Historia de la física Yanira Cubides Rodríguez

Lic física

La física ha tenido todo un proceso y grandes aportes a través de los siglos. La contribución de la física al bienestar cultural y económico de la humanidad ha sido muy grande, tanto en tiempos de paz como en tiempos de guerra. Para su estudio consideraremos los siguientes momentos: Física antigua y Medieval, el nuevo despertar de la física, la física clásica y la física moderna.

La física antigua y medieval data del año 3000 a 1500; época que data desde los babilonios y los egipcios, ya familiarizados con principios fundamentales de la física, especialmente lo relacionado con la medida de la tierra, la astronomía, la ingeniería representada en las pirámides de Egipto, los chinos estaba familiarizados con la brújula.

Los griegos, Thales de Mileto y la escuela Jonia se les atribuye la electricidad estática.

Pitágoras con el teorema matemático que lleva su nombre y Demócrito se le atribuye el punto de vista atomista de la materia,

Otros antiguos como Paltón y su discípulo Aristóteles a este se le tribuye haber escrito el primer libro de física – explicaba el “por qué” de las cosas y “cómo” se comporta la naturaleza, en las que sus deducciones eran más deductivas que inductivas.

Euclides realizó contribuciones a la óptica geométrica, pero sus aportes fueron mayores en la matemática que a la física

Por último para esta época Arquímedes de la escuela de Alejandría, tal vez el mejor conocido griego, ahora se le llamaría ingeniero o ingeniero físico, por las innumerables aplicaciones de los principios físico, también reconocido por la física matemática en la aplicación a la solución de problemas. Su trabajo de Hidrostática lo convierte en el más reconocido de su época, también realizó aportes a la óptica, a la mecánica, a la hidráulica y a otros campos de la física

Es de anotar que la experimentación era un trabajo manual, que no podían llevar a cabo los nacidos libres y

que solo lo podían realizar los esclavos, si no hubiese sido por estas circunstancias el impacto de la ciencia sería mayor.

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Entre los años 50 y 1550 prácticamente no hubo avance científico, en este periodo se abarca el ascenso y la caída del Imperio Romano, prácticamente los manuscritos griegos quedaron en los árabes, quienes los preservaron para la posteridad pero agregaron muy poco, sin embargo su aporte a ellos fue en las matemáticas con los números arábigos.

Alhazen produjo un trabajo de óptica.

Entre el año 700 y 1100 grandes universidades se desarrollaron bajo el resguardo de la iglesia, los manuscritos griegos como los árabes se conocieron en Europa, ayudados por las cruzadas; la iglesia sobrevivió al estado romano y se volvió poderosa, colocando la ciencia bajo su dominio y los textos fueron traducidos al latín por los monjes, alrededor del año 1500 la iglesia restableció la ciencia en grandes universidades, pero bajo su control, la verdad era únicamente dictada por la iglesia y era un crimen dudar de los puntos de vista de Aristóteles

El nuevo despertar de la física 1500 a 1700

Aparecen los escépticos de Aristóteles, con pruebas experimentales, Roger Bacon enseño que las creencias se basan en la observación y en la experimentación, por ello paso la tercera parte de su vida en prisión

Leonardo Da Vinci con conocimiento caso en todas los campos de las artes y de las ciencias, su influencia fue casi nula y sus manuscritos son apreciados hasta hoy día, considerado uno de los más grandes científicos de todos los tiempos.

Este periodo realmente empieza con Copérnico, Galileo, Tycho Brahe, Kepler y Gilbert; facilitándole el camino a Isaac Newton.

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Copérnico planteo la idea heliocéntrica del universo, Galileo, Tycho, Kepler establecieron las ideas fundamentales de la mecánica celeste moderna, basada primero en la observación antes que la teoría , revolucionando así el pensamiento científico.

Galileo fundamento la experimentación controlada, conocido hoy día como el método científico, por lo que permaneció varios años en prisión, llevo la observación a la cuantización, haciendo medidas aproximadas de sus experimentaciones, , insistió en el “cómo”, en el “cuánto”, contrastándola con el “por qué” de Aristóteles. Uno de los grandes aportes fueron sus observaciones de los cuerpos cayendo y de otros movimientos mecánicos, ayudado por instrumentos de su propia invención, estableciendo así los fundamentos para los descubrimientos de Newton.

Newton considerado por muchos como el genio científico de la época, con sus enunciados de las tres leyes del movimiento y la ley de gravitación universal, invento el cálculo y escribió el tratado de óptica de Newton

Huygens, contemporáneo de Newton propuso la teoría ondulatoria de la luz en oposición a la de Newton. Boyle propuso la ley de los gases, Hooke, sus trabajos de la elasticidad (resortes), Pascal la presión en los fluidos.

Así se cierra la época del nuevo amanecer sonde los científicos rechazan la imposición de la iglesia con los planteamientos de Aristóteles, facilitando el camino de los físicos del siglo xviii y xix, confirmando el legado de Newton.

La física clásica 1700 a 1890. Se hicieron avances en los campos de la mecánica, el calor, la luz y la electricidad, el método de Newton facilito la integración de todos estos conocimientos

Al hablar en este periodo de la mecánica, se hace notar el trabajo de Bernoulli en hidrodinámica y teoría de los gases, D Alambert, Euler, Lagrange y Laplace en mecánica teórica se desarrolló los diferentes termómetros y las escalas de

temperatura por Galileo, Frahrenheit y otros, se introdujo el concepto de calor latente y calor específico de Black, se desarrolló la máquina de vapor por Watt.

Los trabajos de Rumford, Juole y Rowland ajustaron el concepto de calor de Newton, estableciendo el calor como una forma de energía.

Carnot, Mayer, Helmholtz, kelvin , Clausius y otros establecieron las leyes fundamentales de la termodinámica, en donde el concepto básico de energía sirvieron para unificar los conceptos de calor con los de la mecánica, y los trabajos de Gibbs en termodinámica química y posteriormente en mecánica estadística, íntimamente relacionados con el calor.

En el campo de la luz hubo muchos avances con la influencia de los métodos Newtonianos, Galileo intento medir la velocidad de la luz, Roemer y Bradley también trabajaron la medida de la velocidad de la luz, hoy conocida como 3x108m/s, Foucault y fitzeau, precisaron la medida pero el resultado final fue de Michelson.Los postulados de la luz como onda propuesto por Huygens fueron revividos por Young y fresnel.

Malus descubrió el fenómeno de polarización de la luz por reflexión, trabajo que complemento Brewster, Fraunhofer, Kirchhoff y Bunsen, colocando la base de la espectroscopia moderna.

Para cerrar este periodo en el campo de la luz fue la naturaleza corpuscular u ondulatoria propuesta por Maxwell, con su teoría electromagnética de la luz. Maxwell considerado el más grande físico teórico del siglo xix por la unificación de los campos de la luz y la electricidad.

Para cerrar esta época con la electricidad y el magnetismo, considerando estos dos campos como uno, Gray, Do Fay , Franklin, Gavendish y Coulomb; llevaron a cabo importantes trabajos en electrostática. Galvani y Volta fueron los descubridores de la corriente eléctrica; destacándose también Faraday Oersted,

Ohm, Henry y Maxwell, Ampere, Wheatstone, lentz, Kelvin, Kirchhoff y Hertz.

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Faraday fue el más destacado físico experimental de la época y Maxwell el físico teórico. En esta época la física se consideró que estaba por fin bien organizada e integrada, tan era sí la creencia que se pensaba que ya no había nada más que descubrir , pero fue en el siguiente periodo en el que los físicos de sacudieron y se presentaron notables descubrimientos: el electrón, los rayos X y la radiactividad.

La física moderna 1890 al presente

Las grandes generalizaciones y correlaciones encontradas en física teórica y las mejoras en la física experimental durante el siglo xix, colocaron a la ciencia en ventaja respecto a la tecnología e la industria. La economía mundial estaría abocada a su impacto, ya que la industria no ha llegado a agotar las aplicaciones de la física clásica, aun teniendo en cuenta la física moderna ocupa un lugar muy importante en los avances de la tecnología; refiriéndonos a la electrónica, la televisión, las comunicaciones, la energía atómica, entre otras desconocidas antes de 1890.

La física clásica o física Newtoniana, a pesar de todos los aportes realizados en el siglo xix, habían grandes brechas respecto a la teoría electromagnética de la luz, en la que para que existiera n ondas electromagnéticas debía existir la presencia de un medio llamado éter luminífero , pero nadie pudo hallar evidencia de su existencia. La radiación del calor tampoco estaba bien fundamentada, el efecto fotoeléctrico donde por la acción de la luz se produce una corriente eléctrica, presentaban incompatibilidad con la teoría de la luz de Maxwell, todo esto era considerado insignificante comparado con el éxito de la física Newtoniana.

https://youtu.be/6q-znofxCn0

https://youtu.be/hAhBg9M97ho

Las dificultades se volvieron enormes dirigieron su atención a ellas obligándolos a tomar nuevos puntos de vista como los utilizados en la física cuántica y en la física relativista, pero esto ocurrió cuando pudieron aislar el electrón, el descubrimiento de la relatividad, los rayos X y la estructura eléctrica de la materia.

Crookes descubrió los rayos catódicos y Thomson explico su naturaleza formada por partículas cargadas eléctricamente con signo negativo, llamadas electrones , como esto ocurre entre 1890 y 1940, esta época se toma como el inicio de la electrónica, aunque Stoney sugirió el nombre de electrón, tan pronto como Lorenz formulo una teoría electrónica de la materia , postulando la vibración de los electrones y que como consecuencia originaban radiaciones electromagnéticas predichas por Maxwell y descubiertas por Hertz

Roetgen descubrió los rayos X y Berquerel descubrió la radioactividad, seguidos por el descubrimiento del polonio y del radio por los esposos Curie.

Plank señala la introducción a la teoría cuántica, seguida por la teoría de la relatividad de Einstein, estas dos teorías fueron los avances de muchos adelantos, dando nuevos puntos de vista para explicar los fenómenos naturales.

https://youtu.be/aQtvjEgXc_s

La teoría cuántica explico la radiación del calor y el efecto fotoeléctrico, la teoría de la relatividad fue más allá de la mecánica Newtoniana, explicando fenómenos asociados con la materia-electrones – átomos – moléculas moviéndose a grandes velocidades, dando explicación de la falla del experimento de Michelson – Morley para determinar la velocidad con la que se mueve la tierra con relación al éter luminifero.

En 1911en el campo de la física atómica Rutherford y otros establecieron el concepto de átomo nuclear. Bhor planteo el modelo de átomo como el sistema solar y sus planetas.

Bragg, Aston, Wilson y Millikan hacienda grandes adelantos en la electrónica, la electroscopia y la física nuclear, aunque los grandes adelantos se evidenciaron después de la segunda guerra mundial.

Compton quito las dudas sobre la teoría cuántica con los experimentos con los rayos X , Broglie introdujo el concepto de mecánica ondulatoria, Heisemberg, Dirac y Schrödinger desarrollaron este campo; Davisson en los Estados Unidos, Thomson en Inglaterra, encontrando la evidencia experimental de la naturaleza ondulatoria del electrón.

Chadwick descubrió el neutrón, como la partícula que no tiene carda eléctrica, Anderson descubrió el electrón positivo llamado positrón, Lawrence invento el ciclotrón, Joliot y su esposa Irene Curie Joliot descubrieron la relatividad artificial, fermi y otros produjeron la radioactividad artificial por captura de neutrones, Hahn descubrió la fisión del uranio, fundamento de la bomba atómica en 1945.

En la actualidad las investigaciones no se lleva a acabo individualmente, sino se realiza trabajo en equipo, e incluso muchos de los descubrimientos mencionados anteriormente se menciona a quienes encabezaban la investigación, pero detrás de ello hay un grupo comprometido por el trabajo

Hoy

Stephen Hawking (1942) Físico teórico británico. A pesar de sus discapacidades físicas y de las progresivas limitaciones impuestas por la enfermedad degenerativa que padece, Stephen Hawking es probablemente el físico más conocido entre el gran público desde los tiempos de Einstein.

Marian Karlický trabaja en el área de las erupciones solares, de las explosiones solares y de la astrofísica plasmática. Creó varios códigos

numéricos, en esta área, que se emplearon para solucionar distintos problemas de la física solar, como por ejemplo para la descripción de la reconexión del campo magnético y los efectos de los haces de las partículas. Trabaja en el área de la química de la radioastronomía solar.

http://www.biografiasyvidas.com/biografia/h/hawking.htm

Antonin Šimůnek

Se dedica al estudio de la teoría de las sustancias sólidas, de las cualidades de los electrones y de la estructura de las sustancias, así como a la espectroscopia de las sustancias sólidas. Publicó más de 90 artículos en las revistas extranjeras.

y muchos otros más.

Bibliografía sugerida

Bennett. C, Física sin matemáticas ed CECSA, México 2003.

Mishio, K. (2016) Historia de la física. https://www.youtube.com/watch?v=MYHm08FjBc8

Andrade, Y. Documental historia de la física. (2012). http://int.search.myway.com/search/video.jhtml?n=782aaa9c&p2=%5EBSB%5Exdm369%5ETTAB02%5Eco&pg=video&pn=1&ptb=80F28E06-9B29-4082-96E5-8776F1FFAE04&qs=&searchfor=historia+de+la+f%C3%ADsica&si=SFT_024&ss=sub&st=tab&tpr=sbt&trs=wtt

Leonard Garcia (2012) http://int.search.myway.com/search/video.jhtml?n=782aaa9c&p2=%5EBSB%5Exdm369%5ETTAB02%5Eco&pg=video&pn=1&ptb=80F28E06-9B29-4082-96E5-8776F1FFAE04&qs=&searchfor=historia+de+la+f%C3%ADsica&si=SFT_024&ss=sub&st=tab&tpr=sbt&trs=wtt

http://www.bvv.cz/indent/aktuality/implantologicky-koncept-all-on-x-prof-mudr-antonin/