Física moderna en comparación a la física clásica La Física se divide en dos grandes grupos, la física clásica y la física moderna. A finales del siglo XIX era una creencia común que todos los fenómenos naturales podían describirse mediante las leyes de Newton, los principios de la termodinámica y las leyes del electromagnetismo, las que se basaban en una concepción más mecánica del universo. El desarrollo de la física Moderna se da a partir del inicio del Siglo XX gracias a aportes realizados por el mundo de la física, la matemática y la química, demostrando que la mecánica clásica no es siempre aplicable. Esto cambio en muchos aspectos el conocimiento y entendimiento que se creía tener de la materia microscópica. El estudio del movimiento de partículas, a velocidades comparables a la de la luz, y la investigación del mundo microscópico de los átomos, electrones, protones, y otras partículas, impulso el desarrollo de algunos campos de al Física Moderna, como son la relatividad y la mecánica cuántica. La física moderna nace en 1900, año en el que Max Planck (físico Alemán 1858-1947) publica su teoría de los cuanta, la interpretación ingenua del espacio y del tiempo que ya no es válida. La mecánica cuántica, la teoría de la relatividad, la física atómica, la física nuclear, la física de las partículas elementales y la Óptica electrónica forman parte de la física moderna. En 1900, Max Planck aunque en un principio ignorado por la comunidad científica, profundizó en el estudio de la teoría del calor. En 1900, descubrió una constante fundamental, la denominada “Constante de Planck”, usada para calcular la energía de un fotón (partícula más pequeña de la que esta compuesta la luz). Planck establece que la energía se radia en unidades pequeñas denominadas cuantos. La “ley de Planck” relaciona que la energía de cada cuanto es igual a la frecuencia de la radiación multiplicada por la Constante de Planck. Los dos pilares fundamentales de esta teoría son que las partículas intercambian energía en múltiplos enteros de una cantidad mínima posible, denominado cuantum (cuanto) de energía y que la posición de las partículas viene definida por una función que describe la probabilidad de que dicha partícula se halle en tal posición en ese instante. Un año después descubrió la ley de radiación del calor, denominada Ley de Planck, que explica el espectro de emisión de un cuerpo negro. Esta ley se convirtió en una de las bases de la teoría cuántica, que emergió unos años más tarde con la colaboración de Albert Einstein y Niels Bohr. La teoría de la relatividad fue desarrollada por Albert Einstein (1879-1955) a partir de la cual llego a establecer algunas proposiciones teóricas, que fueron demostradas experimentalmente tiempo después, una tercera aportación de la teoría de la relatividad es que la luz se desvía de su trayectoria al pasar junto a cuerpos de gran masa, Einstein también fue el que cuantizo la energía (le dio un valor) con la famosa formula de E= M * C2 que textualmente dice que la energía es igual a la masa por la velocidad de la luz elevada a dos. La física moderna se caracteriza por estudios micro (pequeños) como lo es el estudio del átomo, la cuantización de la energía y del átomo al cual se le asignaron niveles de energía. La física moderna se divide en física nuclear y física atómica. En pocas palabras la física moderna es la que estudia el comportamiento de las partículas subatómicas y los fenómenos que se dan entre la materia y la energía a esa escala. También explica el comportamiento de la materia y la energía a velocidades cercanas a la de la luz. Explica fenómenos como por ejemplo el fenómeno de la desintegración radiactiva que la física clásica ó Newtoniana no podía explicar. Pero hay que dejar en claro que la física clasita también es importante para la moderna. Actualmente el físico Stephen Hawking, a pesar de su incapacidad, postrado en una silla de ruedas y comunicándose a través de un sistema electrónico, es uno de los mayores conocedores de la Física cuántica.
Las leyes físicas aceptadas de forma general por los científicos antes del desarrollo de la teoría de la relatividad hoy son denominadas como leyes clásicas y se basaban en los principios de la mecánica enunciados a finales del siglo XVII por el físico y matemático británico Isaac Newton. La física clásica describe los fenómenos naturales observables. Sus leyes siguen una lógica “ingenua” y aclaran el buen sentido del hombre. Esta basada en los principios previos a la aparición de la física cuántica. Incluyen estudios del electromagnetismo, óptica, mecánica y dinámica de fluidos, entre otras. La física clásica se caracteriza por los estudios a comportamientos macro (grande) como lo son el estudio de los planetas. Se puede definir como una física teórica hasta aproximadamente el final del siglo 19, antes de la aparición de conceptos como teórica cuántica (1900) y relatividad. La física clásica se fundamentaba ampliamente en la mecánica de Newton y la teoría del electromagnetismo de James Clerk Maxwell. Puede todavía ser aplicada con gran precisión a fenómenos a gran escala en los que no aparezcan movimientos relativos demasiado rápidos. La mecánica de Newton también llamada mecánica newtoniana o mecánica vectorial es una formulación específica de la mecánica clásica que estudia el movimiento de partículas y sólidos. La mecánica newtoniana es adecuada para describir eventos físicos de la experiencia diaria, es decir, a eventos que suceden a velocidades muchísimo menores que la velocidad de la luz y tienen escala macroscópica. En el caso de sistemas con velocidades apreciables a la velocidad de la luz debemos acudir a la mecánica relativista (física moderna). La mecánica (o mecánica clásica) es la rama principal de la llamada Física clásica, dedicada al estudio de los movimientos y estados en que se encuentran los cuerpos. Describe y predice las condiciones de reposo y movimiento, bajo la acción de las fuerzas. Se divide en dos partes: Cinemática: Estudian las diferentes clases de movimiento de los cuerpos sin atender las causas que lo producen. Dinámica: Estudia las causas que originan el movimiento de los cuerpos. La estática esta comprendida dentro del estudio de la dinámica y analiza las causas que permiten el equilibrio de los cuerpos. 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. El límite entre la física clásica y la moderna no es del todo claro, puesto que la Física clásica, incluso la que concierne a sus dominios, no permite interpretarlo todo. Por otra parte, ciertos aspectos de la Física moderna sólo pueden ser comprendidos con la ayuda de la Física clásica. Así, la mecánica relativista “moderna” de Einstein engloba la mecánica “clásica” de Newton. Nombre: Daniela Abarca Curso: 1° Medio A Fecha: 5 de mayo de 2010 Nombre del Profesor: Gladys
