Francisco José de Caldas

Francisco José Caldas Tenorio Gamba Arboleda nació en Popayán el 4 de octubre de 1768 y murió en Santafé el 28 de octubre de 1816. Fue un científico, ingeniero militar, geógrafo, botánico, astrónomo, naturalista y periodista colombiano, prócer de la independencia de Colombia. Por su erudición y muchos conocimientos sobre tantas disciplinas fue conocido entre sus contemporáneos como El Sabio, epíteto con el cual pasó a la historia de Colombia.

Miembro de la segunda generación de ilustrados hispanoamericanos, Francisco José de Caldas, llamado "el Sabio", mostró desde niño gran interés por las matemáticas, las ciencias físicas y la astronomía. Tras cursar estudios en su tierra natal, se trasladó a Santafé y se graduó como jurista sólo para dar gusto a su familia, pues pronto regresó a Popayán y decidió dedicarse a lo que más le interesaba: la astronomía, las matemáticas y las ciencias físicas.

En 1795 debió dedicarse al comercio de ropas en Quito, La Plata y Timaná, oportunidad que aprovechó para determinar la posición geográfica de los lugares que visitaba y para realizar observaciones de la naturaleza y de los usos y costumbres de los distintos pueblos. Su equipo de trabajo básico se componía de un barómetro, una brújula y un termómetro. Cuando no conseguía los instrumentos que necesitaba los construía él mismo: fabricó un gnomon, un cuadrante solar y otros instrumentos de medición los cuales explicare a continuación:

Esfera Armilar

Su inventor fue Eratóstenes entre el año 300 a 100 a.C.

La esfera armilar, modelo reducido del cosmos desde la perspectiva terrestre, es un instrumento astronómico utilizado en la Antigüedad y en la Edad Media para la determinación de la posición de los cuerpos celestes. Fue inventado de manera independiente en la Antigua Grecia y la Antigua China, aunque se desconocen sus autores específicos.Sin embargo, su uso se circunscribió a la enseñanza de la astronomía y la navegación. Su construcción requirió de numerosas y minuciosas observaciones, durante siglos, sobre el movimiento aparente de los astros en torno a la Tierra.

Hidrómetro

Su inventor fue Antoine Baumé en el siglo XVIII.

Un hidrómetro es un instrumento de medición. El prefijo hidro quiere decir agua, por lo que ya sabemos que este artilugio mide algo relacionado con el agua o con algún otro líquido. Exactamente, el hidrómetro sirve para conocer el nivel de densidad de un líquido en relación con el nivel de densidad del agua. Es un instrumento sencillo, normalmente de vidrio y con una forma cilíndrica. Al introducirse en un líquido, el hidrómetro permanece sumergido de manera parcial y a través de una escala que se indica en el vidrio es posible calcular la densidad del líquido analizado. Esta sería una versión sencilla, pero hay hidrómetros mucho más sofisticados, por ejemplo, los de tipo digital.

Anteojo Acromático.

Su inventor fue John Dollond en el año 1758.

Se conoce por acromático al anteojo refractor en el que, mediante el uso de lentes compuestas en el objetivo, se consigue eliminar el defecto óptico de la aberración cromática. Este tipo de anteojos fue patentado por el óptico inglés John Dollond en 1758, tras la demostración teórica de la posibilidad geométrica de fabricar objetivos acromáticos, publicada por Euler en 1747.

Octante de reflexión.

Su inventor fue John Hadley en el año 1731.

El octante es un instrumento de reflexión para observar la altura de los astros sobre el horizonte del mar. El arco del octante consta de cuarenta y cinco grados o una octava parte del círculo, de donde proviene su denominación. Se llama también cuadrante de reflexión y por la propiedad de ésta puede medir ángulos de noventa grados por cuya razón cada uno de los del arco está dividido en dos mitades que representan y valen dos enteros en la medida de cualquier ángulo.

Gnomon

Su inventor fue Anaximandro en el año 1550 a.C.

En origen, la palabra gnomon (en griego γνώμων: ‘guía’ o ‘maestro’) hacía referencia a un objeto alargado cuya sombra se proyectaba sobre una escala graduada para medir el paso del tiempo. El gnomon o estilo se define como un objeto alargado de uso astronómico que arroja sombra, independientemente del ángulo que forme con el cuadrante; estará inclinado respecto al plano horizontal con un ángulo igual a la latitud del lugar donde se sitúe el reloj de sol, y varía según los distintos tipos de relojes (ecuatoriales, declinantes, etc.).

Astrolabio

Su inventor fue Apolonio de Perga entre el año 300 a 150 a.C.

El astrolabio1 era un antiguo instrumento astronómico que permite determinar la posición y altura de las estrellas sobre el cielo. La palabra astrolabio procede etimológicamente del griego ἀστρολάβιον, que puede traducirse como «buscador de estrellas». El astrolabio era usado por los navegantes, astrónomos y científicos en general para localizar los astros y observar su movimiento, para determinar la hora a partir de la latitud o, viceversa, para averiguar la latitud conociendo la hora.3 También sirve para medir distancias por triangulación.

Molino de Pólvora

Los molinos de pólvora forman parte de los elementos propios de la Arquitectura del agua. Se trata de una serie de pequeños molinos que, mediante una noria de pequeñas dimensiones, mueven un sistema de levas para conseguir machacar los componentes de la pólvora: el salitre, el azufre y el carbón vegetal.

Hipsómetro

Su inventor fue Francisco José de Caldas en el año 1802.

El hipsómetro (del gr. ὕψος, altitud y μέτρον, medida) es un instrumento de medición utilizado para determinar la altitud sobre el nivel del mar de un lugar a partir de la temperatura de ebullición de un líquido. Por extensión, también se denominan hipsómetros a un tipo de instrumentos con los que puede obtenerse la elevación de un punto sobre un nivel de referencia basándose en métodos de medición directa (mediante trigonometría). Es un dispositivo basado en la reducción del punto de ebullición del agua fue ideado por el científico colombiano Francisco José de Caldas. Su hipsómetro utiliza la dependencia existente entre el punto de ebullición de los líquidos y la presión atmosférica. A medida que aumenta la altitud, disminuye la temperatura necesaria para que el agua alcance el punto de ebullición.

Sextante

Su inventor fue John Hadley en el año 1731.

El sextante es un instrumento que permite medir la separación angular entre dos objetos, tales como dos puntos de una costa o un astro, generalmente el Sol, y el horizonte. Conociendo la elevación del Sol y la hora del día se puede determinar la latitud a la que se encuentra el observador. Esta determinación se efectúa con bastante precisión mediante cálculos matemáticos sencillos a partir de las lecturas obtenidas con el sextante. Este instrumento, reemplazó al astrolabio por tener mayor precisión, y fue durante varios siglos de gran importancia en la navegación marítima y también en la navegación aérea.

Termómetro

Su inventor fue Galileo Galilei en el año 1592.

Un termómetro es un instrumento que mide la temperatura de un sistema en forma cuantitativa. Una forma fácil de hacerlo es encontrando una sustancia que tenga una propiedad que cambie de manera regular con la temperatura. Los termómetros de vidrio o también denominados termómetros de líquido son los más conocidos. Hasta fecha reciente se utilizaban los de mercurio, pero debido a la prohibición de esta substancia por su peligrosidad, han sido substituidos por los de alcohol coloreado. Estos termómetros suelen ser de vidrio sellado.

Telescopio refractor.

Si inventor fue Hans Lippershey en el año 1608.

Un telescopio refractor es un sistema óptico centrado, que capta imágenes de objetos lejanos utilizando un conjunto de lentes en las que la luz se refracta. La refracción de la luz en la lente del objetivo hace que los rayos paralelos, procedentes de un objeto muy alejado (en el infinito), converjan sobre un punto del plano focal. Esto permite mostrar los objetos lejanos mayores y más brillantes. Este tipo de telescopios son muy comunes en la astronomía para aficionados y en algunos telescopios solares (para los que se usan filtros), y durante casi 300 años (entre 1600 y 1900 aproximadamente) se convirtieron en el principal tipo de instrumento de trabajo de los más destacados observatorios del mundo.

Teodolito

Su inventor fue Jesse Remsden en el año 1787.

El teodolito es un instrumento de medición mecánico-óptico que se utiliza para obtener ángulos verticales y horizontales, en la mayoría de los casos, ámbito en el cual tiene una precisión elevada. Con otras herramientas auxiliares puede medir distancias y desniveles. Es portátil y manual; está hecho con fines topográficos e ingenieriles, sobre todo para las triangulaciones. Con ayuda de una mira y mediante la taquimetría, puede medir distancias. Un equipo más moderno y sofisticado es el teodolito electrónico, y otro instrumento más sofisticado es otro tipo de teodolito más conocido como estación total. Básicamente, el teodolito actual es un telescopio montado sobre un trípode y con dos círculos graduados, uno vertical y otro horizontal, con los que se miden los ángulos con ayuda de lentes.

Cuarto de Circulo de Bird.

Su inventor fue John Bird en el año 1749.

El método utilizado fue el de la bisección continúa ideado por el astrónomo George Graham (1673-1751). Básicamente, este método consistía en determinar la mitad de la distancia de un arco de círculo por medio del cálculo de la mitad y bisectando la minúscula disparidad que invariablemente ocurre. El mismo proceso es repetido con cada una de las dos mitades del arco de círculo resultantes, después con cada cuarto, octavo y así sucesivamente hasta que las divisiones marcadas en el arco puedan registrar de manera muy precisa pequeñas diferencias en la medida.

Brújula de Topógrafo

Su inventor fue David W. Brunton en el año 1894.

La brújula es un instrumento de orientación que utiliza una aguja imantada para señalar el norte magnético terrestre. Su funcionamiento se basa en el magnetismo terrestre, por lo que señala el sur que corresponde con el norte geográfico y es improductivo en las zonas polares norte y sur debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre. Desde mediados del siglo xx, la brújula magnética empezó a ser reemplazada por sistemas de navegación más avanzados y completos, como la brújula giroscópica —que se calibra con haces de láser— y los sistemas de posicionamiento global.

Péndulo

Su inventor fue Galileo Galilei en el año 1584.

El péndulo (del latín pendŭlus, pendiente) es un sistema físico que puede oscilar bajo la acción gravitatoria u otra característica física (elasticidad, por ejemplo) y que está configurado por una masa suspendida de un punto o de un eje horizontal fijos mediante un hilo, una varilla, u otro dispositivo que pueda mantener fijo el sistema.

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Trabajo realizado por: Brayan Julian Garcés Jimenez.