Ernst Mach fue un físico y filósofo austriaco, conocido por sus contribuciones a la física, como el estudio de las ondas de choque.
La relación entre la velocidad de uno y la del sonido se denomina número de Mach en su honor. Como filósofo de la ciencia, fue una gran influencia en el positivismo lógico y el pragmatismo estadounidense. A través de su crítica de las teorías del espacio y el tiempo de Newton, presagió la teoría de la relatividad de Einstein.
Su padre, que se había graduado de la Universidad Charles-Ferdinand de Praga, actuó como tutor de la noble familia Brethon en Zlín, en el este de Moravia. Su abuelo, Wenzl Lanhaus, administrador de la finca Chirlitz, también fue maestro de obras de las calles de allí.
Sus actividades en ese campo influyeron más tarde en el trabajo teórico de Ernst Mach. Algunas fuentes dan el lugar de nacimiento de Mach como Tuřany German: Turas, ahora también parte de Brno, el sitio de la oficina de registro de Chirlitz. Fue allí donde Ernst Mach fue bautizado por Peregrin Weiss. Mach luego se convirtió en socialista y ateo. Sin embargo, su teoría y su vida a veces se compararon con el budismo, concretamente por Heinrich Gomperz, quien se dirigió a Mach como el "Buda de la Ciencia" debido al enfoque fenomenalista del "Ego" en su Análisis de las Sensaciones.
Hasta los 14 años, Mach recibió su educación en casa de sus padres. Luego ingresó a un Gymnasium en Kroměříž Kremsier, donde estudió durante tres años.
En 1855 se convirtió en estudiante de la Universidad de Viena. Allí estudió física y durante un semestre fisiología médica, recibiendo su doctorado en física en 1860 con Andreas von Ettingshausen con una tesis titulada "Über elektrische Ladungen und Induktion", y su habilitación al año siguiente. Sus primeros trabajos se centraron en el efecto Doppler en óptica y acústica.
Se casó con Ludovica Marussig y tuvieron cinco hijos.
En 1864, tomó un trabajo como profesor de matemáticas en la Universidad de Graz, después de haber rechazado la cátedra de cirugía en la Universidad de Salzburgo, y en 1866 fue nombrado profesor de física. Durante ese período, Mach continuó su trabajo en psicofísica y percepción sensorial.
La principal contribución de Mach a la física involucró su descripción y fotografías de chispas de ondas de choque y luego de ondas de choque balísticas.
Describió cómo cuando una bala o un proyectil se movía más rápido que la velocidad del sonido, creaba una compresión de aire frente a él. Usando la fotografía schlieren, él y su hijo Ludwig pudieron fotografiar las sombras de las ondas de choque invisibles.
A principios de la década de 1890, Ludwig pudo inventar un interferómetro que permitía fotografías mucho más claras. Pero Mach también hizo muchas contribuciones a la psicología y la fisiología, incluida su anticipación de los fenómenos de la gestalt, su descubrimiento del efecto oblicuo y de las bandas de Mach, un tipo de ilusión visual influenciada por la inhibición, y especialmente su descubrimiento de una función no acústica del oído interno que ayuda a controlar el equilibrio humano.
Una de las ideas más conocidas de Mach es el llamado "principio de Mach", relativo al origen físico de la inercia. Mach nunca escribió esto, pero Philipp Frank le dio una forma verbal gráfica, atribuida al mismo Mach, como "Cuando el metro se sacude, son las estrellas fijas las que te derriban".
Mach también se hizo conocido por su filosofía, desarrollada en estrecha interacción con su ciencia. Mach defendía un tipo de fenomenalismo que reconoce como reales sólo las sensaciones.
Esta posición parecía incompatible con la visión de los átomos y las moléculas como cosas externas e independientes de la mente.
Después de una conferencia de Ludwig Boltzmann en la Academia Imperial de Ciencias de Viena en 1897, declaró: "¡No creo que existan los átomos!".
Aproximadamente desde 1908 hasta 1911, Max Planck criticó la renuencia de Mach a reconocer la realidad de los átomos por ser incompatible con la física. La demostración de Einstein de 1905 de que las fluctuaciones estadísticas de los átomos permitían la medición de su existencia sin evidencia sensorial individualizada directa marcó un punto de inflexión en la aceptación de la teoría atómica.
En 1898 Mach sufrió un paro cardíaco y en 1901 se retiró de la Universidad de Viena y fue nombrado miembro de la cámara alta del parlamento austriaco. Al dejar Viena en 1913 se mudó a la casa de su hijo en Vaterstetten, cerca de Munich, donde continuó escribiendo y manteniendo correspondencia hasta su muerte el 19 de febrero de 1916, un día después de cumplir 78 años.
Fotografía histórica de 1887 de Ernst Mach ( gráfico de sombras ) de una onda de choque de arco alrededor de una bala supersónica
La mayoría de los estudios iniciales de Mach en el campo de la física experimental se concentraron en la interferencia, difracción, polarización y refracción de la luz en diferentes medios bajo influencias externas. A partir de ahí siguieron importantes exploraciones en el campo de la mecánica de fluidos supersónicos.
Mach y el físico-fotógrafo Peter Salcher presentaron su artículo sobre este tema en 1887; describe correctamente los efectos de sonido observados durante el movimiento supersónico de un proyectil. Dedujeron y confirmaron experimentalmente la existencia de una onda de choque de forma cónica, con el proyectil en el vértice. La relación entre la velocidad de un fluido y la velocidad local del sonido vp/vs ahora se llama número de Mach.
Es un parámetro crítico en la descripción del movimiento de fluidos a alta velocidad en aerodinámica e hidrodinámica.
De 1895 a 1901, Mach ocupó una cátedra de nueva creación para "la historia y filosofía de las ciencias inductivas" en la Universidad de Viena.
En sus estudios histórico-filosóficos, Mach desarrolló una filosofía fenomenalista de la ciencia que se volvió influyente en los siglos XIX y XX. Originalmente vio las leyes científicas como resúmenes de eventos experimentales, construidos con el propósito de hacer comprensibles los datos complejos, pero luego enfatizó las funciones matemáticas como una forma más útil de describir las apariencias sensoriales. Así, las leyes científicas, aunque algo idealizadas, tienen más que ver con describir sensaciones que con la realidad tal como existe más allá de las sensaciones.
El positivismo de Mach también influyó en muchos marxistas rusos, como Alexander Bogdanov 1873-1928.
En 1908, Lenin escribió una obra filosófica, Materialismo y empiriocriticismo, publicada en 1909, en la que criticaba el machismo y las opiniones de los "machistas rusos". Sus principales críticas eran que la filosofía de Mach conducía al solipsismo y a la absurda conclusión de que la naturaleza no existía. ante los humanos.
Lenin también citó en este trabajo el concepto de 'éter', como el medio a través del cual se propagan las ondas de luz, y el concepto de tiempo como un absoluto, conceptos que luego se demostraron erróneos con posteriores desarrollos científicos.
Empiriocriticismo es el término para la filosofía rigurosamente positivista y radicalmente empirista establecida por el filósofo alemán Richard Avenarius y desarrollada por Mach, que afirma que todo lo que podemos conocer son nuestras sensaciones y que el conocimiento debe limitarse a la experiencia pura.
De acuerdo con la filosofía empiriocrítica, Mach se opuso a Ludwig Boltzmann y otros que propusieron una teoría atómica de la física. Dado que no se pueden observar cosas tan pequeñas como los átomos directamente, y dado que ningún modelo atómico en ese momento era consistente, la hipótesis atómica le pareció a Mach injustificada y quizás no lo suficientemente "económica". Mach tuvo una influencia directa en los filósofos del Círculo de Viena y en la escuela de positivismo lógico en general.
Busto de Mach en el Rathauspark (Parque del Ayuntamiento) en Viena , Austria
A Mach se le atribuyen una serie de principios que destilan su ideal de teorización física, lo que ahora se llama "física de Machian".
# Debería basarse completamente en fenómenos directamente observables en línea con sus inclinaciones positivistas.
# Debe evitar por completo el espacio y el tiempo absolutos a favor del movimiento relativo.
# Cualquier fenómeno que parezca atribuible al espacio y al tiempo absolutos, por ejemplo, la inercia y la fuerza centrífuga, debe verse como algo que emerge de la distribución a gran escala de la materia en el universo.
El último es señalado, particularmente por Albert Einstein, como "el" principio de Mach.
Einstein lo citó como uno de los tres principios subyacentes a la relatividad general.
En 1930 afirmó que "está justificado considerar a Mach como el precursor de la teoría general de la relatividad", aunque Mach, antes de su muerte, aparentemente rechazaría la teoría de Einstein.
Einstein era consciente de que sus teorías no cumplían con todos los principios de Mach, y ninguna teoría posterior tampoco, a pesar de un esfuerzo considerable.
Según Alexander Riegler, el trabajo de Ernst Mach fue un precursor de la influyente perspectiva conocida como constructivismo. El constructivismo sostiene que todo el conocimiento es construido en lugar de recibido por el alumno. Adoptó una posición fenomenológica excepcionalmente no dualista. El fundador del constructivismo radical, von Glasersfeld, le dio un guiño a Mach como aliado.
En 1873, independientemente el uno del otro, Mach y el fisiólogo y médico Josef Breuer descubrieron cómo funciona el sentido del equilibrio, es decir, la percepción del desequilibrio de la cabeza, rastreando su gestión mediante la información que el cerebro recibe del movimiento de un fluido en los canales semicirculares. del oído interno.
El fisiólogo Friedrich Goltz descubrió en 1870 que el sentido del equilibrio dependía de los tres canales semicirculares, pero Goltz no descubrió cómo funcionaba el aparato sensor del equilibrio.
Mach ideó una silla giratoria para permitirle probar sus teorías, y Floyd Ratliff ha sugerido que este experimento puede haber allanado el camino a la crítica de Mach de una concepción física del espacio y el movimiento absolutos.
En el área de la percepción sensorial, los psicólogos recuerdan a Mach por la ilusión óptica llamada bandas de Mach. El efecto exagera el contraste entre los bordes de los tonos de gris ligeramente diferentes, tan pronto como entran en contacto entre sí, activando la detección de bordes en el sistema visual humano.
Más claramente que nadie antes o después de que Mach hizo la distinción entre lo que él llamó espacios fisiológicos específicamente visuales y geométricos.
Los puntos de vista de Mach sobre las estructuras mediadoras inspiraron la posición fuertemente inductiva de BF Skinner, que fue paralela a la de Mach en el campo de la psicología.
En homenaje a Match hay un cráter lunar y un asteroide (3949) que llevan su nombre.
Las principales obras de Mach en inglés:
La ciencia de la mecánica. Traducido por McCormack, Thomas J. 4th ed.. Chicago: The Open Court Publishing Co. 1919.
"Photographische Fixirung der durch Projectile in der Luft eingeleiteten Vorgänge". Sitzungsber. Káiserl. Akád. Wiss., Wien, Math.-Naturwiss. cl. en alemán. 95 aprox. II: 764–780. 1887. con Peter Slacher
El análisis de las sensaciones 1897
Conferencias científicas populares 1895
"Espacio y Geometría desde el Punto de Vista de la Indagación Física". Monista. 14 1: 1–32. 1903. doi:10.5840/monist190314139. ISSN 0026-9662. con SJB Sugden
Historia y Raíz del Principio de la Conservación de la Energía 1911
Los principios de la óptica física 1926
Conocimiento y error 1976
Principios de la teoría del calor 1986
Fundamentos de la Teoría de la Percepción del Movimiento 2001
* Ernst Mach - Google Arts & Culture
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