MILLIKAN: La unidad de carga eléctrica


Robert Andrews Millikan
Fisico estadounidense que ganó el Premio Nobel en 1923 por su trabajo para determinar el valor de la carga del electrón y el efecto fotoeléctrico. Comenzó estudiando la radioactividad de los minerales de uranio y la descarga en los gases. Realizó estudios sobre la absorción de los rayos X, el movimiento browniano de los gases, el espectro ultravioleta y también investigó los rayos cósmicos precisando la variación estacional de su intensidad con la altitud.






 La hipótesis de Symmer
 La teoría de Franklin propone que la electricidad tiene un solo fluido eléctrico, pero Symmer la avanzó: Cada cuerpo está dotado de dos fluídos de distinta carga, de manera que si el cuerpo permanece en reposo, el fluído se encontrará en un estado neutro, pero si por cualquier causa física este equilibrio se rompe (por ejemplo por la acción del frotamiento), los dos fluídos con cargas distintas se separarán. Al principio estos fluídos se llamaron vítreo y resinoso, pero acabaron denominándose carga positiva (+) y carga negativa (-).
Un ejemplo muy sencillo es, coger un globo y simplemente frotarlo contra el pelo de tu compañero/a. El globo se cargará negativamente, y al soltarlo al lado de una pared, se quedará pegado (sin volver a caer al suelo).
Tambien, por la misma teoría, despues de haber estado frotándo el globo sobre su pelo, al separarlo unos centímetros, se puede observar cómo el globo y el pelo se atraen mutuamente.


 EL tubo de descarga es un tubo de vidrio que tenía, en cada extremo, una placa metálica, conectadas aambas a unas baterías potentes, las cuales estaban cargadas: una, positivamente (ánodo); y la otra, negativamente (cátodo).

 La primera estructura atómica propuesta fue llevada a cabo en 1904 por Thomson, el mismo hombre que descubrió la existencia del electrón. Según el modelo atómico de Thomson, el átomo era una masa con carga positiva similar a una esponja o a un bizcocho (como lo solían llamar) y los electrones, con su carga negativa, estaban metidos en los poros del bizcocho y compensaban la carga positiva, con lo que el átomo se convertía en neutro. En este modelo, los electrones se distribuían uniformemente alrededor del átomo. A mí me recuerda a un bollo con pepitas de chocolate.

Aunque fue un buen intento para ser el primero, pronto se dieron cuenta de que este modelo no iba a ninguna parte, ya que éste átomo sería inestable. El modelo fracasa cuando en modelos posteriores se descubre la existencia de un núcleo, que demuestra que el modelo de Thomson es inviable. Es decir, este modelo era insuficiente para explicar al átomo.

 Albert Michelson realizo un experimento para demostrar la inexistencia del eter y demostrar que la velocidad de la luz es constante en el vacio. El experimento consistia en dividir un haz de luz en dos por medio de una lente que se separan con un angulo determinado. Con esto provocaban que los haces fueran perpendicularmente. Al observar que los dos ivan simultaneos se demostraba que el eter no estaba interfiriendo con ninguno de los dos dependiendo de su dirección.

                      A-Fuente de luz monocromática
                      B-Espejo semirreflectante
                      C-Espejos
                      D-Diferencia de camino

Su experimento sirvio de base principal para la teoria de la relatividad de Einstein.

El éter es una sustancia que fluia continuamente por el vacio. El éter ya no es una teoría viable en base a los experimentos posteriores y los nuevos descubrimientos.

 Los rayos X ionizan las gotas de aceite debido a que los rayos X liberaban electrones de las particulas de aire que se adherian a las gotas de aceite dandolas carga electrica negativa o positiva.


 Milikan ya sabia que los rayos X ionizaban las moleculas de aire y las de vapor de agua, pero fue a el aquien se le ocurrio incluir esas particulas ionizadas en un campo electrico. El campo electrico estaba constituido por dos placas cargadas una positivamente, atraeria a las gotas con carga negativa (arriba), y otra cargada negativamente, que atraeria a las gotas con carga positiva (debajo).

Pero el experimento no quedo en eso ya que tambien habia que tener en cuenta la fuerza de la gravedad que dependeria de la masa de la gota de aceite. Si la fuerza de la gravedad era igual a la fuerza con la que la placa cargada positivamente atria a la gota entonces esta quedaria en suspensión hasta que se apagase el campo electrico.








 Es importante que los cientificos pasen un tiempo fuera de su centro educativo porque asi pueden aprender otras formas de pensar o de enfocar las ideas. Cuando tienes muchos puntos de vista diferentes puedes cambiar de camino facilmente si te atascas en una forma de resolver el problema. Por ejemplo si solo te enseñan a resolver problemas de cinetica con las leyes de newton, y te planteasen un problema mas complicado tendrias que hacer muchos calculos diferentes y lo mas probable es que te acabases equivocando en alguno. Sinembargo al tener otros puntos de vista nos dariamos cuenta de que seria mucho mas eficaz resolverlo por el teorema de la conservación de la energía.
Si los cientificos, que son los profesionales en buscar la verdad del universo, fuesen incapaces de observar otros puntos de vista la ciencia no hubiera avanzado ni la decima parte de lo que lo ha hecho.

 La divulgación científica sirve para hacer accesible el conocimiento científico. Yo lo veo bastante útil porque hay mucha gente que, aunque sea de letras, por ejemplo, le interesa saber esas cosas para estar informado, o porque le gustan los descubrimientos científicos, aunque no tengan habilidades científicas. Por esto, yo creo que es recomendable leer libros de divulgación científica porque en ellos, el autor cuenta la física desde un punto físico, valga la redundancia, sin influir otro tipo de creencias. Los escritores son científicos profesionales a los que no le influyen las opiniones filosóficas ni políticas. También es verdad que tiene su punto malo, como todo, y a veces se hacen malos usos de la divulgación científica. Esto ocurre cuando el autor de uno de estos libros no es experto en el tema, entonces puede confundir a la gente. En cualquier caso, si estás interesado en la ciencia, estos libros son una de las mejores fuentes de información en ese aspecto.

 Hemos creado un modelo atómico de Thomson con plastilina, que hace de carga positiva, y cuentas grises incrustadas, que equivaldrían a los electrones: