antecedentes historicos de la fisica

I. ANTECEDENTES HISTÓRICOS, DESCUBRIMIENTO Y PRIMERAS INVESTIGACIONES

AUNQUE el descubrimiento de los rayos cósmicos está fechado en 1912, a partir de los estudios iniciados en 1900 sobre la llamada corriente oscura de la electricidad, es decir, una corriente eléctrica que había sido observada en el aire desde 1785, las primeras experiencias sobre la presencia de esta extraña radiación laspodríamos remontar hasta principios del siglo VI antes de nuestra era, cuando Tales de Mileto, uno de los Siete Sabios de la antigua Hélade, realizó observaciones acerca de la atracción que ejercía el ámbar sobre cuerpos ligeros después de haber sido frotado. De acuerdo con Aristóteles, Tales atribuyó este fenómeno a un alma en el ámbar que era la que atraía a dichos cuerpos. Si esta historia escorrecta, entonces Tales llegó a percatarse de una de las propiedades de la electricidad, la atracción de cuerpos con carga eléctrica opuesta, y puede ser llamado entonces con razón el descubridor de la electricidad.
Sin embargo, aunque Tales trató siempre de explicar los fenómenos que observaba en la naturaleza en términos concretos verificables, y no mediante mitos, como lo habían hecho suspredecesores, no sabemos si en alguna ocasión Tales se preguntó por qué el ámbar perdía el alma después de un tiempo y dejaba de atraer aquellos cuerpos. La respuesta a este interrogante vino a darse casi veinticinco siglos después.
A principios del siglo XVIII S. Gray en Inglaterra y C. F. DuFay en Francia, realizaron los primeros estudios sobre la electrificación directa e inducida en variassustancias, por las dos clases de electricidad que en aquel entonces se creía que existían: la vítrea y la resinosa, denominadas así por la manera en que eran producidas por fricción y llamadas ahora positiva y negativa, respectivamente. Estudiaron también la capacidad de esas sustancias, entre ellas el aire, de conducir el "efluvio" de electricidad. En particular, DuFay fue el primero en notar que elaire era capaz de conducir electricidad cerca de un sólido caliente. El que el aire pudiese conducir electricidad significaba que en él existían partículas eléctricas libres que eran capaces de desplazarse de un punto a otro y, por tanto, se comportaba como un metal.
A pesar de esos resultados experimentales, no fue sino hasta 1785 que Coulomb se preguntó nuevamente por qué el ámbar perdía suextraño poder. Una de las dos leyes que estableció en esa época fue que la corriente eléctrica en el aire era proporcional a la intensidad del campo eléctrico usado (i = const. E), ley que precedió a la ley de Ohm. En 1850, Matteucci encontró una extraña característica de esa corriente al notar que si E era lo suficientemente grande, entonces la corriente no podía aumentar más allá de una ciertamagnitud, es decir, se alcanzaba una corriente que se llamó de saturación is. Esta corriente de saturación proveyó una medida del agente ionizante1 después de 1896, cuando J. J. Thomson y E. Rutherford encontraron que iones gaseosos2 eran los responsables de la conducción eléctrica en el gas. Por otro lado, en 1887, W. Linss observó que un cuerpo cargado al ser expuesto al aire perdía la electricidad.Esto llevó a algunos, como al físico austriaco F. Exner, a planear una red internacional de observatorios de electricidad atmosférica usando electroscopios portátiles. La pérdida del alma del ámbar de Tales de Mileto quedaba así explicada.


Figura 1. Electroscopio de panes de oro. Las dos laminillas de oro cuelgan de la barra metálica la cual se encuentra separada de la caja metálica delelectroscopio por medio de un material aislante. Las laminillas pueden observarse a través del vidrio. Generalmente la caja metálica se encuentra unida eléctricamente a tierra.
La versión más simple de un electroscopio consistía fundamentalmente en dos hojas delgadas de oro que colgaban de una barra metálica en el interior de un recipiente de vidrio (Figura 1). Si se toca con una pieza de vidrio...