"La evolución de la física".Einstein e Infield.
15/1/2024
1.Génesis y ascensión del punto de vista mecanicista.
El gran misterio aún permanece sin explicación y no podemos asegurarnos que tengasolución final.
Provisionalmente se han aceptado teorías que han explicado muchos hechos pero sin ser compatibles con las claves conocidas.
Un cuerpo en reposo o moviemiento se mantiene en reposo o movimiento rectilineo uniforme al no ser que actúen sobre él fuerzas. que le obliguen a modificar dicho estado (ley de inercia).(En espiritualidad: todo ser es feliz por estado natural a no ser que actúe sobre énl una fuerza no feliz).
Si cae una piedra desde lo alto de una torre, su movimiento no es uniforme y por tanto tiene una fuerza exterior que modifica el movimiento rectilíneo. velocidad cambia mientras va cayendo por tanto actúa una fuerza exterior.
Un número solo es, sin embargo, insuficiente para describir algunos conceptos físicos. De ahí que salga el vector (dirección , sentido y magnitud).
El movimiento lineal no estudia la naturaleza, por tanto existe el movimiento circular.
Una de las características más importantes de la física moderna reside en el hecho de que las conclusiones deducidas de las claves iniciales son cualitativas y también cuantitativas. Para lo cuantitaivo se usan las mates.
Un detalle que nadie noté durante más de tres siglos fue la masa.
La fuerza gravitatoria depende de la masa gravitatoria y la masa gravitatoria por lógica es la masa inerte.
Los conceptos más fundamentales en la descripción del calor son la temperatura y el calor. El calor es una especie de sustancia y juega un papel análogo a la materia en la mecánica.
En un sumatorio de nergías de una montaña rusa esta la energía cinética y la mecánica además del creado por el rozamiento. El calor y y la energía mecánica son dos de las múltiples formas que puede la energía tomar.
Las generalizaciones filosóficas deben basarse sobre las conclusiones científicas.. En toda la historia de la ciencia, desde los filósofos clásicos a los físicos modernos, ha habido tentativas para explicar la complejidad de los fenómenos naturales partiendo de cierto número de ideas y de relaciones simples y fundamentales. Este es el principio básico de la filosofía natural.
Helmholtz dice que el problema de la ciencias físicas naturales es referir todo los fenómenos de la naturaleza en fuerzas de repulsión y atracción dependiendo de la distancia, pero no se tiene en cuenta comprender la completa naturaleza.
El desarrollo de la teoría cinética de la materia constituye una de las más grandes adquicisiones de la ciencia influida por la concepción mecanicista.
El objetivo de la teoría cinética de un gas es interpretar la materia como partícuas moviéndose, también.
La teoría cinética predice y determina los números reales.
El conductor o aislador ideal es una ficción que nunca puede realizarse.
No hay teoría en la ciencia. Siempre se da el caso de que algunos de los hechos predichos teóricamente quedan contradichos por la experiencia. Cada teoría tiebne su período gradual de desarrollo y triunfo, tra el cual puede experimental un rápido declive. El ascenso y el declive de la teoría del calor considerado como una sustancia,, ya discutida, es un ejemplo.
El investigador es como un detective, que tras las pruebas encuentra la solución mediante un proceso mental.
Dos conductores con una misma carga de mismo valor absoluto, pero una + y otra -, unidas por una varilla de vidrio es un dipolo eléctrico. La tierra es un dipolo: el polo norte es el polo magnético negativo y el sur positivo.
Galvanismo:electricidad desarrollada por reacciones entre dos metales en contacto con un líquido interpuesto.
Si en un círculo eléctricose pone en perpendicular una aguja magnética y se le da electricidad , se mueve la aguja, aquí se ve que hay relación entre corriente y magnetismo y son perpendicualres. Es el experimento de Oesterd.
Galileo formuló el problema de la determinación de la velocidad de la luz pero no la resolvió. Formular un problema es más importante que la solución, que es a base de mates o experimentos. Y para ello hace falta una imaginación creadora.
La luz del sol es blanca pero después de pasar por un prisma, muestra los colores visibles en la naturaleza. Newton dijo que en la luz blanca están todos los colores del arco irirs.
La teoría corpuscular de la luz pararece corresponder a todos los casos, aun cuando la necesidad de introducir tantas sustancias como colores nos colocaen una situación incómoda. La suposiciónde que todas las partículas de la luz tienen exactamente una misma velocidad en el vacío parece artificial.
El moviento de la onda es la propagación de un estado de perturbación de la materia y no la propagación de la materia misma. La onda depende del medio, su velocidad; y la longiyud de ondas que es la distancia entre valles o crestas.
Hay que distinguir por tanto el movimiento de las partículas y el movimiento de la onda en sí, que es una perturbación del estado del medio.
Fue Huygens contempoáneo de Newton quien emitió una teoría nueva sobre la luz: la luz no es sustancia sino una transferencia de energía en forma de ondas. Y toda onda requiere un medio material donde se propague. Propuso el éter el cual llena al universo. Porque una onda en el vacío no es onda.
La teoría corpuscular no es la única de explicar el fenómeno de la reflacción de la luz, también es la ondulatoria. Y la onda se caracteriza por su longitud y por la velocidad.
Para explicar el fenómeno óptico mecánicamente hay que introducir el éter, para resulver las dificultades que aparecían.
3.Campo y relatividad.
Para describir líneas de fuerza, no hay otra fórmula que introducir la teoría de campo. Por ejemplo en la teoria de definir curvas con flechas en un polo electromagnético. Y se ceritfica en los solenoides. Sería muy difícol llegara conclusiones sin el concepto de campo.
Los campos electrostáticos, magnetostáticos y gravitatorios son de la misma naturaleza.
Y la variación de un campo eléctrico crea uno magnético. Todo está explicado en las leyes de Maxwell: la explicación cuantitativa y matemática de las leyes de campo; representan la estructura del campo. De esta ecuació se sacan conclusiones nuevas e inesperadas.
Esto hace predecir que la onda de propagación de un un campo eletrico a uno magnético es transversal y se desplaza en el vacío y por tanto la velocidad de la onda electromagnética es igual a la velocidad de la luz. La onda electromagnética es transversal y se propaga a la velocidad de la luz.
Para experimentos mecánicos debemos determinar las posiciones en un cierto instante. Y por tanto un sistema de referencia o sistema de coordenadas SC. Galileo predijo el principio de relatividad que si las leyes de la mecánica son válidas en un SC, se cumplen en un Sc que se mueva uniformenmente con relación al primero. Pero si uno se desplaza uniformemente respecto del otro las leyes de la mecánica no son válidas.
Pero esto hace que se den las transformaciones clásicas: 1)cuando hay un sistema inercial, hay infinitos de ellos, pues todos los SC en movimiento uniforme son inerciales respecto al primero, 2)el tiempo es el mismo pero la velocidad y las coordenadas con diferentes, 3) aún cambie la coordenada y velocidad, las leyes son invariantes.
Una onda sonora que se propaga en una habitación en relación con un observador exterior: 1) la cámara móvil arrastra el aire en el que se propaga la onda sonora, 2)las velocidades observadas en dos SC que se mueven uniformente uno respecto al optro están relacionadas por la trasnformación clásica. El problema dela luz hay que formulado distintamente.
La velocidad de la luz siempre es la misma en todos los Sc independientemente de si la fuente se mueve o no. No depende del movimiento de la fuente emisora.
La teoría de la relatividad surgió por necesidad debido a las contradicciones de la teoría clásica sin solución. Era modificar la clásica a espensa de la relatividad. Toda energía se comporta como materia.
Hay leyes pero no conocemos el sistema de referencia donde se aplican. Y en los observadores dentro y fuera son distintas las leyes.
La relatividad tampoco se limita al concepto de espacio. Pero hay que tratar con cuatro dimensiones : la cuarta es el tiempo.
Hay que añadir que nuestro mundo no es euclidiano sino de trayectoria curva, el moviemiento se desvía.
Lo que sí es real son las dos realidades: campo y materia.Y no sólo materia como antes.
4.Los Cuantos.
La principal idea de los cuantos es que algunas magnitudes físicas continuas es que están compuestas de cuantos elementales.
La masa es una magnitud discontinua.
El átomo de todo elemento es el cuanto elemental mínimo, pero hoy no es así. YA que se pueden extraer partículas subatómicas.
La extracción de electrones de un metal por la luz que incide sonbre él se llama efecto fotoeléctrico.
Aunque Newton definió que la luz está copuetas de granos de energía, la teoría cuántica lsustituye los granos por cuantos de luz, llamados fotones que viajan a la velocidad de la luz. Materia, carga eléctrica y energía de radiación están compuestos por cuantos de luz. Con los cuantos de materia y electricidad están los cuantos de energía introducida por Planck
El efecto fotoeléctrico no se puede explicar por la teoría ondulatoria y si por la cuántica. Bohr dio la teoría de la mecánica cuántica.
El electrón se comporta como partícula en campo electromagnético y como onda al ser difractado por un cristal.
Si se conoce la posición y la velocidad de un punto material, las fuerzas exteriores que obran sobre él, se pueden predecir su trayectoria y su velocidad futura. Pero esto es en mecánica clasicista.
En los gases el método de probabilidad es que sus patículas se comporten de manera particular. Por tanto las leyes de la física cuántica son leyes estadísticas.
En desintegración radiactiva no se sabe cuando se desintegran, sólo por probabilidades. Se renuncia a las leyes individuales del átomo.
PAra electrones se usa la onda probabilidad, o función de onda. Son más abstractos que los campos electromagnéticos y gravitatorios. Para la física cuántica hablamos de probabilidades de que sea así.
Y también decir que la física cuántica crea una nueva realidad. La probabilidad sustituye a los casos individuales.
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