la tÈcnica al segle xix

LA TÈCNICA AL SEGLE XIX

* La relació ciència-tecnologia comença a semblar-se molt a l’actual.

* Investigació industrial. El concepte de patent industrial esdevé fonamental per la recerca industrial.

*Neixen les primeres grans empreses que es transformaran en multinacionals al segle XX (Ford, Westinhouse, Bell Telephone, Texaco etc...)

*Els estudis d’enginyeria es deslliguen de les ciències pures. Es desenvolupen grans projectes (i.e.Canal de Suez 1869)

NIKOLA TESLA (1856-1943)

Serbi emigrat a USA en 1884. Enginyer de màquines electromagnètiques i inventor genial.

a) Inventa un nou tipus d’alternador polifàsic guanyant la partida a Edison per l’electrificació a gran escala.

Subministra fluid elèctric a la zona de les Cataractes del Niàgara, a laExposició Universal de Chicago 1893 i ala ciutat de Buffalo.

b) S'interessa per la radio-tecnologia. Inventa un tipus de bobina que porta el seu nom i que encara s’utilitza avui en dia.

c) Dissenya nous tipus de motors i transformadors. Cap

al final de la seva vida s’interessa per les turbines.

Tenia també una faceta “showman”. Feia demostracions de raigs artificials de desenes de metres de llarg, encenia bombetes utilitzant el seu propi cos com conductor.

LA SEGONA REVOLUCIÓ INDUSTRIAL

Continuació natural de l’anterior revolució comença A finals del XIX (aprox. 1880). Però ara l’avanç és molt més ràpid. Desenvolupament del capitalisme amb períodes d’auge i de crisis al mon occidental.

La població de les zones industrialitzades creix molt a Europa: canvis a les tècniques de conservació i transport d’aliments i millora de la medicina.

Principals innovacions tecnològiques de la segona revolució industrial:

* Producció massiva d’acer a baix cost.

* Incorporació de motors elèctrics i de combustió interna al sistema econòmic (automòbils, trens, vaixells, màquines industrials )

* Grans millores en els tractaments de malalties infeccioses

* Creació de serveis de distribució a gran escala d’aigua, gas, electricitat i telegràfiques

EL SEGLE XX

1900-1940.

Els descobriments científics mes importants es donen a la física: La Teoria de la Relativitat i la Mecànica Quàntica.

Ambdues teories son fruit d’un grup bastant reduït de persones. En particular la Relativitat va ser concebuda per una sola persona: Albert Einstein.

La mecànica quàntica és una eina fonamental per descriure el microcosmos en tant que la Relativitat és bàsica per entendre el macrocosmos i el mon de les altes energies.

ALBERT EINSTEIN (1879-1955)

Per a molts el científic mes gran de tots els temps.

* Rep educació a Munich, Itàlia i Suïssa (Zürich).

*Quan és llicencia (1901)no troba feina de professor i treballa per una Oficina de Patents (on realitza part dels seus millors descobriments).

Al 1905 obté el grau de Doctor. A partir de 1908 inicia el seu itinerari acadèmic:

Itinerari: 1908-Privadozent en Berna, 1909-Professor Extraordinari en Zürich, 1911-Professor de Física Teòrica a Praga, 1914-Professor Univ. Berlin, 1921-Premi Nobel de Física, 1933-fuig del nazisme i emigra als Estats Units on treballa especialment al Institut d’Estudis Avançats de Princeton.

CONTRIBUCIONS CIENTIFIQUES:

1) Teoria de la Relativitat Especial (1905)

Motivat per la seva curiositat vers la naturalesa de la llum.

Alguns experiments realitzats al final del Segle XIX suggerien que la velocitat de la llum no depenia de L’estat de moviment de l'emissor ni del receptor.

Einstein eleva aquest fet a la categoria de Postulat:

“La velocitat de la llum és sempre constant, de valor c=300000 km/s al vuit amb independènciatant de l’estat de moviment de l'emissor com del receptor”.

Tot i pot semblar que no hi ha per tant aquest Postulat canvia totalment l’estructura de les lleis de la mecànica i les nostres nocions d’espai i temps.

Una conseqüència: La Dilatació del Temps

tic

tac

v

d

(1) 2tic tac

dt

c

(1)

Si l’observador fos fora:

tic

tac

v (2)d

v.t(2)tic

c. t(2)tic

2 (2) 2 2 2 (2) 2( ) ( )tic ticc t d v t (1)

(2)

2

21

tic tactic tac

tt

vc

Dilatació del temps !!

El fenomen de la dilatació del temps ens facilitaria molt els viatges espacials:

terraplaneta

d

v

Suposem: d=300 anys-llum v=295000 km/s (0.9833 c)

1 any-llum=3. 105 km/s x 86400 s/dia x 365 dies/any=9.46 1012 km

d=300 x 9.46 1012 = 2.838 1015 km

2

21

nauterra

tt

vc

com: 15

92.838 109.62 10 (uns 305 anys)

295000 /terra

kmt s

km s

Resulta: tnau= 55.4 anys !!

Equivalentment podríem dir que és com si l’astronauta mesurés una distància mes petita que la que realment hi ha (contracció de longituds).

compareu !

Una altra conseqüència de la Relativitat especial és L’equivalència entre massa i energia:

E = mc2

Possiblement la fórmula més famosa de tots els temps !!

2) Teoria General de la Relativitat (1916).

Extensió de la teoria Especial al incorporar els sistemes accelerats i la gravitació. Molt complicada matemàticament. Proporciona la base física per entendre els Forats Negres i la teoria del Big-Bang

3) Mecànica Quàntica.

Einstein també participa de l’altra gran revolució de la física: la creació de la Mecànica Quàntica.

Va rebre el premi Nobel en 1921 per els seus treballs de 1905 sobre l’efecte fotoelèctric:

metall

Llum freqüència Electró

L'electró només és arrencat si l’energia de la llum val: E=h

(quantització de l’energia)

h=6.62 10-34 J.s; constant de Planck

4) Altres contribucions:

a) Estudi de l’anomenat moviment Brownià (agitació tèrmica, relacionat amb el problema del camí aleatori)

b) Contribucions a la física estadística.c) Contribucions a la Cosmologia.d) Contribució a la recerca de Teories Unificades e) Tot i que col.labora amb el Projecte Manhattan per tal de construir una bomba atòmica, Einstein sempre va ser un pacifista actiu.