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EVOLUCIÓN DE LA FÍSICA-PERIODO CLÁSICO
-PERIODO MODERNO
Física clásica La física que impera hasta finales del siglo XIX se
fundamenta en la relación causa-efecto (todo efecto es producido por una causa de existencia previa), en la creencia de que el único límite al conocimiento de las cosas reside en la sofisticación del aparato de medida necesario para obtenerlo y en que las leyes de la física son expresables mediante una ecuación matemática.
Esta física explica en términos de ecuaciones sencillas y fenómenos bien conocidos la mayoría de los efectos naturales observables a simple vista, dando una descripción adecuada y muy útil de ellos.
El estudio de la física clásica incluye:Mecánica Clásica:
Leyes del movimiento de Newton.Los formalismos clásicos Lagrangianos y
Hamiltonianos.La mecánica de medios continuos que incluye la
mecánica de sólidos deformables y la mecánica de fluidos.
Termodinámica clásica.
Mecánica Clásica
La mecánica clásica es la ciencia que estudia las leyes del comportamiento de cuerpos físicos macroscópicos en reposo y a velocidades pequeñas comparadas con la velocidad de la luz.
Isaac Newton (1643-1727), que formuló las tres leyes fundamentales de la física clásica: “Las leyes de Newton”. Es considerado el “padre” de la física clásica, también conocida como la física newtoniana.
Los formalismos clásicos Lagrangianos
En física, un lagrangiano es una función escalar a partir de la cual se pueden obtener la evolución temporal, las leyes de conservación y otras propiedades importantes de un sistema dinámico.
Mecánica Hamiltoniana
La mecánica hamiltoniana fue formulada en 1833 por William R. Hamilton
Mecánica de los medios continuos
propone un modelo unificado para sólidos deformables, sólidos rígidos y fluidos. Un medio continuo se concibe como una porción de materia formada por un conjunto infinito de partículas (que forman parte, por ejemplo, de un sólido, de un fluido o de un gas) que va a ser estudiado macroscópicamente, es decir, sin considerar las posibles discontinuidades existentes en el nivel microscópico (nivel atómico o molecular).
Termodinámica Clásica Es la rama de la física que describe los
estados de equilibrio a nivel macroscópico.[Constituye una teoría fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelizar y sigue un método experimental.
El químico Robert Boyle en 1656, en coordinación con el científico Robert Hooke, construyó una bomba de aire. Con esta bomba, Boyle y Hooke observaron una correlación entre la presión, temperatura y volumen
En 1679, con base en estos conceptos, un asociado de Boyle, Denis Papin construyó un digestor de vapor, que era un recipiente cerrado con una tapa hermética en el que el vapor confinado alcanzaba una alta presión, aumentando el punto de ebullición y acortando el tiempo de cocción de los alimentos.
En 1697, basados en diseños de Papin, el ingeniero Thomas Savery construyó el primer motor térmico, seguido por Thomas Newcomen en 1712.
En 1783, Lavoisier propone la teoría del calórico.Explica, mediante la teoría del calórico, los principales fenómenos relacionados con el calor:
(a) El equilibrio térmico que se alcanza cuando dos cuerpos a diferente temperatura se ponen en contacto.
(b) La dilatación de las sustancias al calentarlas.
(c) Los cambios de estado.
(d) El "calor que aparece" cuando se frotan o golpean los cuerpos.
TEORICA CLASICA DE CAMPOS
Electrodinámica clásica:
Describe la dinámica de los fenómenos físicos macroscópicos representables mediante un campo físico.
Las ecuaciones de Maxwell son un conjunto de cuatro ecuaciones que describen por completo los fenómenos electromagnéticos.
La teoría general de la relatividad o relatividad general es una teoría del campo gravitatorio y de los sistemas de referencia generales, publicada por Albert Einstein en 1915 y 1916.
La intuición básica de Einstein fue postular que en un punto concreto no se puede distinguir experimentalmente entre un cuerpo acelerado uniformemente y un campo gravitatorio uniforme. La teoría general de la relatividad permitió también reformular el campo de la cosmología.
Física en el periodo moderno La misión final de la física actual es
comprender la relación que existe entre las fuerzas que rigen la naturaleza, la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil. Comprender y lograr una teoría de unificación, para así poder entender el universo y sus partículas.
La física moderna se divide en: La mecánica cuántica La teoría de la relatividad
La mecánica Cuántica:
se ocupa de los fenómenos físicos a escalas microscópicas
Max Karl Ernst Ludwig Planck Creador de la teoría cuántica. 1900 La teoría de los cuantos representa con
exactitud la distribución espectral de la energía para la radiación del llamado cuerpo negro.
La teoría de la relatividad:
Albert Einstein a principios del siglo XX
La teoría de la relatividad especial, publicada en 1905, trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias, en el que se hacían compatibles las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo con una reformulación de las leyes del movimiento.La teoría de la relatividad general, publicada en 1915, la teoría general se reduce a la teoría especial en ausencia de campos gravitatorios.
Otras aportaciones. 1895: Se descubren los rayos X y se estudian
sus propiedadesEl físico alemán Wilhelm Röntgen logra la primera radiografía experimentando con un tubo de rayos catódicos que había forrado en un grueso papel negro. Se da cuenta que el tubo además emitía unos misteriosos rayos a los que llamó X, estos tenían la propiedad de penetrar los cuerpos opacos.
1897: Se descubre el electrónEl investigador británico Joseph John (J.J.) Thomson determina que los rayos catódicos, observados en tubos vacíos bajo alto voltaje, son “cuerpos negativamente cargados”. Estos son los electrones, la primera y genuina partícula indivisible encontrada.
1900: Max Planck propone el quantum de energía.Para explicar los colores del calor, de la materia incandescente, el físico alemán Max Planck asumió que la emisión y absorción de radiación ocurre en cantidades discretas y cuantificadas de energía.
