evoluciÓn de la fisica

8
EVOLUCIÓN DE LA FISICA. La opinión generalizada es que la ciencia y la era científica comenzaron en el siglo XVII con Isaac Newton dando forma a las matemáticas que pretendían describir nuestro mundo físico. Durante más de doscientos años, las observaciones que hizo Newton sobre la naturaleza fueron la base de la rama científica conocida como “física clásica”, teniendo mucho éxito al explicar las cosas a gran escala como el movimiento de los planetas y el hecho de que las manzanas caigan de un árbol (antes eureka, hoy: wow!). La física clásica ha hecho tan bien su trabajo que nos ha permitido calcular las órbitas de nuestros satélites e incluso pese a todo enviar cohetes a la luna ida y vuelta. En los inicios del siglo XX, sin embargo, los avances científicos revelaron un lugar de la naturaleza en el que las leyes de Newton no parecían funcionar : en el mundo microscópico del átomo, entonces fue necesario desarrollar un nuevo tipo de física: la física cuántica. Cuántica viene de Quantum que quiere decir una determinada cantidad de energía electromagnética. Por lo tanto el quantum es la sustancia de la que está hecho nuestro mundo cuando lo reducimos a su quintaesencia. Los científicos de la física cuántica pronto comprobaron que lo que a nosotros nos parece un mundo sólido, en realidad no lo es en absoluto. Un buen ejemplo es que al igual que la unión de muchas imágenes individuales hace que una película parezca real, la vida está compuesta de pequeños y breves “paquetes” de luz llamados “quanta”. Los quanta de la vida suceden tan rápidamente que a menos que nuestro cerebro haya sido adiestrado para funcionar de otra manera (desarrollando el testigo, el observador, ralentizando los movimientos a través de técnicas de meditación por ejemplo) simplemente suma todos los impulsos para crear la acción ininterrumpida semejante a cualquier película proyectada sobre una pantalla blanca. La física cuántica es el estudio de lo que sucede a muy pequeña escala con las fuerzas que dan vida a nuestro mundo físico. Ahora bien, hay una tercera forma de física y es la que quiere unir a estas dos físicas: clásica y cuántica, sería la llamada teoría unificada. Hacer esto requiere la existencia de algo que llene aquello que consideramos como espacio vacío. Y a eso mismo es donde queremos llegar: es lo que sería el origen de la Matrix.

Upload: mary-medina

Post on 08-Aug-2015

14 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: EVOLUCIÓN DE LA FISICA

EVOLUCIÓN DE LA FISICA.La opinión generalizada es que la ciencia y la era científica comenzaron en el siglo XVII con Isaac Newton dando forma a las matemáticas que pretendían describir nuestro mundo físico.

Durante más de doscientos años, las observaciones que hizo Newton sobre la naturaleza fueron la base de la rama científica conocida como “física clásica”, teniendo mucho éxito al explicar las cosas a gran escala como el movimiento de los planetas y el hecho de que las manzanas caigan de un árbol (antes eureka, hoy: wow!). La física clásica ha hecho tan bien su trabajo que nos ha permitido calcular las órbitas de nuestros satélites e incluso pese a todo enviar cohetes a la luna ida y vuelta.En los inicios del siglo XX, sin embargo, los avances científicos revelaron un lugar de la naturaleza en el que las leyes de Newton no parecían funcionar : en el mundo microscópico del átomo, entonces fue necesario desarrollar un nuevo tipo de física: la física cuántica.Cuántica viene de Quantum que quiere decir una determinada cantidad de energía electromagnética. Por lo tanto el quantum es la sustancia de la que está hecho nuestro mundo cuando lo reducimos a su quintaesencia. Los científicos de la física cuántica pronto comprobaron que lo que a nosotros nos parece un mundo sólido, en realidad no lo es en absoluto. Un buen ejemplo es que al igual que la unión de muchas imágenes individuales hace que una película parezca real, la vida está compuesta de pequeños y breves “paquetes” de luz llamados “quanta”. Los quanta de la vida suceden tan rápidamente que a menos que nuestro cerebro haya sido adiestrado para funcionar de otra manera (desarrollando el testigo, el observador, ralentizando los movimientos a través de técnicas de meditación por ejemplo) simplemente suma todos los impulsos para crear la acción ininterrumpida semejante a cualquier película proyectada sobre una pantalla blanca.La física cuántica es el estudio de lo que sucede a muy pequeña escala con las fuerzas que dan vida a nuestro mundo físico.Ahora bien, hay una tercera forma de física y es la que quiere unir a estas dos físicas: clásica y cuántica, sería la llamada teoría unificada. Hacer esto requiere la existencia de algo que llene aquello que consideramos como espacio vacío. Y a eso mismo es donde queremos llegar: es lo que sería el origen de la Matrix.Resumiendo hasta llegar a la teoría Unificada:1687 – Física newtoniana: Isaac Newton publica sus leyes del movimiento, y así comienza la ciencia moderna. Según esta visión, el universo es un enorme sistema mecánico en que el tiempo y el espacio son absolutos.1867 – Física de la teoría de campo: James Clerk Maxwell propone la existencia de fuerzas que no pueden ser explicadas por la física de Newton. Sus investigaciones, junto con las de Michael Faraday, llevan a la visión de un universo compuesto por campos de energía que interactúan mutuamente.1900 – Física cuántica: Max Planck publica su teoría de un mundo compuesto de «paquetes» de energía llamados «quanta». Los experimentos realizados a escala cuántica muestran que la materia existe más como probabilidades y tendencias que como algo absoluto, lo que indica que la «realidad» puede no ser tan real y sólida como creíamos.1905 - Física de la relatividad: la visión del universo de Albert Einstein desbanca a la física newtoniana. Einstein sugiere que el tiempo es relativo en lugar de absoluto. Un aspecto clave de la relatividad es que el tiempo y el espacio no pueden ser separados y existen juntos como una cuarta dimensión.

Page 2: EVOLUCIÓN DE LA FISICA

1970 – Física de la teoría de cuerdas: los físicos descubren que se pueden usar las teorías que describen el universo como compuesto por pequeñas cuerdas vibratorias de energía para explicar tanto el mundo cuántico como el de la realidad cotidiana. En 1984, la teoría es formalmente aceptada por la comunidad científica como un puente que puede servir para unir todas las teorías.20?? – La nueva y mejorada teoría unificada de la física: algún día en el futuro, los físicos descubrirán una forma para explicar la naturaleza holográfica de lo que observamos en el universo cuántico, así como lo que vemos en el mundo de la realidad cotidiana. Formularán las ecuaciones que unifiquen sus explicaciones y formen una única historia.

LA FISICA ANTES DE LOS GRIEGOS

Al inicio de los tiempos comenzaron los fenómenos naturales, que moldearon y dieron lugar al universo y a todo lo que existe en el.El ser humano al observar estos fenómenos comenzó a hacerse preguntas sobre el porque de los mismos.Al ser curioso por naturaleza, el ser humano empezó a formular explicaciones para poder entender esots sucesos: El día, la noche, la lluvia, las erupciones volcanicas, los eclipses, etc.A estas interrogantes muchas veces las respuestas eran atribuidas a divinidades.Mas tarde estos pensamientos dieron el origen a la filosofia de la naturaleza o la filosofia de la fisica.Estos pensadores se enfocaron en la observaciones de la naturaleza, los cuerpos y el ser siendo solo basado en consideraciones filosoficas y no en verificaciones experimentales la mayoria de estos pensamientos fueron erroneos aunque pasaron cientos de años mpara que se podieron desechar.Estas falsas interpretaciones fueron la base de la fisica actual.Entre las primeras civilaciones que aportaron conocimientos a la fisica destacan los chinos,babilonios,egipcios y mayas, que alcanzaron exitos notables en la ciencia empirica de los movimientos estelares (incluso crearon sus propios calendarios) y las matematicas aplica.Tambien alcanzaron alto nivel en tecnología que usaron en la metalurgia y construccion de herramientas y edificaciones.Emplearon maquinas simples.LA FÍSICA DURANTE LOS GRIEGOS

La Fisica En La Edad MediaLa Física en la Edad Media y los siglos XV, XVI y XVI El vector posición de cualquier planeta respecto del Sol, barre áreas iguales de la elipse en tiempos iguales. Dicho de otra manera, los planetas avanzan más rápidamente cuanta más cerca se encuentren del sol. Para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital es directamente proporcional al cubo de la distancia media con el Sol. Lo que en lenguaje de a pie quiere decir que cuanto más lejos está el planeta del Sol más tiempo tarda en dar una vuelta –el planeta Tierra tarda un año; Plutón, el más alejado, tarda unos 248 años y medio-, y además la relación entre esa distancia y el tiempo es proporcional. En 1609, Galileo Galilei, observando a través de un telescopio las fases del planeta Venus, pudo confirmar el sistema heliocéntrico. La otra gran hazaña de Galileo fue

Page 3: EVOLUCIÓN DE LA FISICA

demostrar que, en contra de los postulados de Aristóteles, todos los objetos tardan lo mismo en caer, y que su velocidad al hacerlo aumenta de forma uniforme. Éste concepto puede resultar extraño. Podemos preguntarnos en un ejemplo extremo ¿Tardarían lo mismo en caer desde lo alto de la torre de pisa una esfera de plomo y otra de goma espuma? La respuesta es rotundamente sí, incluso un piano y una mandolina tardarían lo mismo en caer. La diferencia en la naturaleza la marca el rozamiento del aire, que frena las caídas de todos los objetos dentro de la atmósfera, de éste modo los paracaidistas no se estrellan contra el suelo. La tierra atrae con igual fuerza a la esfera de plomo y a la pluma, pero el rozamiento del aire hace que la pluma caiga más lentamente. Galileo murió en una villa de Florencia, habiendo sido obligado por la inquisición a renunciar a sus ideas por considerarlas heréticas.

La Historia de la Física está llena de grandes científicos como Galileo, Newton o Einstein, cuyas contribuciones han sido decisivas, pero también de un número muy grande.

LA FISICA EN LA EDAD MEDIA.La Física en la Edad Media y los siglos XV, XVI y XVILos de la edad media no fueron años de grandes descubrimientos en ningún campo en occidente -en Asia los chinos ya habían inventado la pólvora en el s. IX-. Sirvieron sin embargo para que científicos árabes, entre los que se cuentan Averroes o Ibn al-Nafis realizaran un trabajo de conservación de textos de la Grecia clásica, y poco más tarde, mientras santo Tomás de Aquino intentara demostrar la compatibilidad de las teorías griegas con las Sagradas Escrituras, Roger Bacon defendía el método experimental.Tras el renacimiento, a lo largo del siglo XV y hasta principios del XVII, los descubrimientos de cuatro astrónomos marcaron el comienzo de la ciencia moderna. Contrariando la teoría geocéntrica de Tolomeo, el polaco Nicolás Copérnico propuso el heliocentrismo como modelo del universo, en el que los planetas trazan órbitas circulares alrededor del Sol, así decía en su obra Sobre las revoluciones (de los orbes celestes): “En primer lugar, hemos de señalar que el mundo es esférico, sea porque es la forma más perfecta de todas, sin comparación alguna, totalmente indivisa, sea porque es la más capaz de todas las figuras, la que más conviene para comprender todas las cosas y conservarlas, sea también porque las demás partes separadas del mundo (me refiero al Sol, a la Luna y a las estrellas) aparecen con tal forma, sea porque con esta forma todas las cosas tienden a perfeccionarse, como aparece en las gotas de agua y en los demás cuerpos líquidos, ya que tienden a limitarse por sí mismos, para que nadie ponga en duda la atribución de tal forma a los cuerpos divinos” Copérnico, Nicolás. Sobre las revoluciones (De los orbes celestes). Madrid: Editora Nacional, 1982. Esta asociación entre lo esférico y lo perfecto le llevó diseñar su modelo con respecto a unas órbitas circulares de compleja elaboración. Copérnico asentó de este modo las bases para los posteriores descubrimientos de Newton y Kepler.Tycho Brahe,

EN EL RENACIMIENTO.

Es el nombre dado al amplio movimiento de revitalización cultural que se produjo en Europa occidental en los siglos XV y XVI. Sus principales exponentes se hallan en el campo de las artes aunque también se produjo la renovación en la literatura y las ciencias, tanto naturales como humanas.

Page 4: EVOLUCIÓN DE LA FISICA

El término Renacimiento simboliza la reactivación del conocimiento y el progreso tras siglos de predominio de la mentalidad dogmática establecida en la Europa de la edad media. Esta nueva etapa planteó una nueva forma de ver el mundo y al ser humano, el interés por las artes, la politica y las ciencias.LA FÍSICA EN EL PERIODO CLÁSICOLa Física en el Periodo ClásicoSe denomina física clásica a la física basada en los principios previos a la aparición de la física cuántica. Incluyen estudios del electromagnetismo, óptica, mecánica y dinámica de fluidos, entre otras

MECÁNICA CLÁSICA.Leyes de Newton 1. Primera ley de Newton o ley de la inercia La primera ley del movimiento echa abajo la idea aristotélica de que un cuerpo solo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton, por el contrario, expone queTodo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser en tanto que sea obligado por fuerzas impresas a cambiar su estado 2. Segunda ley de Newton o ley de fuerza La segunda ley del movimiento de Newton dice queel cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime. 3. Tercera Ley de Newton o Ley de acción y reacción Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas.

TERMODINÁMICA Es una rama de la física que estudia los efectos de los cambios de la temperatura, presión y volumen de los sistemas a un nivel microscópico. También podemos decir que la termodinámica nace para explicar los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre dos sistemas diferentes. Primera ley de la termodinámicaTambién conocida como principio de conservación de la energía para la termodinámica, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará.Segunda ley de la termodinámica Esta ley regula la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario (por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda volver a concentrarse en un pequeño volumen). También establece.

FISICA EN EL PERIODO MODERNOla fisica moderna comienza a principios del siglo XX cuando el aleman max planck investiga sobre el cuanto de energia.planck decia que eran particulas de energia indivisibles, y que estas no eran continuas como lo decia la fisica clasica.En el periodo moderno se llevaron a cabo los siguientes descubrimientos, estos descubrimientos dan un gran avance a la física * se descubren los rayos X y se estudian sus propiedades: los rayos x fueron descubiertos por el físico alemán wilhelm rontgen

Page 5: EVOLUCIÓN DE LA FISICA

* Se descubre la radioactividad y es aislado el radio * Se descubre el electrón; fueron descubiertos por Joseph John Thompson * Se inventa el radar * Se construye el primer laser * Se presenta el horno de microondas * Se presenta el disco compacto.

EXPERIMENTOS CRUCIALES DE LA FISICA.

Eratóstenes: Es conocido en el mundo científico por haber calculado la circunferencia de la Tierra. Esto, hoy en día, puede parecer un cálculo fácil pero en el s. III a.C. fue una tarea muy complicada. Para empezar es increíble que tan solo sabiendo que en Asuán había un día al año en el cual no había sombra, y que Alejandría y Asuán estaban en línea recta a Eratóstenes se le ocurriese que era posible realizar este cálculo.Los únicos datos que le faltaban a este matemático eran: la distancia entre Asuán y Alejandría, y la sombra que producía el sol en Alejandría cuando en Asuán no hubiese sombra.Para calcular la distancia entre Alejandría y Asuán le pidió a uno amigos suyos mercaderes que cuando sus caravanas realizaran este trayecto, fueran midiendo la distancia ya puede ser contando las vueltas que daba la rueda o tirando cuerdas. Una vez sus amigos mercaderes le dieron esta distancia y realizó la media le salió 5000 estadios.El día de la fiesta de Asuán midió la sombra que formaba un palo colocado perpendicularmente en los jardines de la Universidad de Alejandría. Se intuye que en esta época ya se conocía la trigonometría porque supo calcular el grado de la sombra que este formaba. Le salió 7,2º (la cincuentava parte de un giro de 360º). Finalmente una vez conocidos estos 2 datos pensó que la circunferencia de la Tierra tendría que estar en la misma proporción.

Galileo: La caída de los cuerpos con un plano inclinado en contra de lo que planteaba Aristóteles que creía que los objetos más pesados caían más de prisa que los ligeros. Realizó experimentos con el plano inclinado para llegar a la conclusión, que «los objetos se aceleran independientemente.TEXTOS CLASICOS.El poeta invoca a la musa para que empiece el relato del héroe que estuvo peregrinando por largo tiempo después de la destrucción de Troya. Durante el concilio de los dioses con la ausencia de Poseidón, quien ha perseguido a Odiseo durante muchos años. El cual está detenido en la isla de Calipso. Atenea habla en favor de que Odiseo regrese a su hogar. Zeus y los demás dioses están de acuerdo. Atenea disfrazada del rey Mentes desciende a Ítaca para arengar a Telémaco, hijo de Odiseo, a que vaya a buscar a su padre. Su casa está llena de los pretendientes de su madre, Penélope, quien ha retrasado la decisión de volverse a casar. Telémaco le explica a Atenea en la figura de Mentes, que los pretendientes destruyen su casa y sus posesiones. Mentes predice el regreso de Odiseo y le dice que actúe como un hombre y que presente su caso a la asamblea. Penélope oye desde lo alto de la casa una canción que la entristece y baja a pedirle al bardo Femio que deje de cantar. Telémaco aprovecha la ocasión para reafirmarse a sí mismo y le dice a su madre que suba a sus habitaciones y le deje esos asuntos a él pues tiene el mando de la casa.Telémaco convoca a la asamblea, siendo la primera vez que se hace desde la partida de Odiseo veinte años atrás; les pide a los pretendientes que dejen de desperdiciar sus bienes y demanda que se vayan de su palacio. A lo que Antínoo y Eurímaco le

Page 6: EVOLUCIÓN DE LA FISICA

responden con burlas y desprecio, que Penélope podría resolverlo si escoge un nuevo marido. Haliterses les vaticina el regreso de Odiseo y la matanza que de ellos hará. En el ágora no le proporcionan el barco a Telémaco para ir en busca de noticias sobre su padre, por le que le pide ayuda a Atenea, quien en su disfraz de Mentor, viejo amigo de su padre y responsable del cuidado de sus propiedades, le consigue prestado el barco y a una tripulación. Telémaco parte a hurtadillas y de noche.

FRONTERAS Y PERSPECTIVAS.

El reto mas importantre de la fisica actual, es encontrar la llamada teoria unificadora, que aglutinaria las principales fuerzas del cosmos, la luz, la gravitacion etc.aun no se sabe si se pueda lograr, si una teoria sea capaz de explicar el todo, Einstein lo persiguio y no pudo, la cosa no es facil.