Cruciales Expermientos

El desarrollo de la evolución de la física se fue dando a medida del tiempo, en la antigüedad ya existía la física a su alrededor, sin embargo, los filósofos, matemáticos y astrónomos, sólo se basaban en observaciones. La experimentación dio lugar a descubrir grandes hallazgos y todo comenzó por encontrar una secuencia o un sistema donde las teorías pudieran llevar un esquema y así poder saber si eran verdaderas o no, para ello el método científico surgió, es importante mencionar a sus precursores como Leonardo da Vinci (1452-1519), Copérnico (1473-1543), Kepler (1571-1630) y Galileo (1564-1642) quienes aplicaban unas reglas metódicas y sistemáticas para alcanzar la verdad. Galileo Galilei contribuyó a reforzar la idea de separar el conocimiento científico de la autoridad, la tradición y la fe. Cabe mencionar también a Sir Francis Bacon que por sus obras y pensamientos ejercieron una influencia decisiva en el desarrollo del método científico.

En ciencias, un experimentum crucis (en español, experimento crucial o crítico) es un experimento capaz de determinar de forma contundente si una hipótesis o una teoría particular es superior a todas las demás hipótesis o teorías cuya aceptación está extendida en la comunidad científica. En particular, tal experimento debe ser capaz de producir un resultado que excluya todas las otras hipótesis o teorías si es cierto, lo que demuestra que en las condiciones del experimento (i. e., bajo las mismas circunstancias externas y para las mismas variables de entrada en el experimento), esas hipótesis y teorías se han demostrado falsas, pero la hipótesis del experimentador no es descartada. Francis Bacon en su obra Novum Organum, fue el primero en describir el concepto de una situación en la que una teoría, pero no otras se mantiene verdadera, con el nombre de instancia crucis; el término experimentum crucis, que denota la creación deliberada de tal situación con el propósito de probar teorías rivales, fue acuñado más tarde por Robert Hooke y utilizada por Isaac Newton.

La producción de este tipo de experimento se considera necesaria para que una hipótesis particular o una teoría sean consideradas una parte comprobada del cuerpo del conocimiento científico.

Isaac Newton (1687) presentó una refutación de la teoría de los vórtices de Descartes del movimiento de los planetas.1

Un ejemplo famoso en el siglo XX de un experimentum crucis fue la expedición dirigida por Arthur Eddington a la isla de Príncipe en África en 1919 para registrar las posiciones de las estrellas alrededor del Sol durante un eclipse solar. La observación de las posiciones de las estrellas confirmaron las predicciones de la lente gravitacional formulada por Albert Einstein en la teoría general de la relatividad publicada en 1915. Las observaciones de Eddington fueron consideradas como la primera evidencia sólida a favor de la teoría de Einstein.

En algunos casos, una teoría propuesta puede tener en cuenta resultados anómalos experimentales para los cuales ninguna teoría existente puede proporcionar otra explicación. Un ejemplo sería la capacidad de la hipótesis cuántica, propuesta por Max Planck en el año 1900, para dar cuenta del cuerpo negro del espectro observado, un resultado experimental que la Ley de Rayleigh-Jeans de la física clásica no podía predecir. Sin embargo estos casos no se consideran lo suficientemente fuertes para establecer plenamente una nueva teoría, y para el caso de la mecánica cuántica, necesitó de confirmación a través de nuevas predicciones de la teoría para lograr aceptación total.

2700 a.C.

En esta época aun no tenían el conocimiento del método experimental, sin embargo existieron aportaciones a la física que fueron base para los descubrimientos futuros. Como por ejemplo tenemos a los mayas, los egipcios y los chinos que observaban el movimiento interplanetario. También Arquímedes fue quien hizo observaciones donde concluyeron a dos leyes, la ley de la palanca y la ley de hidrostática. Cabe mencionar que Tolomeo mediante sus observaciones dijo que la tierra era el centro del universo con su modelo geocéntrico.

Edad de media ( V al XIV)

En esta época no hubieron avances en la ciencia, tanto químicos, médicos y físicos. Sin embargo, hubo un señor llamado Sir Francis Bacon, considerado el padre del empirismo. Sus obras y pensamientos ejercieron una influencia decisiva en el desarrollo del método científico, pero él quien en sí concreto el método científico fue René Descartes, y a partir de ello surgen los experimentos que dieron lugar a descubrimientos futuros.

Renacimiento (siglo XIV al XVII)

Las observaciones de Nicolás Copérnico aportaron a la física los movimientos de los cuerpos celestes donde el demostró que el centro del universo es el sol.

Comenzamos con los que realizó Galileo Galilei (Pisa, 15 de febrero de 1564 - Florencia, 8 de enero de 1642), que gracias a sus aportaciones astronómicas demostró que el sistema solar es heliocéntrico. En el campo de la física hizo tantos e igual de importantes descubrimientos. Estudió el movimiento del péndulo, investigó la resistencia de los materiales y, lo más importante, demostró que varias leyes que había enunciado Aristóteles sobre la caída de los cuerpos. Según él decía, si se dejaban caer dos bolas desde la misma altura, las dos caerían al mismo tiempo, ya que la masa es independiente de la velocidad. Así, usando el raíl de madera, tiró muchas veces bolas de distinto tamaño, y midió el espacio que recorrían con puntos (que equivalían a unos 0,094 cm). En esta época el tiempo era algo más difícil de medir. Galileo tenía tres métodos para medirlo:

- Con un péndulo (que no era una manera muy práctica)

- Tocando el laúd. Al igual que su padre, Galileo tocaba muy bien este instrumento, así que en varias ocasiones lo que hacía era dejar caer la bola y comenzar a tocar. Una vez la bola llegaba al final, dejaba de tocar y contaba las notas hasta el punto en el que había parado. Aunque parezca increíble, con esta técnica conseguía medidas bastante precisas.

- La más complicada y precisa era con un reloj de agua. Consistía en dos recipientes, uno lleno de agua y otro vacío. El agua iba pasando de uno a otro por un tubo que tenía un grifo, y cuyo flujo era de casi un litro y medio por segundo (siendo tanta agua por segundo, las medidas eran muy precisas). Abría el grifo cuando dejaba caer la bola, y lo cerraba cuando ésta llegaba al final del recorrido. Tras esto, medía la cantidad de agua que había pasado en “granos”, y al tiempo que tardaba en pasar un grano de un recipiente a otro lo llamaba “tempo”. Los tempos equivalían a

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