PARADIGMAS DE LA FISICA
jueves, 18 de agosto de 2011
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LINEA DE TIEMPO HISTORIA DE LA FISICA
HISTORIA DE LA FÍSICA
La Historia de la Física está llena de grandes científicos como Galileo, Newton o Einstein, cuyas contribuciones han sido decisivas, pero también de un número muy grande de científicos cuyos nombres no aparecen en los libros de texto. No existe el genio aislado al que de repente se le ocurre la idea clave que cambia el curso de la Ciencia. El avance en el progreso científico no se produce solamente por las contribuciones aisladas y discontinuas de unas mentes privilegiadas.
La Historia de la Física está llena de grandes científicos como Galileo, Newton o Einstein, cuyas contribuciones han sido decisivas, pero también de un número muy grande de científicos cuyos nombres no aparecen en los libros de texto. No existe el genio aislado al que de repente se le ocurre la idea clave que cambia el curso de la Ciencia. El avance en el progreso científico no se produce solamente por las contribuciones aisladas y discontinuas de unas mentes privilegiadas.
Hay partidarios del uso de la historia en la enseñanza de la Física por varias razones:
a) Apreciar el estado actual de nuestro conocimiento científico en comparación con épocas previas.
b) Como hechos que debemos conocer para incrementar nuestra cultura.
c) Posibilidad de adquirir una visión actual y rigurosa de la evolución de nuestra imagen del mundo físico, que está en no pocas ocasiones en contradicción con la imagen simplificada que nos han contado, o que presentan algunos libros de texto.
d) Motivar a estudiantes interesados en aspectos filosóficos y sociales de la ciencia.
Tener una ubicación en el espacio-tiempo. Tener un estado físico definido sujeto a evolución temporal. Poderle asociar una magnitud física llamada energía.La física estudia por lo tanto un amplio rango de campos y fenómenos naturales, desde las partículas subatómicas hasta la formación y evolución delUniverso así como multitud de fenómenos naturales cotidianos, caracterizados por cierta geometría o topología y cierta evolución temporal y cuantificados mediante magnitudes físicas como la energía.
- Dentro del campo de estudio de la Física Clásica se encuentran:
- Mecánica
Termodinámica
Mecánica Ondulatoria
Óptica
Electromagnetismo: Electricidad | Magnetismo
- Dentro del campo de estudio de la Física Moderna se encuentran:
- Relatividad
- Mecánica cuántica: Átomo | Núcleo | Física Química | Física del estado sólido
- Física de partículas
- Gravitación
- Dentro del campo de estudio de la Física Contemporánea se encuentran:
- Termodinámica fuera del equilibrio: Mecánica estadística|Percolación
- Dinámica no lineal: Turbulencia| Teoría del Caos | Fractales
- Sistemas complejos: Sociofísica | Econofísica | Criticalidad autorganizada| Redes Complejas
- Física mesoscópica: Puntos cuánticos
- Nano-Física: Pinzas ópticas
- En el Siglo XVI, Galileo fue pionero en el uso de experimentos para validar las teorías de la física. Se interesó en el movimiento de los astros y de los cuerpos. Usando el plano inclinado descubrió la ley de la inercia de la dinámica y con el telescopio observó que Júpiter tenía satélites girando a su alrededor.
- En el Siglo XVII, Newton (1687) formuló las leyes clásicas de la dinámica (Leyes de Newton) y la Ley de la Gravitación Universal.
- A partir del Siglo XVIII se produce el desarrollo de otras disciplinas tales como la termodinámica, la mecánica estadística y la física de fluídos.
- En el Siglo XIX se producen avances fundamentales en electricidad y magnetismo. En 1855, Maxwell unificó ambos fenómenos y las respectivas teorías vigentes hasta entonces en la Teoría del electromagnetismo, descrita a través de las Ecuaciones de Maxwell. Una de las predicciones de esta teoría es que la luz es una onda electromagnética. A finales de este siglo se producen los primeros descubrimientos sobre radiactividad dando comienzo el campo de la física nuclear. En 1897, Thompson descubrió el electrón.
- Durante el Siglo XX la Física se desarrolló plenamente. En 1904 se propuso el primer modelo del átomo. En 1905 Einstein formuló la Teoría de la Relatividad Especial, la cual coincide con las Leyes de Newton cuando los fenómenos se desarrollan a velocidades pequeñas comparadas con la velocidad de la luz. En 1915 Einstein extendió la Teoría de la Relatividad especial formulando la Teoría de la Relatividad General, la cual sustituye a la Ley de gravitación de Newton y la comprende en los casos de masas pequeñas. Planck, Einstein, Bohr y otros desarrollaron la Teoría cuántica a fin de explicar resultados experimentales anómalos sobre la radiación de los cuerpos. En 1911 Rutherford dedujo la existencia de un núcleo atómico cargado positivamente a partir de experiencias de dispersión de partículas. En 1925, Heisenberg y en 1926 Schrödinger y Dirac formularon la Mecánica Cuántica, la cual comprende las teorías cuánticas precedentes y suministra las herramientas teóricas para la Física de la Materia Condensada. Posteriormente se formuló la Teoría cuántica de campos para extender la Mecánica cuántica de manera consistente con la Teoría de la Relatividad especial, alcanzando su forma moderna a finales de los 40 gracias al trabajo de Feynman, Schwinger, Tomonaga y Dyson, quienes formularon la Teoría de la Electrodinámica Cuántica. Asimismo, esta teoría suministró las bases para el desarrollo de la Física de Partículas. En 1954, Yang y Mills, desarrollaron las bases del Modelo Estándar. Este modelo se completó en los años 70 y con él fue posible predecir las propiedades de partículas no observadas previamente pero que fueron descubiertas sucesivamente siendo la última de ellas el quark top. En la actualidad el modelo estándar describe todas las partículas elementales observadas así como la naturaleza de su interacción.
Algunos enlaces de interés:
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MOMENTOS CLAVE HISTORIA DE LA CIENCIA
En la Fisica es importante identificar la historia de la ciencia. La línea temporal incluida a continuación muestra algunos momentos claves de la historia de la ciencia. En algunos casos la relevancia de algunos de los descubrimientos científicos que se detallan a continuación no fue apreciada en su propia época. La línea, aún distando de ser completa, muestra los diferentes logros, intereses y conocimientos de la humanidad a lo largo de la historia.
Antes De Cristo: (ADC)
- 1600 a. C. Tablilla de Venus de Ammisaduqa
- Demócrito y Leucipo introducen el concepto de "átomo" como partícula de materia indivisible.
- 580 a. C. - Tales de Mileto describe el comportamiento de la magnetita.
- 300 a. C. - Euclides escribe su obra Elementos donde expone las bases de la geometría clásica.
- 250 a. C. - Aristarco de Samos propone, por vez primera, un modelo heliocéntrico del Sistema Solar.
- 240 a. C. - Eratóstenes mide la circunferencia terrestre.
- 127 a. C. - Hiparco elabora el primer catálogo astronómico con unas 850 estrellas.
Contenido |
500-1000
- 830 - El matemático árabe Al Juarismi desarrolla el álgebra.
[editar]1000-1500
[editar]1500
- 1543 - Nicolás Copérnico propone el modelo heliocéntrico.
- 1543 - Andreas Vesalius: Primeras exposiciones detalladas de la anatomía humana.
- 1552 - Miguel Servet describe la circulación pulmonar, con un interés más religioso que científico.
- 1572 - Tycho Brahe observa una supernova, describiendo sus observaciones y mostrando que los cielos no son inmutables.
[editar]1600
- 1600 (aprox.)- Galileo Galilei realiza el experimento del plano inclinado, refutando la teoría Aristotélica del movimiento.
- 1609 - Galileo Galilei observa cuatro lunas en Júpiter aportando evidencias contundentes del modelo heliocéntrico.
- 1619 - Johannes Kepler formula la 3ª ley del movimiento planetario, que completa las leyes de Kepler.
- 1637 - René Descartes y el Discurso del método (ver también: Roger Bacon).
- 1665 - Robert Hooke, utilizando un microscopio, observa células biológicas.
- 1676 - Ole Rømer mide la velocidad de la luz por primera vez.
- 1687 - Isaac Newton publica sus Principia Mathematica que contienen la formulación de las leyes de la física y la gravitación.
[editar]1700
- 1766 - Henry Cavedish descubre el hidrógeno
- 1774 - Joseph Priestley descubre el oxígeno y muestra que el aire está formado por diferentes gases.
- 1777 - Antoine Lavoisier publica sus trabajos sobre la combustión y la naturaleza del oxígeno.
- 1781 - Sir William Herschel descubre el planeta Urano.
- 1789 - Antoine Lavoisier publica su Traité Élémentaire de Chimie en el que se formula la ley de conservación de la masa y elimina lateoría del flogisto.
- 1798 - Henry Cavendish realiza su célebre experimento de la balanza de torsión y consigue medir el valor de la constante de gravitación universal.
- 1796 - Edward Jenner experimenta con la primera vacuna.
[editar]1800
- 1801 - Thomas Young realiza el experimento de la doble rendija demostrando la dualidad onda-corpúsculo de la luz.
- 1817 - Johan August Arfwedson descubre el litio.
- 1820 - Hans Christian Orsted descubre la conexión entre electricidad y magnetismo.
- 1843 - James Prescott Joule mide la equivalencia entre el trabajo mecánico y el calor, resultando en la formulación de la ley deconservación de la energía.
- 1845 - Christian Doppler demuestra el efecto que lleva su nombre (efecto Doppler).
- 1851 - Léon Foucault, utilizando un péndulo, demuestra la rotación de la Tierra.
- 1859 - Charles Darwin publica El origen de las especies donde presenta su teoría de la evolución biológica por selección natural.
- 1860 John Couch Adams y Urbain Le Verrier calculan la posición del planeta Neptuno a partir de la órbita de Urano. Neptuno es descubierto en 1846.
- 1861 - Louis Pasteur refuta concluyentemente la teoría de la generación espontánea.
- 1863 - Gregor Mendel comienza el estudio de las leyes de la herencia genética.
- 1869 - Dmitri Mendeléyev describe la tabla periódica de los elementos químicos.
- 1873 - James Clerk Maxwell formula las leyes clásicas del electromagnetismo.
- 1877 - Ludwig Boltzmann define estadísticamente la entropía.
- 1887 - Heinrich Hertz reformula las ecuaciones de Maxwell y prueba experimentalmente que las señales eléctricas pueden viajar a través del aire libre.
- 1887 - El experimento de Michelson y Morley refuta la teoría del éter luminífero y sienta las bases experimentales de la relatividad especial.
- 1896 - Henri Becquerel descubre la radiactividad.
- 1897 - Joseph John Thomson descubre el electrón.
[editar]1900
- 1905 - Albert Einstein publica su teoría de la relatividad especial. En ese mismo año explica cuánticamente el efecto fotoeléctrico.
- 1909 - Robert Millikan en su experimento de la gota de aceite muestra que los electrones poseen una carga eléctrica definida y consigue medirla.
- 1911 - Ernest Rutherford sienta las bases experimentales de la teoría atómica de la materia.
- 1911 - Onnes: Primeros pasos en Superconductividad.
- 1913 - Niels Bohr presenta su modelo del átomo.
- 1915 - Einstein publica la teoría de la relatividad general.
- 1919 - Arthur Eddington demuestra la teoría de la relatividad general al medir el efecto gravitacional del Sol sobre la luz de estrellas distantes.
- 1920 - Otto Stern y Walter Gerlach realizan el experimento de Stern y Gerlach, que demuestra la existencia del espín de las partículas subatómicas.
- 1920 - John B. Watson y Rosalie Rayner.
- 1927 - Georges Lemaître propone las bases de lo que se convertiría en la teoría del Big Bang.
- 1928 - El experimento de Griffith muestra que la herencia genética puede transformarse.
- 1929 - Edwin Hubble descubre que el Universo se expande, y junto a Milton Humason formulan la ley que rige esta expansión.
- 1947 - John Bardeen y Walter Brittain fabrican el primer transistor.
- 1952 - Alfred Hersey y Martha Chase demuestran en el experimento de Hershey y Chase que el ADN contiene las instrucciones genéticas de la vida.
- 1953 - Stanley L. Miller y Harold C. Urey demuestran en su experimento que la materia orgánica puede surgir a partir de materia inerte en las condiciones adecuadas.
- 1953 - James Watson y Francis Crick descubren la estructura en doble hélice del ADN.
- 1955 - Clyde L. Cowan y Frederick Reines confirman la existencia de los neutrinos.
- 1965 - Arno Penzias y Robert Wilson descubren accidentalmente la radiación de fondo de microondas del Universo, evidencia observacional de la teoría del Big Bang.
- 1965 - Richard Feynman: Electrodinámica cuántica.
[editar]2000
- 2001 - Se completa el primer borrador del genoma humano.
- 2002 - Raymond Davis Jr. y Masatoshi Koshiba detectan las transformaciones de los diferentes tipos de neutrinos, mostrando que éstos tienen masa.
- 2003 - Se describe la totalidad del genoma humano, conformado por 36,000 genes.
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