La física A Través Del Tiempo

LA FISICA A TRAVES DEL TIEMPO

BRANDON SUAREZ

SERGIO MURIEL

OSCAR SANCHEZ

CAMILO POLO

ANDRES CORTES

ANDRES ALVARADO

1102

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DEPARTAMENTAL LA MERCED

MOSQUERA (CUND)

1 DE FEBRERO DE 2011

LA FISICA EN LA ANTIGÜEDAD:

Los chinos, los babilonios, los egipcios y los mayas observaron los movimientos de los planetas y lograron predecir los eclipses, pero no consiguieron encontrar un sistema subyacente que explicara el movimiento planetario. Las especulaciones de los filósofos griegos introdujeron dos ideas fundamentales sobre los componentes del Universo, opuestas entre sí: el atomismo, propuesto por Leucipo en el siglo IV a.C., y la teoría de los elementos, formulada en el siglo anterior. Véase Filosofía occidental.

En Alejandría, el centro científico de la civilización occidental durante el periodo helenístico, hubo notables avances. Allí, el matemático e inventor griego Arquímedes diseñó con palancas y tornillos varios aparatos mecánicos prácticos y midió la densidad de objetos sólidos sumergiéndolos en un líquido. Otros científicos griegos importantes de aquella época fueron el astrónomo Aristarco de Samos, que halló la relación entre las distancias de la Tierra al Sol y de la Tierra a la Luna, el matemático, astrónomo y geógrafo Eratóstenes, que midió la circunferencia de la Tierra y elaboró un catálogo de estrellas, y el astrónomo Hiparco de Nicea, que descubrió la precesión de los equinoccios (véase Eclíptica). En el siglo II d.C. el astrónomo, matemático y geógrafo Tolomeo propuso el sistema que lleva su nombre para explicar el movimiento planetario. En el sistema de Tolomeo, la Tierra está en el centro y el Sol, la Luna y las estrellas giran en torno a ella en órbitas circulares

Recuerdo haber visto un libro de catecismo de la década de los noventa que realizaba una enseñanza confusa y poco acertada: mediante un breve texto y una ilustración sencilla explicaba cómo el hombre habitaba una superficie plana, delimitada por los bordes del fin del mundo –suponemos que uno de ellos podría ser el océano atlántico-, situada sobre el terrorífico y hoy día negado infierno y sobre la que se apoyaban las columnas que sostenían sobre nuestras cabezas la bóveda estrellada del cielo. Una idea así debían tener nuestros antepasados de hace unos tres mil años.

La primera actividad del hombre englobable dentro de la física fue mirar al cielo. Las grandes civilizaciones de la antigüedad (chinos, babilonios, egipcios) estudiaron los astros llegando incluso a predecir eclipses pero sin éxito a la hora de explicar los movimientos planetarios. En éste punto de inflexión del conocimiento humano, antes de hacerse –y responder- ciertas preguntas sobre la naturaleza, el cielo era un misterioso techo plano en el que unas luces lejanas brillaban por alguna causa más mística que astronómica. Unos cuatrocientos años antes del nacimiento de Cristo los griegos ya empezaban a desarrollar teorías, aún inexactas pero no del todo equivocadas, sobre la composición del universo. Leucipo concebía el atomismo más tarde desarrollado por Demócrito, que afirmaba que todo estaba formado por microscópicas partículas llamadas átomos, y que contradecía a la Teoría de los elementos, del siglo anterior.

Durante el periodo helenístico, Alejandría se convirtió en el núcleo científico de occidente. Desde Sicilia, Arquímedes, entre otros inventos como el tornillo infinito o la polea, descubría las leyes de la palanca y de la hidrostática, principio el de ésta última que llevaría su nombre y que enunciaba que “todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado”, razón por la cual se puede explicar que flote un barco o vuele un globo aerostático. En la astronomía también se realizaron grandes descubrimientos: Aristarco de Samo desarrolló un método para medir las distancias relativas entre la tierra y el sol y la tierra y la luna, inútil finalmente por falta de medios aunque bien encaminado, y también, según se cree a través de los escritos de Arquímedes, fue el primero en afirmar que la tierra gira alrededor del sol; Eratóstenes midió la circunferencia de la tierra y elaboró un catálogo de estrellas; Hiparlo de Nicea descubrió la sucesión de equinoccios; y Tolomeo, ya en el s. II d.C., elaboró su sistema para explicar el movimiento de los planetas, en el que la Tierra permanecía en el centro de las órbitas circulares del resto de astros.

LA FISICA EN LA EDAD MEDIA:

La Física en la Edad Media y los siglos XV, XVI y XVI

Los de la edad media no fueron años de grandes descubrimientos en ningún campo en occidente -en Asia los chinos ya habían inventado la pólvora en el s. IX-. Sirvieron sin embargo para que científicos árabes, entre los que se cuentan Averroes o Ibn al-Nafis realizaran un trabajo de conservación de textos de la Grecia clásica, y poco más tarde, mientras santo Tomás de Aquino intentara demostrar la compatibilidad de las teorías griegas con las Sagradas Escrituras, Roger Bacon defendía el método experimental.

Tras el renacimiento, a lo largo del siglo XV y hasta principios del XVII, los descubrimientos de cuatro astrónomos marcaron el comienzo de la ciencia moderna. Contrariando la teoría geocéntrica de Tolomeo, el polaco Nicolás Copérnico propuso el heliocentrismo como modelo del universo, en el que los planetas trazan órbitas circulares alrededor del Sol, así decía en su obra Sobre las revoluciones (de los orbes celestes): “En primer lugar, hemos de señalar que el mundo es esférico, sea porque es la forma más perfecta de todas, sin comparación alguna, totalmente indivisa, sea porque es la más capaz de todas las figuras, la que más conviene para comprender todas las cosas y conservarlas, sea también porque las demás partes separadas del mundo (me refiero al Sol, a la Luna y a las estrellas) aparecen con tal forma, sea porque con esta forma todas las cosas tienden a perfeccionarse, como aparece en las gotas de agua y en los demás cuerpos líquidos, ya que tienden a limitarse por sí mismos, para que nadie ponga en duda la atribución de tal forma a los cuerpos divinos” Copérnico, Nicolás. Sobre las

revoluciones (De los orbes celestes). Madrid: Editora Nacional, 1982. Esta asociación entre lo esférico y lo perfecto le llevó diseñar su modelo con respecto a unas órbitas circulares de compleja elaboración. Copérnico asentó de este modo las bases para los posteriores descubrimientos de Newton y Kepler.

Tycho Brahe, nacido en 1546 en una Suecia de posesión danesa por entonces, elaboró, obtenidos unos cálculos muy precisos, una teoría intermedia según la cual los planetas orbitaban alrededor del sol a la vez que éste lo hacía alrededor de la tierra.

Sobre los cálculos de Brahe, su ayudante Johannes Kepler desarrolló unas leyes que acabaron definitivamente con la teoría de Tolomeo. Las tres leyes de Kepler son las siguientes:

1. Los planetas giran alrededor del sol en órbitas elípticas estando el sol en uno de sus focos. Contradecía así también a la teoría de Copérnico acercándose a la realidad,.

2. El vector posición de cualquier planeta respecto del Sol, barre áreas iguales de la elipse en tiempos iguales. Dicho de otra manera, los planetas avanzan más rápidamente cuanto más cerca se encuentren del sol.

3. Para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital es directamente proporcional al cubo de la distancia media con el Sol. Lo que en lenguaje de a pie quiere decir que cuanto más lejos está el planeta del Sol más tiempo tarda en dar una vuelta –el planeta Tierra tarda un año; Plutón, el más alejado, tarda unos 248 años y medio-, y además la relación entre esa distancia y el tiempo es proporcional.

En 1609, Galileo Galilei, observando a través de un telescopio las fases del planeta Venus, pudo confirmar el sistema heliocéntrico. La otra gran hazaña de Galileo fue demostrar que, en contra de los postulados de Aristóteles, todos los objetos tardan lo mismo en caer, y que su velocidad al hacerlo aumenta de forma uniforme. Éste concepto puede resultar extraño. Podemos preguntarnos en un ejemplo extremo ¿Tardarían lo mismo en caer desde lo alto de la torre de pisa una esfera de plomo y otra de goma espuma? La respuesta es rotundamente sí, incluso un piano y una mandolina tardarían lo mismo en caer. La diferencia en la naturaleza la marca el rozamiento del aire, que frena las caídas de todos los objetos dentro de la atmósfera, de éste modo los paracaidistas no se estrellan contra el suelo. La tierra atrae con igual fuerza a la esfera de plomo y a la pluma, pero el rozamiento del aire hace que la pluma caiga más lentamente.

Galileo murió en una villa de Florencia, habiendo sido obligado por la inquisición a renunciar a sus ideas por considerarlas heréticas.

Durante la edad media se produjeron pocos avances, tanto en la física como en las demás ciencias. Sin embargo, sabios árabes como Averroes o como Ibn al-Nafis (también conocido como al-Qarashi) contribuyeron a la conservación de muchos tratados científicos de la Grecia clásica. En general, las grandes universidades medievales fundadas en Europa por las órdenes monásticas a partir del siglo XIII no supusieron un gran avance para la física y otras ciencias experimentales. El filósofo escolástico y teólogo italiano santo Tomás de Aquino, por ejemplo, trató

...