Pero, en última instancia, la ciencia se reduce a la mente individual que lucha con algo misterioso. Cuando Robert P. Crease, miembro del departamento de filosofía de la Universidad Estatal de Nueva York en Stony Brook e historiador del Laboratorio Nacional Brookhaven, pidió recientemente a los físicos que nominaran el experimento más bello de todos los tiempos, los 10 ganadores fueron en gran medida actuaciones en solitario, involucrando como máximo a unos pocos asistentes. La mayoría de los experimentos, que se enumeran en Physics World de este mes, se llevaron a cabo en mesas y ninguno requirió más potencia computacional que la de una regla de cálculo o una calculadora. Lo que tienen en común es que personifican la elusiva cualidad que los científicos llaman belleza. Esto es belleza en el sentido clásico: la simplicidad lógica del aparato, como la simplicidad lógica del análisis, parece tan inevitable y pura como las líneas de un monumento griego. La confusión y la ambigüedad quedan momentáneamente dejadas de lado y algo nuevo acerca de la naturaleza queda claro. La lista de Physics World se clasificó según su popularidad, y el primer lugar fue para un experimento que demostró vívidamente la naturaleza cuántica del mundo físico. Pero la ciencia es una empresa acumulativa, y eso es parte de su belleza. Reorganizados cronológicamente y comentados a continuación, los ganadores ofrecen una vista panorámica de más de 2000 años de descubrimiento.
1. La medida de Eratóstenes de la circunferencia de la Tierra
2. El experimento de Galileo sobre la caída de objetos.
3. Los experimentos de Galileo con bolas rodantes por planos inclinados
Tomó una tabla de 12 codos de largo y medio codo de ancho (aproximadamente 20 pies por 10 pulgadas) y cortó una ranura, lo más recta y lisa posible, en el centro. Inclinó el avión y hizo rodar bolas de latón hacia abajo, cronometrando su descenso con un reloj de agua, un recipiente grande que se vaciaba a través de un tubo delgado en un vaso. Después de cada carrera, pesaba el agua que había salido (su medida del tiempo transcurrido) y la comparaba con la distancia que había recorrido la pelota.
Aristóteles habría predicho que la velocidad de una bola rodante era constante: al duplicar su tiempo en tránsito se duplicaría la distancia que recorría. Galileo pudo demostrar que la distancia es en realidad proporcional al cuadrado del tiempo: duplíquela y la pelota llegaría cuatro veces más lejos. La razón es que la gravedad lo acelera constantemente. (Clasificación: 8)
4. La descomposición de la luz solar de Newton con un prisma.
5. El experimento de la barra de torsión de Cavendish
6. Experimento de interferencia luminosa de Young
La demostración se repitió a menudo a lo largo de los años utilizando una tarjeta con dos agujeros para dividir la viga. Estos experimentos llamados de doble rendija se convirtieron en el estándar para determinar el movimiento ondulatorio, un hecho que llegaría a ser especialmente importante un siglo después, cuando comenzó la teoría cuántica. (Clasificación: 5)
7. El péndulo de Foucault
8. El experimento de la gota de aceite de Millikan
Desde la antigüedad, los científicos habían estudiado la electricidad, una esencia intangible que venía del cielo en forma de relámpago o que podía producirse simplemente pasando un cepillo por el cabello. En 1897 (en un experimento que fácilmente podría haber figurado en esta lista), el físico británico J. J. Thomson había establecido que la electricidad consistía en partículas cargadas negativamente: electrones. Le correspondió al científico estadounidense Robert Millikan, en 1909, medir su carga.
9. El descubrimiento del núcleo por Rutherford
Cuando Ernest Rutherford estaba experimentando con la radiactividad en la Universidad de Manchester en 1911, generalmente se creía que los átomos consistían en grandes masas blandas de carga eléctrica positiva con electrones incrustados en su interior: el modelo del "pudín de ciruela". Pero cuando él y sus asistentes dispararon diminutos proyectiles cargados positivamente, llamados partículas alfa, contra una fina lámina de oro, se sorprendieron al comprobar que un pequeño porcentaje de ellos rebotaba. Era como si las balas hubieran rebotado en la gelatina.
10. El experimento de la doble rendija de Young aplicado a la interferencia de electrones individuales
Ni Newton ni Young tenían toda la razón acerca de la naturaleza de la luz. Aunque no está hecho simplemente de partículas, tampoco puede describirse puramente como una onda. En los primeros cinco años del siglo XX, Max Planck y luego Albert Einstein demostraron, respectivamente, que la luz se emite y se absorbe en paquetes, llamados fotones. Pero otros experimentos continuaron verificando que la luz también tiene forma de onda
Para explicar la idea, a los demás y a ellos mismos, los físicos solían utilizar un experimento mental, en el que la demostración de la doble rendija de Young se repite con un haz de electrones en lugar de luz. Obedeciendo las leyes de la mecánica cuántica, la corriente de partículas se dividiría en dos y las corrientes más pequeñas interferirían entre sí, dejando el mismo tipo de patrón de rayas claras y oscuras que genera la luz. Las partículas actuarían como ondas.
Según un artículo adjunto en Physics Today, escrito por el editor de la revista, Peter Rodgers, no fue hasta 1961 que alguien (Claus Jönsson de Tubinga) llevó a cabo el experimento en el mundo real.
En ese momento, el resultado no sorprendió a nadie y el informe, como la mayoría, fue absorbido de forma anónima por la ciencia. (Clasificación: 1)
Fotos: Galileo Galilei (Corbis-Bettmann); Ernest Rutherford (The New York Times, principios de los años 1930); Eratóstenes; Jean-Bernard-Léon Foucault (Photo Researchers Inc.); Thomas Young (Foto Investigadores Inc.); Henry Cavendish; Isaac Newton (Sir Godfrey Kneller); Robert Millikan (Los New York Times, 1950); (Los New York Times); (Foto investigadores Inc.)