21 septiembre 2008

Un Empuje Vertical


Cuenta el arquitecto romano Vitruvio que en alguna vez Hierón II, rey de Siracusa, entregó a un orfebre una determinada cantidad de oro puro para que éste elaborara una corona. El artesano llevó a cabo la tarea y entregó un trabajo que fue celebrado por su calidad artística. Pero Hierón desconfiaba de la honradez de aquel hombre y algo le decía que no había utilizado todo el oro que se le entregó, así que asistió con el único hombre que podía responderle la cuestión: Arquímides.
Arquímides (287-212 a. C.) gozaba de mucho prestigio como científico, filósofo y matemático, así que le resultaría fácil resolver si se había utilizado todo el oro o no. Le entregó la corona y le indicó que no la dañara. El sabio griego pasó varios días pensando en la manera de encontrar la solución y probó varias alternativas sin tener éxito. En una ocasión, tras algunas semanas, decidió tomar un baño de tina. Al sumergirse en el depósito de agua se percató de que ésta subía de nivel tirando algo de agua. Advirtió que el agua derramada podía tener similitud con la densidad de su cuerpo. Así que pensó que en el caso de los objetos que no flotan, el volumen de agua desplazado corresponde a la densidad del objeto que se introduce en ella. Entonces salió de la tina y, corriendo desnudo por las calles de Siracusa gritaba ¡Eureka! ¡Eureka!, expresión que significa “lo he encontrado” en griego y que hoy es una de las palabras más importantes en el desarrollo de la ciencia.
El paso siguiente fue realizar su experimento. Consiguió la misma cantidad de oro que el rey le había entregado al artesano, lo sumergió en un recipiente con agua y marco el punto hasta donde subía el nivel del líquido. Después repitió el procedimiento con la misma cantidad de agua sólo que esta vez utilizó la corona. Entonces halló que el agua no alcanzaba el mismo nivel que en el caso anterior. La corona y el metal puro tenían una masa distinta porque la primera no era de oro puro. Como el volumen era igual, la única explicación era que tenían distintas masas; es decir, que la corona NO era de oro puro. El orfebre confesó que había quitado oro y agregado la misma cantidad de plata. No se sabe qué suerte corrió.
El principio de Arquímides es una importante ley de la física según la cual un cuerpo sumergido en un fluido estático experimenta un empuje vertical igual al peso del fluido que desaloja. Pero más importante se considera como el primer científico en usar cabalmente el método experimental científico.
.

.

También se dice que Arquímedes dedicaba todo su tiempo a investigar (es decir, todo su tiempo)... y que le molestaba perder tiempo en tareas banales tales como bañarse. Muchas veces sus amigos y sirvientes lo metían a la tina mientras él gritaba y se resistía; y cuando se daba por vencido y se dejaba bañar, usaba su cuerpo enjabonado como pizarrón para seguir ocupado en el problema que estaba resolviendo.
Hay otra anécdota. De Arquímedes es aquella frase: "dadme un punto de apoyo, y moveré el mundo'', refiriéndose al uso de las palanca y poleas. Su amigo, el rey Hierón, lo puso en duda. Entonces, Arquímedes para demostrarlo pidió que en un barco pusieran todo el peso posible de armamento. Entonces desde una silla, cómodamente sentado, sacó el barco cargado del mar, usando un complejo sistema de poleas. Dicen que a partir de eso, Hierón publicó un edicto según el cual, de ese día en adelante, todo lo que Arquímedes dijera sería considerado como una verdad innegable.
La muerte de Arquímedes en 212, fue mientras Siracusa estaba siendo tomada por los romanos. Arquímedes estaba resolviendo un problema en el suelo, cuando un soldado romano se acercó a él y le ordenó levantarse e irle a presentar sus respetos al general romano Marcelo. Arquímedes, evidentemente molesto porque el soldado había pisado su dibujo, le gritó: "!No arruines mis esferas!''; la reacción fue inmediata: el soldado lo mató. Marcelo, que había encargado explícitamente que no mataran a Arquímedes pues sabía de su fama de gran sabio, le realizó un funeral de honor.
El descubrimiento del que él más se sintió orgulloso fue que el volumen de cualquier esfera representa dos terceras partes del volumen de un cilindro que la circunscriba. De allí que en la lápida de su tumba se grabó el signo π y la siguiente figura: 2:3

Servando Macías Fermín

No hay comentarios: