Física Perspectivas y Horizontes

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Física Perspectivas y Horizontes

Física concepto:

Ciencia que estudia las propiedades de la materia y de la energía y establece las leyes que explican los fenómenos naturales, excluyendo los que modifican la estructura molecular de los cuerpos.

Perspectiva: Lejanía o distancia desde donde se observa o estudia algo

Frontera: Línea que separa dos cosas o que marca una extensión

Ramas de la física

La física atómica:

Es un campo de la física que estudia las propiedades y el comportamiento de los átomos (electrones y núcleos atómicos). El estudio de la física atómica incluye a los iones así como a los átomos neutros y a cualquier otra partícula que sea considerada parte de los átomos.

La física atómica es uno de los campos de la física que estudia el comportamiento y propiedades de los átomos (electrones y núcleos atómicos). El estudio de la física atómica incluye a los iones así como a los átomos neutros y a cualquier otra partícula que sea considerada parte de los átomos.

Exponentes:

John Dalton (1766-1844), en general es reconocido como el fundador de la teoría atómica de la materia, pese a que el atomismo tuvo continuados exponentes desde el tiempo de Demócrito. Dalton dio a la teoría contenido científico sólido y la transformó así en la base de la física y de la química. Los átomos de un elemento, dijo, son iguales pero el átomo de un elemento difiere del átomo de otro. Creyó que los átomos eran indivisibles.

Usos de la física atómica:

-El láser, la manipulación de átomos con ayuda de láseres, y los fuereños, que son nuevos materiales formados a partir de conglomerados de átomos de carbono.

-Avances en cosmonáutica y las nanas ciencias.

-Armas nucleares.

Algunos de los avances obtenidos en 1994 y 1995:

-Nano-estructuras formadas al enfocar átomos con luz láser.

-Medida de las masas atómicas usando iones atrapados con campos electro-magnéticos.

-Búsqueda de nuevos fenómenos físicos con el helio.

-Iones de carga muy alta atrapados.

-Condensación de Bose-Einstein en conglomerados de pocos átomos.

-Interferometría de átomos.

-Nano-estructuras para guiar átomos.

Física Molecular

Concepto: La Física Molecular estudia problemas relacionados con la estructura atómica de la materia y su interacción con el medio.

¿Qué es una molécula?         

Una molécula es la partícula más pequeña que representa todas las propiedades físicas y químicas de una sustancia. las moléculas se encuentran formadas por uno o más átomos.

Astrofísica:

La Astrofísica es la ciencia que estudia los Astros desde el punto de vista de la física, por tanto, está ligada a la Astronomía (estudio visual de los astros) y a la Física (estudio de las leyes del Universo). Podemos decir que es una rama específica de la física, cuyas leyes, fórmulas y magnitudes, se emplean para describir las propiedades y el comportamiento de los cuerpos estelares

- Teorías físicas implicadas (bases)

1- La teoría de la mecánica clásica y el campo gravitacional, bajo los estudios de Newton

2- La teoría del campo electromagnético, tras los descubrimientos de Maxwell

3- La teoría de la mecánica cuántica, introducida por Max Planck

4- La teoría de la relatividad general, postulada por Albert Einstein

No fue hasta la edad media que los filósofos comenzaron a mezclar las simples observaciones, con estudios geométricos más precisos, destacando sabios de la talla de Nicolás Copérnico, Galileo, Kepler, etc.., si bien, ninguno de ellos contaba aún con los necesarios conocimientos físicos para, no sólo describir lo que veían, sino comprenderlo, predecirlo y analizarlo, lo que empezó a suceder cuando el gran Isaac Newton escribió sus "principios matemáticos de filosofía natural" y postuló las Leyes de la gravitación Universal, estableciendo las bases de la mecánica clásica.

A principios del S. XIX, las leyes de Newton pudieron ser complementadas con los primeros estudios del comportamiento de la luz, cuando J. Von Frauhofer analizó el espectro de la luz solar, descubriendo que ciertas características de los astros pueden ser analizadas y estudiadas bajo el amparo de las propiedades del espectro, momento en el que nace la astrofísica moderna.

3- TEORÍAS FÍSICAS IMPLICADAS

Ya que la astrofísica discurre irremisiblemente paralela a los avances de la física y las matemáticas, sus fundamentos también se adaptan a los nuevos descubrimientos y teorías físicas, en orden cronológico a dichos avances. Así, el universo de los astros ha sido explicado al menos de cuatro maneras diferentes con el transcurso de los años, de acuerdo a las siguientes teorías:

 1- La teoría de la mecánica clásica y el campo gravitacional, bajo los

estudios de Newton

2- La teoría del campo electromagnético, tras los descubrimientos de

Maxwell

3- La teoría de la mecánica cuántica, introducida por Max Planck

4- La teoría de la relatividad general, postulada por Albert Einstein

31: Teoría del campo gravitacional

Los primeros estudios científicos sobre las propiedades de los astros, se basan en los conocimientos que introdujeron Isaac Newton y otros científicos de la época. Según dichos estudios, los astros obedecían a las Leyes postuladas por el matemático inglés, de acuerdo a las características de los campos gravitacionales, cuya interacción con otras fuerzas y fenómenos determinaban el movimiento y la física de los cuerpos celestes. La primera consecuencia podría ser la de considerar los movimientos de un sistema solar como si de un "sistema inercial" se tratara, donde las fuerzas cumplen las leyes de Newton. No obstante fue Johannes Kepler quien, basado en las observaciones del danés Tycho Brahe, formuló las primeras leyes del movimiento de los astros.

Estas Leyes convencieron a Newton de que, de alguna manera, los astros ejercían sobre los demás cuerpos, algún tipo de fuerza de atracción y que dicha fuerza influía en el movimiento de los mismos, tras lo que conformó finalmente su teoría del campo gravitatorio, hallando la fórmula que deduce la fuerza de atracción entre dos astros, dependiendo de sus masas, la distancia que las separa y una constante gravitacional calculada posteriormente por Henry Cavendish El hallazgo de esta función, permitió confirmar las leyes de Kepler y extrapolar lo observado al resto de los planetas hasta entonces conocidos.

31: Teoría del campo electromagnético

A pesar de su genialidad, la teoría gravitacional de Newton parecía dejar sin explicación algunos fenómenos astrofísicos bien observados. A comienzos del S.XIX ya se formulaban teorías más o menos originales sobre la naturaleza de ciertos fenómenos físicos como la luz, la electricidad o el magnetismo. Sin poder evitarlo, dichos descubrimientos acabaron afectando a la astrofísica cuando J.C. Maxwell unificó dichos avances en su teoría del campo electromagnético, al percatarse de que todos esos fenómenos guardaban relación entre sí. Los avances de Maxwell permitieron ahondar en la astrofísica, al aplicar en dicha ciencia las propiedades de las ondas, la luz, etc, de forma que las propiedades de los astros ya no dependían tan sólo de fuerzas reales o ficticias estudiadas por Newton, como la propia gravedad, la inercia, el momento angular, etc., sino que ahora debían tenerse en cuenta los fenómenos electromagnéticos.

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