Desarrollo de la fisica moderna

Desarrollo de la física moderna

La física moderna, también llamada física cuántica, es una disciplina académica que nace a partir del nacimiento de dos teorías: la teoría cuántica en 1900 y la teoría de la relatividad en 1905.

Teorías

• Teoría relativista
• Teoría de la física cuántica
• Teoría clásica

Física clásica

Es determinista o computacionalmente predecible y su estudio incluye:

• Mecánica clásica
• Leyes de Newton

  Teoría relativista

• Resolver incompatibilidades

Física cuántica

• Estudia el comportamiento de la materia según sus dimensiones, o su posición y velocidad.

Principios básicos de la física

• Quantum de la energía
• Posición teórica de las partículas
• Posibilidad  

Teoría clásica de la física

Estudia los fenómenos cuya velocidad es muy pequeña comparada con la velocidad y se divide en:

Acústica

Estudia el sonido, infrasonido y ultra sonido.

Mecánica

Describe el movimiento de los cuerpos y su evolución en el tiempo.

Cinemática

Estudia el movimiento de los cuerpos en el espacio, sin atender a las causas que lo producen.

Óptica

Estudia el comportamiento de la radiación electromecánica, sus características y sus manifestaciones.

Las tres formulaciones de la mecánica clásica

• La Mecánica Newtoniana se basa en las tres leyes de Newton y básicamente es la mejor formulación en términos de sencillez.
• La Mecánica Lagrangina permite el uso en igualdad de condiciones de sistemas inerciales, sin que las ecuaciones cambien en su forma básica.
• La Mecánica Hamiltoniana es la formulación similar a la Lagrangina y es el enfoque más adecuado para construir la mecánica estadística clásica.

También comprende la Electrodinámica clásica, está basada en la ecuaciones de Maxwell y se utiliza en fenómenos de escala macroscópica. La genialidad del trabajo de Maxwell es que sus ecuaciones describen un campo electrónico que va ligado únicamente a un campo magnético perpendicular a este y a la dirección de su propagación, este es llamado ahora campo electromagnético.

Teoría de la relatividad

El trabajo de Einstein comenzó con un acertijo: Un móvil emite luz hacia adelante y hacia atrás ¿Cuál de los dos rayos de luz se mueve con mayor velocidad en relación al suelo?

Según la mecánica clásica la respuesta correcta sería el rayo de luz delantero se mueve con mayor velocidad, sin embargo, un experimento realizado en 1887 por los físicos A. Michelson y E. Morley encontró que la respuesta correcta es los dos rayos de luz se mueven a igual velocidad, ya que "La velocidad de la luz es constantemente sin importar quien ni como se emitió".

La Relatividad Especial toma el hecho de la constancia de la velocidad de la luz como condición básica para la construcción de la teoría. Además, Einstein introduce que:

• La coordenada del tiempo se debe tratar simplemente como una coordenada más del espacio.
• Un intervalo de tiempo medido en tierra no es igual al mismo intervalo medio desde el móvil.
• Una distancia medida en tierra no es igual a la misma distancia medida desde un móvil.
• La masa y la energía son conceptos equivalentes. La masa puede convertirse en otras formas de energía (como, por ejemplo, ondas de luz) y al contrario. De aquí sale la famosa formula: [pic 1]

Relatividad general

• En 1996 Einstein extendió los conceptos de la Relatividad Especial para explicar la atracción gravitacional entre masas.
• Según Newton la fuerza de gravedad aparece automáticamente siempre que haya dos masas.
• La gravedad es una fuerza de atracción universal que sufren todos los objetos con masa, sea este un electrón o una estrella.
• La fuerza que sentimos cuando nos movemos en un sistema acelerado (por ejemplo, cuando el coche frena) tiene la misma naturaleza que la fuerza de atracción entre masas (por ejemplo, la fuerza que ejerce la Tierra sobre la Luna).

Agujero negro

Los agujeros negros son objetos físicos en el espacio, igual que todo lo demás que vemos en el cielo nocturno. Pero acumulan tanta masa en un espacio tan pequeño que ni siquiera la luz puede escapar de su gravedad.

Teoría cuántica

Cada electrón presenta una energía especifica.

Números cuánticos:

• n = Principal

Distancia del núcleo

Nivel de energía

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