro de la Vía Láctea (Harlow Shapley).

•El receptor superheterodino (Edwin Howard Armstrong).

Se descubre que el Sol no

está en el centro de la Vía Láctea

El astrónomo estadounidense Harlow Shapley deduce el tamaño y la extensión reales de la Vía Láctea, y nuestra posición en la misma: demuestra que el Sol no está situado en el centro de la Galaxia.Después de estudiar en la Universidad de Missouri y de Princeton, se unió al Observatorio del Monte Wilson en California. Es el primero en darse cuenta de que la Vía Láctea es mucho más lo que se pensaba y que el lugar del Sol en la galaxia es en cualquier lugar. Harlow discernió el verdadero tamaño de nuestra galaxia en el año 1918 mediante el estudio de los cúmulos globulares y para localizar el centro de nuestra galaxia. Shapley calcula la distancia de los cúmulos globulares en función de su tamaño angular de los más brillantes de sus estrellas, los periodos y su brillo aparente de las Cefeidas. Descubre que los cúmulos globulares son esféricas distribuidas alrededor de un punto en la constelación de Sagitario. A continuación, propone que el punto en el centro de la galaxia, acabando con la hipótesis heliocéntrica de la época.

El receptor superheterodi

no 

Lleva a cabo casi toda la amplificación de la frecuencia constante denominada frecuencia intermedia, o FI, utilizando una frecuencia fija, con lo que se consiguen ajustes más precisos en los circuitos y se aprovecha todo lo que puede dar el componente utilizado (válvula termoiónica, transistor o circuito integrado). Fue inventado por Edwin Howard Armstrong, inventor también del circuito regenerativo, del receptor superregenerativo y de la radiodifusión de frecuencia modulada(FM).

1919

•Primera reacción nuclear artificial (Ernest Rutherford).

Primera reacción nuclear artificial

El físico británico Ernest Rutherford bombardea nitrógeno con partículas alfa y obtiene átomos de un isótopo de oxígeno y protones. Esta transmutación de nitrógeno en oxígeno fue la primera reacción nuclear artificial. De hecho, Rutherford demostró en 1919 que las partículas alfa podían arrancar protones de los núcleos de nitrógeno, y fusionarse con lo que quedaba. El isótopo más abundante del nitrógeno es el nitrógeno-14, que tiene un núcleo formado por 7 protones y 7 neutrones. Quitemos un protón y añadamos los 2 protones y los 2 neutrones de la partícula alfa, y nos encontraremos con un núcleo que posee 8 protones y 9 neutrones. Se trata del oxígeno-17. La partícula alfa puede considerarse como un helio-4, y el protón como un hidrógeno-1.Se deduce entonces que Rutherford llevó triunfalmente a cabo la primera reacción nuclear hecha por el hombre: nitrógeno 14 + helio 4 --> oxígeno 17 + hidrógeno 1.