Jorge Gabriel Stokes - Leyes y teoremas fundamentales

in StemSocial3 years ago



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Jorge Gabriel Stokes - Leyes y teoremas fundamentales

Para estudiar electromagnetismo hay que tener muy claro el tema del análisis vectorial, y uno de los temas más importantes es el teorema de Stokes, el cual viene expresado por la siguiente ecuación

El cual establece que la integral de superficie del rotacional de un campo vectorial sobre una superficie abierta es igual a la integral de línea cerrada del vector a lo largo del contorno que limita la superficie. Este teorema, el cual no vamos a demostrar en este artículo, es utilizado en las leyes que gobiernan el electromagnetismo, es decir, las leyes de Maxwell.

Pero hoy no entraremos en estos temas, mi propósito en esta ocasión es hacer una pequeña y muy humilde biografía de quien precisamente halló esta importante expresión, que no solo es usada en el electromagnetismo sino también en otros campos de la física, me refiero a Jorge Stokes de quien se cumplen el primero de febrero (mañana) ciento diecinueve años de su muerte. Sir George Stokes, nació el 13 de agosto de 1819 en la pequeña localidad de Sligo, Irlanda.



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A los dieciséis años de edad fue a estudiar en el Bristol College en Inglaterra, allí se destacó en las matemáticas al punto de ganar premios importantes de esa institución, luego en 1937 se traslada a Pembroke College en Cambridge. Mientras Stokes estudia recibe las asesorías de un asistente de profesor llamado William Hopkins quien tendría una gran influencia en el joven aprendiz. En 1941 Stokes se gradúa con honores y su mentor y amigo Hopkins lo motiva para que investigue sobre temas relacionados con la hidrodinámica y un año más tarde publico artículos sobre el movimiento constante de fluidos incompresibles, luego tomando en cuenta la fricción interna de los fluidos dedujo las ecuaciones que gobiernan la dinámica de los mismo, sin embrago, se percató que estas expresiones matemáticas ya habían sido deducidas por el físico francés Claude-Louis Navier, pero Stokes hizo consideraciones muy diferentes a las d este último y este trabajo fue publicado en 1945, además su investigación incluía el movimiento de los sólidos elásticos con los que justificó el de los fluidos viscosos.



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Ese mismo año de 1945, Stokes publica un trabajo sobre las aberraciones de la luz y fue el inicio de trabajos importantes de esta rama de la física. Un año después este brillante físico y matemático irlandés presenta un informe que es uno de los más transcendentales de su carrera y gran utilidad para la física, este trabajo contenía todas sus investigaciones relacionadas con la hidrodinámica, fue presentado a la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia en 1949 y ese año es nombrado Profesor Lacasiano de Matemáticas de Cambridge, dos años después es nombrado miembro de la Royal Society.



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Stokes tuvo la idea de usar unos estudios que había desarrollado en el movimiento pendular en los fluidos para explicar las variaciones gravitacionales de la tierra, luego este artículo conduce a otro que publica en 1851, aquí se describe ley de la viscosidad que lleva su nombre, la cual se refiere a la fuerza de fricción de esferas con diámetro pequeño a través de un flujo viscoso y a bajas velocidades.

En 1952 Stokes explica en detalle el fenómeno de la fluorescencia, el cual interpreta como la absorción de la luz ultravioleta y la emisión de la luz azul debida a la de la elasticidad de un éter que vibra como resultado de moléculas iluminadas. Este físico matemático irlandés también hizo una teoría sobre las líneas de Fraunhofer en el espectro solar y dijo que eran causadas por átomos que estaban en las capas más externas del sol, pero luego el mismo Fraunhofer daría la explicación al respecto y Stokes estuvo de acuerdo.

El 4 de julio de 1857 Stokes se casa a la edad de 38 años con Mary Susanna Robinson, hija un astrónomo reverendo irlandés, con ella tendría cinco hijos, es entonces cuando sus trabajos teóricos merman sustancialmente, esto aunado también al hecho que comienza a dedicarle tiempo a labores de tipo administrativo y experimental. En 1889 Jorge V del Reino Unido nombra a Stokes como baronet (caballero hereditario) y recibe la Medalla Copley de de la Royal Society en 1893, este era el premio más prestigioso que se le podía dar a un científico en el mundo.

Sir George Stokes muere el 1 de febrero de 1903 y es enterrado en el cementerio de Mill Road en el área de Petersfield de Cambridge, Inglaterra. Su legado en la ciencia es fundamental y sus artículos y ecuaciones siempre serán usadas en la comprensión de los principios y leyes que rigen muchos comportamientos de la naturaleza.

Referencia bibliográficas

  1. MacTutor History of Mathematics Archive, School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland Fuente

  2. Sir George Stokes, primer baronet, (31 de enero, 2022). En Wikipedia, Fuente

  3. Cheng, D. K. Fundamentos de electromagnetismo para ingeniería. Pearson Addison-Wesley Longman, Méxino, 1998.

  4. Paul C., Whites K., Nasar S., Introduction to electromagnetic fiels. 3th. Ed. McGraw-Hill, Boston, 1997.





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