DE LA BRUJULA AL ESPIN ¿QUE ES UNA LEY DE LA NATURALEZA? OTROS MUNDOS ARTICULOS DE EINSTEIN. CONFERENCIAS SEMANA DE LA INGENIERIA

DE LA BRUJULA AL SPIN

ASPECTOS HISTORICOS

En cuanto los aspectos históricos el libro te empieza a introducir diciéndote que “la electricidad y el magnetismo aspectos diferentes de un mismo fenomeno” y esque durante muchos años se creyó que no tenían que ver la una con la otra. Se cree que todo empezó en Grecia con Tales de Mileto alrededor del año 600 a.C. ya hablaba bastante sobre el estudio de los imanes, además fue Platón en su escrito Ion quien señalo que la propiedad de atracción se podría transmitir de un cuerpo a otro formando una cadena y puesto que en la zona de Grecia había mucha magnetita permitió su estudio y que se abririeran varias “escuelas” y lo que me llamo mucho la atención fue su teoría de que el iman soltara partículas que se metían en los agujeros del hierro y esto formara un vacio, de aquí nos vamos hasta los chinos, que es a ellos a quienes se les atribuye la creación de la brújula, donde nos cuentan una leyenda que el fundador del imperio chino se perdió y gracias a una brújula que apuntaba siempre al sur logro atrapar a un príncipe rebelde.

El primer texto científico importante sobre el magnetismo (De Magnet) también es mencionado, en el cual ya se asumia que el iman posee 2 polos la cualidad de que si se fragmenta un iman se crean dos nuevos polos. Hay algo que me sorprendio y no tenia ni la menor idea, que es el como se pueden creeae imanes, dice el texto que por deformación plástica, calentando y enfriando barras de hierro y pues estas fueron las maneras mas comunes de crear imanes incluso el como hacerlos mas potentes y que este magnetismo se transmitia por las puntas del material, de hecho lo mas importante de esto es que ya adapta su teoría a la tierra suminedo que cuenta con un campo magnético y polos, luego viene a relucir descartes quien cambio completamente la concepción sobre el tema, esto empezó a convertirse en una carrera entre los científicos de Inglaterra y Francia en donde entre otras cosas se percataron mediante la balanza de torsión que la atracción decrece con la distancia.

Uno de los mas importantes fue Coulumb quien modifico la ley de los fluidos e hizo la distinción entre cargas eléctricas y magnéticas, de ahí fue Possion quien se ayudo de las teorías de Coulumb para desarrollar una teoría magnetostatica y desarrollo el conepto de potencial.

Las personas no se habían preocupado del por que variaba la aguja de la brújula cuando caia un rayo cercano y no fue hasta que Oersted se dio cuenta de que si acercas un cable con carga a una aguja magnética esta es afectada, todo esto debido a la pila voltaica.

Faraday quien no tenia estudios, sino que era una persona sumamente inteligente, fue empleado en un laboratorio donde después de estar trabajando mucho, visualizo estas líneas invisibles que despiden los imanes (líneas de campo). Tambien demostró que el magnetismo no era únicamente del hierro, si no que había otros materiales que tenían las mismas propiedades, aunque en diferentes grados .

Después Maxwell quien tomo todos los estudios realizados por sus predecesores y los modelo matemáticamente generando las 4 ecuaciones de Maxwell, de la misma manera se descubrió que las ondas magnéticas se propagaban a la velocidad de la luz y Hertz demostró que estas eran ondas de lus y fue asi como ya no era suficiente lo que sabían, necesitaban teorías de física cuántica para poder seguir explicando lo que realmente pasaba.

Todo esto fue una carrera para tratar de explicar un fenómeno que había estado presente desde hacía muchos años y que había fascinado a los grandes pensadores, pues no lograban entenderlo, hasta que llegamos a la mecánica cuántica, con las ecuaciones de Planck, la tesis doctoral de Niels Bohr, los escritos de Einstein, las Ecuaciones de Schrödinger, que nos empiezan a describir el movimiento del electron el que tambien se comporta como una particula, como una onda el Quantum que es la energía necesaria de energía para liberar un salto de electron y el Spin propuesto por Ising para explicar el ferromagnetismo; nos decía que los Spin están alineados en intervalos regulares en una dimensión y cada spin puede tomar un valor +ó- esto todo esto permitio unir nuestro mundo, el como lo percibimos con el mundo subatomico

EL MAGNETISMO Y LA LUZ

Las escuaciones de Maxwell se ayudan de como los campos están relacionados entre sí que esto nso habla de la relación de atracción que puede haber entre dos cargas y este fenómeno parece ser instantáneo todo esto por que Faraday logro visualizar el campo que son curvas cuya tangente, en cualquier punto, tiene la misma dirección que la fuerza entre las cargas todo esto nos va llevar al signo que poseen las cargas el si se atraen o se repelen, hasta llegar al campo magnético que se define como la parte de la fuerza que invlucra la velocidad de la carga y actuasobre una carga.

Los campos son portadores de energía, tanto el campo eléctrico como el magnético almacenan energía; la energía potencial asociada al mismo se representa como el cuadrado del campo en cuestión, al describir la propagación de ondas elctromagneticas veremos que es atural asociar la energía que transportan las ondas con la energía de los campos.

De las leyes de Maxwell que ya antes habían sido descubiertas por otros científicos, son muy importantes pues aunque ya descubiertas se quedaron únicamente en la teoría hasta que Maxwell las modelo que son la ley de Gauss; Ley sobre la ausecua de cargas magnéticas libres;Ley de Faraday sobre la inducción electromagnética; ley de4 Ampere-Maxwell sobre la dependencia del campo magnético de la corriente eléctrica y la variación del campo eléctrico

Empezamos con la ley de Gauss la cual nos dice que la fuerza entre dos cargas es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Dicha fuerza puede ser repulsiva según el signo de la carga, ya sea positiva o negativa y el campo eléctrico siempre es producido por una fuente ya sea una carga o un conjunto de cargas, esto se puede expresar de manera sencilla, definiendo el concepto de flujo como el producto del campo eléctrico por el área de la sección que atraviesa, o sea que el flujo nos da una idea de que tanto campo atravisa una superficie si usamos todas las secciones que componen esta superficie, pero que pasa cuando esta superficie encierra una carga es donde nos ayuda a entender la ley de Gauss que nos dice; el flujo de campo eléctrico a través de cualquier superficie cerrada es proporcional a la carga total encerrada por esta superficie, la única diferencia de la Ley de Gauss y de coulumb es que Gauss se expresa en términos de campo y no de fuerza, de hecho el campo eléctrico decrece de la misma forma que el cuadrado de la distancia al alejarse de una carga puntual. Aunque muchas veces la cantidad que se utiliza para obtener información acerca del campo eléctrico es la diferencia de potencial que aparecerá también al analizar la ley de inducción.

El potencial eléctrico es una cantidad escalar pues solo se describe con una magnitud y sirve para medir la cantidad de trabajo por unidad de carga que se realiza al mover una carga positiva de un pinto a otro.

La diferencia de potencial eléctrico entre los puntos es independiente de la trayectoria que se tome para ir de un punto a otro y su variación nos prporciona el campo eléctrico. Para hacer contacto con las manifestaciones cotidianas de la electricidad.

Cuando hay poco voltaje significa que hay poca diferencia de potencial y que por lo tanto las cargas eléctricas, en este caso eslectrones, fluyen en forma maserratica y que en consecuencia hay menos corriente.

Ahora el libro sigue con la Ley de la ausencia de monopolos magnéticos. Esta es una ley análoga a la de Gauss para un caso magnético con lo que se obtiene un campo magnético que deacae de la misma forma que el inversodel cuadrado de la distancia a distancias grandes. También nos dice, la materia esta compuesta de cargas eléctricas libres y no de cargas magnéticas, lo que es lo mismo, los polos magnéticos asilados parecen no existir y p0or lo tanto la ley para el flujo de campo magnético es diferente de la de Gauss y dice asi “el flujo neto de campo magnético a través de cualquier superficie cerrada es cero” esto es cierto pues no existen polos magnéticos aislados mas no existe impedimento físico para pensar que en algún lugar del espacion exsitieron monopolos magnéticos, ha habido numerosos intento para encontrar monopolos magnéticos, algunas teorías modernas comoloficas predicen que pares de polos mafneticos fueron creados al inicio del universo para separarse posteriormente, estos monopolos serian escasos si los comparamos con el numero de electrones y muy difíciles de detectar, todo esto es muy interesante pero mientras lo leeia igual me preguntaba como puede afectar esto a la ley que estamos abordando en este momento y la misma lectura me llevo a esto: Aparte de aseverar que el flujo magnético neto en algunos puntos del universo no es cero, las conclusiones generales de la electrodinámica no se verían afectadas pies la materia esta compuesta de cargas eléctricas y las fuentes del campo magnético son las corrientes eléctricas, además de que las interacciones cuánticas son microscópicas. Esta ley implica la existencia de una cantidad llamada potencial vectorial magnético, que es muy importante en la electrodinámica.

Pues de la misma manera ahora el libro aborda la siguiente ley, la Ley de inducción de Faraday quien fue el que realizo las contribuciones mas importantes junto con Ampere. Faraday encontró entre otras cosas que una aguja se magnetiza por el pulso de corriente inducida y que puede ser magnetizada en sentido opuesto cuando

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