Las ecuaciones que cambiaron el mundo

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TENDENCIAS | LATERCERA | Sábado 16 de marzo de 2013
Las ecuaciones que cambiaron el mundo
En el libro En búsqueda de lo desconocido, el matemático británico Ian Stewart reúne las ecuaciones más
importantes de todos los tiempos y explica cómo impactaron en la vida cotidiana hasta el día de hoy.
TEXTO: Marcelo Córdova
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1 TEORIA DE LA RELATIVIDAD
Es, sin lugar a dudas, la ecuación más famosa de la historia y, al publicarse a comienzos del siglo XX , sustituyó las leyes propuestas 200 años antes por Isaac Newton. Cambió radicalmente nuestra
visión de la materia y la realidad: la relatividad especial relaciona el espacio, tiempo, velocidad y masa, y la relatividad general nos ayuda a entender qué papel juega la gravedad. Sirvió de base al desarrollo posterior de la energía atómica, de las plantas nucleares y las bombas. Además, si los GPS no la tomaran en cuenta, sus coordenadas serían bastante inexactas.
2 TEOREMA DE PITAGORAS
3 LEY DE GRAVEDAD UNIVERSAL
4 SEGUNDA LEY DE TERMODINAMICA
El teorema logró unir la geometría y el álgebra, permitiendo calcular distancias en términos de coordenadas. Así se
dio el primer paso hacia las técnicas necesarias para desarrollar la cartografía, la navegación y la topografía. La triangulación y otras técnicas derivadas de esta fórmula son vitales para el trazado de mapas y también fue clave en el
desarrollo del sistema de navegación por satélite (GPS),
presente en celulares y otros equipos
Corresponde el físico inglés Isaac Newton (1643-1727).
Aunque terminó siendo reemplazada por la teoría de la relatividad de Einstein, gracias a esta ley se pueden predecir
los eclipses, órbitas planetarias, la reaparición de cometas y
la rotación de galaxias. Actualmente, se la usa para diseñar
órbitas de satélites y sondas espaciales. También permite
realizar cálculos para ahorrar combustible en el despegue y
desplazamiento de las misiones espaciales.
El físico francés Sadi Carnot (1796-1832) fue el primero en
postular esta ley, clave para entender la energía y el universo
a través del concepto de la entropía. También ayudó a los
científicos a comprender los límites de rendimiento de las
fuentes de calor y permitió desarrollar mejores motores a vapor. Llevó a entender de mejor forma el calentamiento global
y ayudó a probar que la materia está hecha de átomos, conocimiento que ha tenido impacto en la medicina e ingeniería.
5 ECUACIONES DE MAXWELL
6 ECUACION DE ONDA
7 ECUACION DE SCHRÖDINGER
El físico escocés James Clerk Maxwell (1831-1879) demostró
cómo los campos eléctricos y magnéticos viajan en ondas
que se desplazan por el espacio a la velocidad de la luz. Esta
ecuación ayudó a mejorar la comprensión de las ondas electromagnéticas y a predecir su comportamiento, con lo cual dio
pie para crear gran parte de las tecnologías que hoy usamos a
diario. El trabajo de Maxwell motivó la invención de la radio, el
radar, la televisión, las conexiones inalámbricas para los computadores y las comunicaciones modernas.
El matemático suizo Daniel Bernoulli (1700-1782) y su colega
francés Jean D’Alembert (1717-1783) fueron los primeros en
describir este concepto en el siglo XVIII. Todo a partir del estudio del comportamiento vibratorio de las cuerdas de violín.
El comportamiento de las ondas generaliza la forma en que
funciona el sonido, la manera en que ocurren los terremotos
y la conducta del océano. Actualmente, las empresas petroleras activan explosivos y luego analizan los datos de las ondas de sonido que se generan para determinar la presencia
de formaciones geológicas.
El físico austríaco Erwin Schrödinger (1887-1961) estableció
su ecuación en 1927. Plantea la materia como una onda, en
lugar de una partícula, y describe que el estado cuántico de
un sistema físico cambia con el tiempo. La fórmula cambió
radicalmente el campo de la física a escala pequeña. La idea
de que las partículas a ese nivel existen en amplio rango de
estados posibles fue revolucionaria. La ecuación es vital en el
uso de semiconductores y transistores, permitiendo el desarrollo de la tecnología computacional moderna.
8 ENTROPIA DE INFORMACION DE SHANON
9 ECUACION NAVIER-STOKES
10 TRANSFORMADA DE FOURIER
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Cuantifica la cantidad de datos o información contenida en
un mensaje y fue desarrollada por el ingeniero estadounidense de los Laboratorios Bell, Claude Shannon (19162001). Durante la II Guerra Mundial contribuyó al campo del
desciframiento de códigos y al desarrollo de comunicaciones seguras. Prácticamente se utiliza en todos los ámbitos
donde se necesita detectar errores en códigos. Internet,
criptografía, neurobiología, evolución y función de códigos
moleculares y detección de plagios se valen de ella.
El ingeniero francés Claude-Louis Navier (1785-1836) y el
matemático irlandés George Stokes (1819-1903) diseñaron el
modelo que se usa hoy. Cuando los computadores se volvieron poderosos para resolver esta ecuación, se abrió un campo
de la física aplicada a cosas útiles. De hecho, ha resultado práctico al hacer que los vehículos sean más aerodinámicos. Permitió el desarrollo de los actuales jets de pasajeros. También
ha permitido el estudio del flujo sanguíneo, el diseño de estaciones eléctricas y el análisis de la polución.
El francés Joseph Fourier (1768-1830) descubrió la ecuación, la
cual se originaba a partir de su famosa ecuación de flujo de calor y la ecuación de onda de Bernoulli y D’Alembert. La fórmula
permite disgregar patrones complejos, organizarlos y analizarlos. Este proceso es clave en el estudio de muchos tipos de señales. Se le utilizó para comprimir información en el formato de
imagen JPEG –uno de los más usados en la fotografía digital- y
para descubrir la estructura de las moléculas, información vital
para combatir males como el cáncer y alteraciones genéticas.