Walter M. Elsasser

Walter Maurice Elsasser (20 de marzo de 1904 - 14 de octubre de 1991) fue un físico estadounidense de origen alemán que desarrolló la teoría de la dinamo, actualmente aceptada , para explicar el campo magnético terrestre . Propuso que este campo resulta de corrientes eléctricas inducidas en el núcleo externo fluido. Demostró que la historia del campo magnético terrestre se revela a través de la orientación magnética de los minerales en las rocas. ^{[ 1 ]} También es conocido por su propuesta inédita de que la difracción de electrones enviados a través de un cristal demostraría su naturaleza ondulatoria. El posterior experimento de Davisson-Germer, que demostró este efecto, le valió el Premio Nobel de Física . ^{[ 2 ]}

Entre 1962 y 1968 fue profesor de geofísica en la Universidad de Princeton . Entre 1975 y 1991 fue profesor adjunto de geofísica en la Universidad Johns Hopkins. El Olin Hall de la Universidad Johns Hopkins tiene un monumento conmemorativo a Walter Elsasser en el vestíbulo.

Elsasser nació en 1904 en el seno de una familia judía ^{[ 3 ]} en Mannheim , Alemania . Siendo estudiante de física en Gotinga durante la década de 1920, mucho antes de su teoría de la geodinamo , sugirió un experimento para probar el aspecto ondulatorio de los electrones . ^{[ 2 ]} Aunque el experimento se llevó a cabo en Inglaterra y fracasó, su sugerencia fue comunicada posteriormente por su profesor en Gotinga, el premio Nobel Max Born , a un físico de los Laboratorios Bell en Estados Unidos. ^{[ 4 ]} Los experimentos de Davisson-Germer y Thomson verificaron la difracción de electrones y finalmente le valieron un Premio Nobel de Física . En 1935, mientras trabajaba en París, Elsasser calculó las energías de enlace de protones y neutrones en núcleos radiactivos pesados. Eugene Wigner , J. Hans D. Jensen y Maria Goeppert-Mayer recibieron el Premio Nobel en 1963 por un trabajo derivado de la formulación inicial de Elsasser. Por lo tanto, Elsasser estuvo muy cerca de ganar el Premio Nobel en dos ocasiones.

Durante 1946-1947, Elsasser publicó artículos que describían el primer modelo matemático para el origen del campo magnético terrestre . Conjeturó que podría tratarse de una dinamo autosostenible , impulsada por la convección en el núcleo externo líquido , y describió un posible mecanismo de retroalimentación entre flujos con dos geometrías diferentes, toroidal y poloidal (de hecho, inventó los términos). Este trabajo se había desarrollado desde aproximadamente 1941 en adelante, en parte en su tiempo libre durante su servicio científico en tiempos de guerra con el Cuerpo de Señales del Ejército de los Estados Unidos . ^{[ 5 ]}

Durante sus últimos años, Elsasser se interesó en lo que ahora se llama biología de sistemas y contribuyó con una serie de artículos al Journal of Theoretical Biology . ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]} La versión final de sus pensamientos sobre este tema se puede encontrar en su libro Reflections on a Theory of Organisms , publicado en 1987 y nuevamente de forma póstuma con un nuevo prólogo de Harry Rubin en 1998.

Elsasser falleció en 1991 en Baltimore , Maryland , Estados Unidos.

Una ley biotónica , una frase inventada por Elsasser, es un principio de la naturaleza que no está contenido en los principios de la física. ^{[ 13 ]}

Las leyes biotónicas también pueden considerarse como instancias locales de principios organísmicos u organísmicos globales, ^{[ 14 ] [ 15 ]} como el Principio Organísmico de la Selección Natural. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

Parte del trabajo de Elsasser en biología teórica, aunque no todo, sigue siendo bastante controvertido y, de hecho, puede discrepar con varios de los principios básicos de la biología de sistemas actual , en cuyo desarrollo pudo haber participado. Fundamental para el pensamiento biológico de Elsasser es la noción de la gran complejidad de la célula. De esto dedujo que cualquier investigación de una cadena causal de eventos en un sistema biológico alcanzará un "punto final" donde la cantidad de posibles entradas a la cadena superará la capacidad del científico para hacer predicciones, incluso con las computadoras más potentes. Esto podría parecer un consejo desalentador, pero en realidad Elsasser no sugería el abandono de la biología como un tema de investigación valioso, sino más bien un tipo diferente de biología en la que las cadenas causales moleculares ya no sean el foco principal del estudio. La correlación entre eventos supramoleculares se convertiría en la principal fuente de datos. Además, la heterogeneidad de las clases lógicas que abarcan todos los organismos biológicos sin excepción es una parte importante del legado de Elsasser tanto para la biología de sistemas complejos como para la biología relacional . ^{[ 18 ]}

Dado que un análisis del organismo basado en la mecánica clásica fracasa ante una «complejidad insondable», Elsasser recurrió a su conocimiento de la mecánica cuántica para llegar a un enfoque viable. ^{[ 19 ]} Con referencia al marco de complementariedad de Niels Bohr , señaló que una especificación exacta del aspecto de «partícula» de un sistema cuántico impide una descripción del sistema en su aspecto de «onda». Al generalizar la complementariedad para incluir cualquier sistema que implique individualidad irreductible, Bohr extendió su marco para incluir a los organismos. Elsasser argumentó que la complementariedad generalizada en biología implicaría que la comprensión global del organismo es incompatible con un análisis completo de sus propiedades fisicoquímicas. La biología, escribió, debe «restringir su preocupación por demasiados detalles empíricos en favor de una comprensión holística». ^{[ 20 ]}

Elsasser argumentó que el fracaso de los procesos fisicoquímicos deterministas para explicar el orden biológico exige una "selección creativa" por parte del organismo. Dado que muchos patrones posibles de actividad interna se ajustan a las leyes físicas , el organismo debe seleccionar un patrón por encima de todos los demás. La cuestión central es, entonces, el criterio mediante el cual el organismo realiza su selección. La respuesta de Elsasser fue la "memoria holística". La actividad interna no determinista "resulta de la selección, entre la inmensa cantidad de patrones disponibles, de un patrón que se asemeja a algún patrón anterior del mismo organismo o de organismos (parentales) precedentes". ^{[ 21 ]} Junto con la información hereditaria almacenada en los genes, que constituye una forma "mecanicista" de memoria, la vida exhibe memoria holística sobre la base de un "fenómeno primario de la naturaleza": la conservación de la información. Así como los procesos físicos revelan la conservación de la masa, el momento y la energía, "la propiedad conservativa de los organismos es su similitud con estados precedentes sin almacenamiento intermedio de información". ^{[ 22 ]}

Elsasser rechazó el vitalismo , que definió como leyes que se aplican únicamente a la materia que constituye sistemas complejos como los organismos. ^{[ 23 ]} Aunque evidente solo en el contexto de la biología, la conservación de la información es, no obstante, una característica general de la naturaleza y, por lo tanto, biotónica, no vitalista.

• Transferencia de calor por radiación infrarroja en la atmósfera . Universidad de Harvard. 1942. OCLC  10892935 .
• Fundamentos físicos de la biología. Un estudio analítico . Londres: Pergamon Press. 1958.
• Átomo y organismo. Un nuevo enfoque de la biología teórica . Princeton University Press. 1966.
• Las principales abstracciones de la biología . Ámsterdam: North Holland. 1975.
• Memorias de un físico en la era atómica . Nueva York: Science History Publications. 1978. ISBN 9780882021782OCLC 3415166​ ​
• "El papel de la individualidad en la teoría biológica". Hacia una biología teórica, vol . 3. Edinburgh University Press. 1970.
• Reflexiones sobre una teoría de los organismos. Holismo en biología . Johns Hopkins University Press . 1998.

Elsasser fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1957. De la Unión Geofísica Americana recibió la Medalla William Bowie , su máximo galardón, en 1959; y la Medalla John Adam Fleming (por sus contribuciones al geomagnetismo) en 1971. ^{[ 24 ] [ 25 ]} Recibió la Medalla Penrose de la Sociedad Geológica de América en 1979 y la Medalla Gauss de Alemania en 1977. ^{[ 5 ] [ 26 ]} En 1987, se le otorgó la Medalla Nacional de Ciencia de los Estados Unidos "por sus contribuciones fundamentales y duraderas a la física, la meteorología y la geofísica en el establecimiento de la mecánica cuántica, la transferencia de radiación atmosférica, el magnetismo planetario y la tectónica de placas". ^{[ 27 ]}

• Biología de sistemas complejos
• Lista de geofísicos
• Biología matemática y teórica

• Rubin, Harry (1995). Walter M. Elsasser: 1904–1991 (PDF) . The National Academies Press . Recuperado el 6 de marzo de 2013 .
• Gatherer, D (2008). "Universo finito del discurso: La biología de sistemas de Walter Elsasser (1904-1991)" . The Open Biology Journal . 1 : 9–20 . doi : 10.2174/1874196700801010009 .
• Beyler R y Gatherer D (2007) Walter Elsasser (biografía) . En: Diccionario de biografía científica , nueva edición. Nueva York: Charles Scribner's Sons Inc.

• Transcripción de una entrevista de historia oral con Walter Elsasser, realizada el 29 de mayo de 1962 en el Instituto Americano de Física, Biblioteca y Archivos Niels Bohr.
• Transcripción de la entrevista de historia oral con Walter Elsasser, realizada el 21 de noviembre de 1985 en el Instituto Americano de Física, Biblioteca y Archivos Niels Bohr.
• Foto de Elsasser
• Biografía