Ensayo física moderna luis alarcon

FISICA MODERNA

1. Ensayo Física Moderna



Presentado: Ing. Javier Montaña



Por: Luis Alarcón
COD: 2005270119










ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES
Facultad de Ingeniería Electrónica
Noviembre de 2012

2. Introducción

El conocimiento que tiene el hombre de la naturaleza, le ha permitido sobrevivir en
esta época en la que tan solo la densidad de población le hace imposible subsistir
de manera natural, sin el aporte de la tecnología que le proporcione los medios
necesarios para la vida. La física moderna incide en todas las actividades del
hombre actual, aunque la mayoría no se percata de ello. Hay muchos
profesionales, con más de 20 años de instrucción, que ignoran la física moderna, a
pesar de ser usuarios de muchos artefactos que no pueden ser fabricados sin el
aporte de los conocimientos de la física contemporánea. Por otro lado, la
aplicación de los resultados de las investigaciones que generan nuevos
conocimientos en física, las comunicaciones, los transportes, la agricultura, la
ganadería, el comercio, el hogar, la economía, etcétera; nunca en la historia de la
humanidad ha sido tan breve el tiempo que transcurre desde que se realiza una
investigación hasta que es usada por un amplio sector de la población.

Las características de la Física Moderna, la han distanciado del gran público,
convirtiéndola en un tema que solo es abordado por especialistas. Sin embargo,
es necesario que la gente que va a estudiar una carrera profesional, tenga un
panorama cultural más amplio y que por lo menos esté correctamente informado
de estos aspectos de la ciencia. Una narración del desarrollo histórico de la física
moderna, puede ser suficiente para cumplir con el objetivo cultural y aportar
conocimientos que permitan afianzar la vocación de aquellos que van a dedicarse
profesionalmente a la física.
La física moderna aparece a fines del siglo XIX con el descubrimiento de la teoría
cuántica y la teoría de la relatividad.
Surge como consecuencia de la inexplicabilidad de ciertos fenómenos con la
aplicación de las leyes de la física clásica (Newtoniana); así si analizamos una
partícula cuya velocidad es tan grande como la de la luz, la física clásica falla. Si
se analiza microscópicamente las partículas de un átomo, también falla.
Surgieron entonces grandes científicos que dieron un gran avance a la ciencia:
Albert Einstein, Max Planck, Niels Bohr, entre otros
La física moderna comienza a principios del siglo XX, cuando el alemán Max
Planck, investiga sobre el “cuanto” de energía, Planck decía que eran partículas
de energía indivisibles, y que éstas no eran continuas como lo decía la física
clásica, por ello nace esta nueva rama de la física que estudia las manifestaciones

3. que se producen en los átomos, los comportamientos de las partículas que forman
la materia y las fuerzas que las rigen. (También se le llama física cuántica
En 1905, Albert Einstein, publicó una serie de trabajos que revolucionaron la física,
principalmente representados por “La dualidad onda-partícula de la luz” y “La
teoría de la relatividad” entre otros. Estos y los avances científicos como el
descubrimiento de la existencia de otras galaxias, la superconductividad, el
estudio del núcleo del átomo, y otros, permitieron logran que años más tarde
surgieran avances tecnológicos, como la invención del televisor, los rayos x, el
radar, fibra óptica, el computador etc.
La misión final de la física actual es comprender la relación que existe entre las
fuerzas que rigen la naturaleza: la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza
nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil. Comprender y lograr una teoría de
unificación, para así poder entender el universo y sus partículas. Se conoce,
generalmente, por estudiar los fenómenos que se producen a la velocidad de la
luz o valores cercanos a ella o cuyas escalas espaciales son del orden del tamaño
del átomo o inferiores.
Se divide en:
La mecánica cuántica
La teoría de la relatividad
No es una audacia extrema concebir a la ciencia no sólo como una colección de
leyes, un catálogo de hechos sin mutua relación, sino como una creación del
espíritu humano con sus ideas y conceptos libremente inventados. Por su parte,
las teorías físicas tratan de dar una imagen de la realidad y de establecer su
relación con el amplio mundo de las impresiones sensoriales. Luego, la única
justificación de nuestras estructuras mentales está en el grado y en la norma en
que las teorías logren dicha relación.

La ciencia es como un organismo viviente, siempre en equilibrio dinámico y que
vive solamente bajo la inexorable condición de proceder y progresar
continuamente. Su historia, es un fragmento de la historia, o sea un fragmento de
la vida de la humanidad; pero de toda la humanidad, porque cada descubrimiento
científico tiene un valor universal, sea desde el punto de vista filosófico, como
desde el punto de vista social, puesto que su difusión (como medio cultural) es
sobre todo debido a la razón, y la razón es un bien universal no sujeto a ninguna
discriminación. Por ello, la noticia de un importante descubrimiento científico es

4. publicada en la misma forma, en todo el mundo, en todos los países, cualquiera
que sea su estructura política, social o religiosa.

En la sucinta descripción que hemos hecho sobre la teoría de la relatividad, hemos
visto cómo con su avenimiento se crearon otras realidades que le otorgaron a la
física nuevos progresos. También en esa descripción hemos considerando que los
procesos de creación puede ser descubierto con mucha anterioridad al punto
inicial de la física. Uno de los conceptos más primitivos es el de objeto. Los
conceptos de un árbol, un caballo, o de cualquier otro cuerpo material, son
creaciones adquiridas de la experiencia aun cuando las impresiones en que se
originaron son primitivas en comparación con el mundo de los fenómenos físicos.
Un gato cazando un ratón también crea, por el pensamiento, su realidad propia y
primitiva. El hecho de que el gato reaccione; de igual manera, contra cualquier
ratón que encuentre, muestra que forma conceptos y teorías que lo guían por su
propio mundo de impresiones sensoriales.

«Tres árboles» es algo diferente de «dos árboles». Pero «dos árboles» no es lo
mismo que «dos piedras». Los conceptos de los números puros, 2, 3, 4....
Librados de los objetos de los cuales se originaron, son creaciones de la mente
pensante, creaciones que contribuyen a describir la realidad de nuestro mundo.

El sentir sicológico, subjetivo, del tiempo, nos permite ordenar nuestras
impresiones, establecer que un suceso precede a otro. Pero relacionar todo
instante del tiempo con un número, por el empleo de un reloj, considerar el tiempo
como un continuo unidimensional, ya es una invención. También lo son los
conceptos de la geometría euclidiana y no-cuclidiana y de nuestro espacio
comprendido como un continuo tridimensional.

La física empezó, en realidad, con la invención de los conceptos de masa, de
fuerza y de sistema inercial. Todos estos conceptos son invenciones libres. Ellos
condujeron a la formulación de la concepción o punto de vista mecánico. Para el
físico de principios del siglo XIX, la realidad de nuestro mundo exterior consistía en
partículas entre las que obrarían simples fuerzas dependientes únicamente de la
distancia que las separa. Trató de retener, tanto como le fue posible, su creencia
de que sería factible explicar todos los sucesos naturales con esos conceptos
fundamentales de la realidad. Las dificultades relacionadas a desviación de una

5. aguja magnética por una corriente eléctrica, las relacionadas con el problema de la
estructura del éter nos indujeron a crear una realidad más sutil. Así apareció el
importante descubrimiento del campo electromagnético. Hacía falta una
imaginación científica intrépida para percatarse de que pudiera dejar de ser
esencial para el ordenamiento y comprensión de los sucesos, el comportamiento
de los cuerpos siéndolo, en cambio, el comportamiento de algo entre ellos.

Posteriores progresos han destruido los viejos conceptos y lo nuevos. El tiempo
absoluto y el sistema inercial de coordenadas han sido abandonados por la teoría
de la relatividad. En continuo unidimensional del tiempo y el continuo
tridimensional del espacio dejaron de ser el fondo o escenario de todos los
sucesos naturales, siendo sustituidos por el continuo tetra dimensional del espacio
tiempo, otro invento libre con nuevas propiedades de transformación. El sistema
inercial de coordenadas dejó de ser indispensable. Todo sistema de coordenadas
igualmente adecuado para la descripción de los sucesos de la naturaleza.

La teoría cuántica creó, también, nuevas y esenciales características de la
realidad. La discontinuidad reemplazó a la continuidad. En lugar de leyes que
valgan para los casos individuales, aparecieron leyes de probabilidad.

La realidad creada por la física moderna está, ciertamente, muy distante de la
realidad primitiva. Pero el objeto de toda teoría física sigue siendo el mismo.

Con la ayuda de las teorías físicas tratamos de encontrar nuestro camino por el
laberinto de los hechos observados; ordenar y entender el mundo de nuestras
sensaciones. Desearíamos que los hechos observados resultaran consecuencia
lógica nuestro concepto de la realidad. Sin la creencia de que es posible asir la
realidad con nuestras construcciones teóricas, sin la creencia en la armonía
interior de nuestro mundo, no podría existir la ciencia. Esta creencia es, y será
siempre, el motivo fundamental de toda creación científica. A través de todos
nuestros esfuerzos, en cada una de las dramáticas luchas entre las concepciones
viejas y nuevas, se reconoce el eterno anhelo de comprender, la creencia siempre
firme en la armonía del mundo, creencia continuamente fortalecida por el
encuentro de obstáculos siempre crecientes hacia su comprensión.

6. Por otra parte, la física como ciencia es sobre todo la búsqueda y el estudio del
orden, esto es de las leyes que rigen a los hechos que se verifican fuera de
nosotros. Por consiguiente, se trata de una ciencia esencialmente objetiva, porque
la naturaleza es como es, y se comporta como se comporta, a su albedrío, como
ha sido creada. No obstante, el orden que está afuera de los físicos es,
frecuentemente imaginado, ideado, previsto por ellos como un alimento de sus
espíritus, lo que implica que ya estaba latente –como una posible verdad– en sus
pensamientos.