Nombre: Luis Alejandro Flórez Argüello Grado: Once Fecha: 07.05.2010
FÍSICA NEWTONIANA VS. FÍSICA DE EINSTEIN
La física o la ciencia de la naturaleza, indaga acerca de las propiedades de lo natural, de la manera en que interactúan el espacio, el tiempo, la materia y la energía en el modo en que se desarrollan los fenómenos que observamos. Pretende de esta manera comprender el funcionamiento más intrínseco de lo que nos rodea y por tanto hacer posible la predicción de eventualidades y sucesos del medio en que vivimos. Actualmente, Actualmente, nuestra forma f orma de percibir el mundo diverge enormemente enormemente de la manera en que este se advertía hace apenas unos siglos, la ciencia ha alcanzado tal punto, que podemos con cierto grado de exactitud, conocer, comprender y dado el caso modificar casi cualquier evento que se diese dentro de nuestro universo conocido 1. Para hablar, específicamente del avance físico, es necesario hacer una breve contextualización, centrándonos principalmente en dos exponentes de esta ciencia: Sir Isaac Newton y Albert Einstein, dos magnates y revolucionarios de la física. El primero (Sir Isaac Newton) centró su física en una suposición de un universo de corpúsculos extensos y grandes regiones de espacio vacío, cada uno de ellos con la propiedad de ejercer fuerzas sobre los demás. Comenzó su sedición con el desarrollo de la ley fundamental de atracción entre dos cuerpos másicos, la ley universal de la gravitación 2. Con este descubrimiento, se hizo posible el entendimiento de nuestro sistema solar: el movimiento de los planetas alrededor del sol, y prácticamente toda la dinámica estelar del universo. Adicionalmente escribió la base de la física clásica en su “ Philosophiae naturalis principia mathematica ”, ”, donde logra unificar y sintetizar en principios matemáticos, el movimiento de la tierra y de sus cercanías. Desarrollando de manera axiomática y basándose en los postulados de Galileo y Kepler, las leyes del movimiento en conjunto con otras herramientas matemáticas que sirvieron de instrumentos en la comprobación de sus predicciones teóricas.
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Nuestro sistema solar, despreciando cualquier otro lugar del universo del que no se conozca con certitud características temporales y espaciales. 2 “todas las partículas materiales, y los cuerpos formados por estas partículas, tienen una propiedad denominada masa gravitacional. Esta propiedad hace que dos partículas cualesquiera ejerzan entre sí una fuerza atractiva (a lo largo de la línea que las une) directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.”
El segundo (Albert Einstein) es nacido bajo una atmósfera en la que prima la actividad experimental sobre la fundamentación teórica, en la que se desconocía la naturaleza del calor, y era incierto el carácter ondulatorio de la luz. Así pues, Einstein, en un ambiente de estudio universitario irregular, reflexiona y evalúa la teoría electromagnética de Maxwell y las obras de Hertz, Kirchhoff y Helmholtz. Incluso, comienza a estudiar el “ Philosophiae naturalis principia mathematica” de Newton, y se da cuenta que aunque la teoría de la gravitación explica la mayoría de fenómenos en la tierra y en el espacio, no tiene un fundamento o causal determinada. De esta forma, Einstein formula la famosa teoría de la relatividad, en la que concordaba con Newton en la propiedad tridimensional del espacio, y en el hecho de que probablemente estuviese lleno de materia. Sin embargo, Einstein propone que materia con masa definida, contenida en el espacio podría causar alteraciones en el mismo, podría causar una curvatura, un hundimiento, una deformación, un jalón del espacio o incluso un agujero en el mismo. Adicionalmente, Einstein añade una cuarta dimensión: El tiempo.; En ese sentido, la gravedad sería el resultado de la presencia de los cuerpos en el espacio. Según Newton, en vista de que la gravedad “es” constante , un cambio súbito en la masa de un cuerpo suspendido en el espacio sería comunicado instantáneamente al resto del universo, por otra parte, Einstein discrepa con esta condición, según él, sí el sol se apagase, la señal para que los planetas dejen de orbitar tendría que tomar cierto lapso de tiempo, y este lapso no sería el mismo que toma la señal en llegar a Marte, respecto al que toma en llegar a Plutón. Einstein aplica a este fenómeno su suposición de deformación del espacio, según la que, sí una piedra cayese en un estanque, el cambio de masa provocaría una ondulación en el espacio que se expandiría en todas direcciones, causando que el espacio se estreche, se estire, se exprima y se presione, a esta perturbación se le conoce como una onda gravitacional. Así, la teoría de la relatividad, abarca los supuestos de Newton y ofrece una mayor precisión en cuanto a los cálculos refiere. Sin embargo, una deformación del espacio, no sería mesurable, a menos que fuera causada por cuerpos masivos, como estrellas de la índole de supernovas o choques agujeros negros de densidad infinita. En conclusión, podría decirse, que la teoría relativista en conjunto con las leyes de la física Newtoniana son complementarias, en cuanto la teoría de Einstein no es muy apreciable para objetos no masivos es decir, de masas pequeñas, de la misma forma en que la física Newtoniana deja ciertos vacíos en cuanto a la formación de fuerzas y la generación de estas. Además, cabe decir que son en ese caso, teorías parcializadas aplicables únicamente a regiones especificas del espacio, y por tanto contribuyentes a una teoría unificada, o teoría de la ciencia.