LIBROOO SUPERCUERDAS Y OTRAS COSAS

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FÍSICA: LA

FUNDAMENTAL

CIENCIA

¿Qué es la física?

La física se ocupa de la forma en que funciona el universo a lo más funda-

nivel mental. Las mismas leyes básicas se aplican para el movimiento de una caída

nieve ¯ ake, la erupción de un volcán, la explosión de una lejana

estrella, el ight ¯ de una mantequilla o ¯ y la formación de los inicios del universo.

No es dif ® culto imaginar que, unos treinta mil años

atrás, durante una fría noche de primavera oscura, un niño pequeño, se trasladó per-

tal vez por la prístina belleza del cielo estrellado, miró a su madre

y, en un idioma incomprensible para cualquiera de nosotros hoy en día, pidió

ella: `` Madre, que hizo el mundo?''

Para preguntarse cómo las cosas se producen, por supuesto, lo universal

calidad humana. Como nearas podemos decir, los seres humanos han sido

preocupado por el origen y naturaleza del mundo durante todo el tiempo

como hemos sido humanos. Cada uno de nosotros se hace eco de las palabras del

gran físico austríaco Erwin Schroedinger, `` No sé de dónde

Vine norwhitherI go norwho soy,'' y busca respuestas.

Aquí radica la emoción que esta búsqueda de respuestas lleva a

ourminds. Hoy en día, los científicos han sido capaces de perforar unos pocos de los

velos que nublan las preguntas fundamentales que Whisperin nuestra

mente con una nueva y maravillosa de pensar que es

® rmemente anclada en la obra de Galileo, Newton, Einstein,

Bohr, Schrödinger, Heisenberg, Dirac y muchos otros a quienes

nos reuniremos en nuestra incursión en el mundo de la física.

Física, a continuación, intenta describir la forma en que el universo

obras en el nivel más básico. Aunque se trata de un gran

variedad de fenómenos de la naturaleza, la física se esfuerza por lograr explicaciones

con el menor número de leyes posibles. Vamos, a través de algunos ejemplos,

degustar algunos de los ¯ avorof física.

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Todos sabemos que si dejamos caer un terrón de azúcar en el agua, el azúcar

se disuelve en el waterand como resultado los waterbecomes más gruesa,

más denso, es decir, más viscoso. Nosotros, sin embargo, no es probable que pagar un

mucha atención a este fenómeno bien conocido. Uno

mente inquisitiva hizo.

Un año después de graduarse de la universidad, el joven Albert

Einstein considera el mismo fenómeno y, en efecto,

prestar atención a ella. Debido a su carácter rebelde, Einstein

no había podido ® nd un puesto en la universidad como lo había querido

y fue apoyándose en trabajos temporales como tutor o como

un maestro sustituto. Si bien en sustitución de un profesor de matemáticas

en la Escuela Técnica en Winterthur, cerca de Zurich, de mayo a

07 1901, Einstein comenzó a pensar en el agua azucarada

Figura 1.1. Las leyes de la física se aplican a una caída de nieve ¯ ake (cortesía

Wirgin WP), la explosión de una estrella o la erupción de un volcán (cortesía

NASA).

SUPERSTRINGSANDOTHERT hings

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Página 20

problema. `` La idea. . . puede muy bien haber llegado a Einstein como estaba

tomando el té'', escribe un ex colaborador de Einstein.

Einstein simpli ® ed el problema teniendo en cuenta que el azúcar

moléculas sean pequeños cuerpos duros nadando en un sin estructura

¯ uid. Esta simpli caci on ® le permitió realizar cálculos

que había sido imposible hasta entonces y que explica cómo el

sugarmolecules se difunda en el agua, haciendo que el líquido

más viscoso.

Esto no fue sufi ciente ® forthe de veintidós años de edad, el científico.

Miró hacia arriba los valores reales de viscosidades de diferentes soluciones de

azúcar en el agua, poner estos números en su teoría y obtuvo

a partir de sus ecuaciones del tamaño de moléculas de azúcar! También encontró

Un valor forthe moléculas numberof en una determinada masa de cualquier

sustancia (número de Avogadro). Con este número, que pudo

calcular la masa de cualquier átomo. Einstein escribió un artículo cient ® c

con su teoría titulado `` Una nueva determinación de las dimensiones de

Moléculas''.

Figura 1.2. Albert Einstein.

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P hysics: E l F undamental S cience

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En los talones de este trabajo, Einstein envió para su publicación

otro papel importante en el movimiento molecular, donde

explicó el errático movimiento en zigzag de las partículas de

fumar. Una vez más, buscando siempre la fundamental, Einstein era

capaces de demostrar que este movimiento caótico da evidencia directa de

la existencia de moléculas y átomos. `` Mi principal objetivo'', que

escribió más tarde, `` era hechos ® nd que garanticen la medida de lo

posible la existencia de átomos de tamaño de ® ® nite nite''.

Casi un siglo antes, Joseph von FraunhoÈfer, un ilustre-

físico alemán ous, descubrió que la aparente continuidad de

espectro solar es en realidad una ilusión. Esto aparentemente Unre-

lada descubrimiento era en realidad el comienzo de la larga y tortu-

carretera OU hacia la comprensión del átomo. La undécima y

hijo menor de un vidriero, FraunhoÈferbecame aprendiz de un

fabricante de vidrio a la edad de doce años. Tres años más tarde, un monstruo de acci-

dent volvió la vida del joven muchacho alrededor, el abordaje desvencijada

casa en la que vivía en colapsado y él era el único sobreviviente.

Maximiliano I, elector de Baviera, acudieron al lugar y

se apiadó del poorboy. Le dio al joven de dieciocho

ducados. Con esta pequeña capital, FraunhoÈferwas poder comprar

libros de óptica y unas máquinas con las que empezó su

propio taller de vidrio de trabajo. Al probar prismas de alta calidad

FraunhoÈfer encontró que el espectro formado por la luz del sol después de que se

pasado a través de una de sus prismas faltaba algunos colores, sino que

fue atravesado por numerosas líneas negras minúsculas, como en la gura 1.3 ®

(Colorplate). FraunhoÈfer, intrigado, siguió estudiando

...