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GERALDINE ZAPATA CANO

GRADO-10-2

LA FISICA

¿Qué es la física cuántica?

La física, o mecánica cuántica, estudia el comportamiento de la materia cuando las dimensiones de ésta son tan pequeñas que empiezan a notarse extraños efectos como la imposibilidad de conocer con exactitud la posición de una partícula o simultáneamente su posición y velocidad, sin afectar a la propia partícula.

Los principios básicos de la física cuántica son fundamentalmente dos. El primero es que las partículas intercambian energía en múltiplos enteros de una cantidad mínima posible, es el llamado quantum de energía. El segundo es que la posición teórica de las partículas está dada por una función probabilística, es decir que no es una certeza sino más bien una posibilidad

surgió en la primera mitad del siglo XX en respuesta a algunos problemas que no podían ser resueltos por los principios de la física clásica, que comenzaba a perder credibilidad. No es casual que la mecánica cuántica se haya desarrollado de forma más o menos contemporánea (pero paralela) a la teoría de la relatividad, que también  enfrenta algunos de los principios fundamentales de la física clásica.
Hasta el siglo XX se creía que la energía era emitida, propagada y absorbida de forma continua e infinita y fue Max Planck quien por primera vez planteó que la energía radiada de un cuerpo negro no era continua sino discreta. Es decir que la energía se propaga y absorbe en cantidades mínimas, o cuantos, de allí el nombre de quantum.
Este descubrimiento se dio de forma conjunta a uno de los hallazgos más importantes de las ciencias físicas: la dualidad onda-partícula, que demostró que la luz y la materia pueden poseer propiedades de partícula tanto como propiedades ondulatorias.

 

 

                                                Ramas de la Física


   La Física se divide en 3 Ramas: la Física clásica, la Física moderna y la Física contemporánea.

   - La Física Clásica se encarga del estudio de aquellos fenómenos que tienen una velocidad relativamente pequeña comparada con la velocidad de la luz y cuyas escalas espaciales son muy superiores al tamaño de átomos y moléculas.

   - La Física Moderna se encarga de los fenómenos que se producen a la velocidad de la luz o valores cercanos a ella o cuyas escalas espaciales son del orden del tamaño del átomo o inferiores y fue desarrollada en los inicios del siglo 20.

   - La Física Contemporánea se encarga del estudio de los fenómenos no-lineales, de la complejidad de la naturaleza, de los procesos fuera del equilibrio termodinámico y de los fenómenos que ocurren a escalas demoscópicas y nanoscópicas.

 

Ciencias físicas

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Las ciencias físicas son las ciencias que analizan las propiedades y la naturaleza de la energía y materia no viviente.

• Física: La ciencia que estudia las propiedades y el comportamiento de la energía y la materia, así como al tiempo, el espacio y las interacciones de estos cuatro conceptos entre sí.
• Química: La ciencia que estudia tanto la composición, estructura y propiedades de la materia como los cambios que ésta experimenta durante las reacciones químicas y su relación con la energía.
• Astronomía: La ciencia que se ocupa del estudio de los cuerpos celestes del universo.
• Geología: La ciencia que estudia la composición y estructura interna de la Tierra, y los procesos por los cuales ha ido evolucionando a lo largo del tiempo geológico.
• Geografía: La ciencia que trata de la descripción o de la representación gráfica de la Tierra.

LA FISICA Y SUS METODOS

                                        LOS METODOS DE FISICA                                        

 

 

Existe un procedimiento general de investigación común a todas las ciencias

 

naturales y sociales (sin incluir las Matemáticas) conocido comúnmente como “El

 

Método Científico”, que consta de tres fases:

 

1. Observación de los fenómenos y experimentación.

 

2. Elaboración de teorías que expliquen los fenómenos observados.

 

3. Contrastación de las teorías y más experimentación.

 

Veamos en más detalle estas fases:

 

1. Observación de los fenómenos. En esta fase hay que diseñar metodologías que

 

nos permitan la observación repetida de los fenómenos que queremos estudiar,

 

de la forma más aislada posible. Para ello se suelen diseñar los experimentos

 

científicos, que han de tener la característica de ser consistentes y repetibles, es

 

decir, que puedan ser repetidos por otros experimentadores siguiendo su exacta

 

descripción y obteniendo similares resultados.

 

Pero no siempre se puede observar la naturaleza en el laboratorio; en

 

Astronomía y Cosmología casi nunca se pueden realizar experimentos, por lo

 

que es fundamental la observación repetida de fenómenos similares, en la que

 

hay que tomar nota sistemáticamente de todo lo que ocurre.

 

Un caso relevante de observación de la naturaleza fue el trabajo que realizó

 

Tycho Brahe en la toma de datos de las posiciones de los planetas en el

 

firmamento a lo largo de varios años, cuya detallada observación posibilitó que

 

más tarde Kepler elaborara su teoría del movimiento planetario.

 

2. Elaboración de teorías que expliquen los fenómenos observados. A partir de los

 

datos que sistemáticamente se han recogido, el científico elabora hipótesis que

 

expliquen los resultados. Dichas teorías han de ser consistentes con todos los

 

datos recogidos, y normalmente se elaboran para explicar resultados que no

 

concuerdan con las teorías previas.

 

A partir de los datos de Brahe, Kepler formuló las tres “leyes de Kepler”, que

 

establecen de forma precisa la relación matemática del movimiento de los

 

planetas alrededor del Sol.

 

A menudo, una teoría física solamente establece relaciones matemáticas entre

 

los datos recogidos, sin dar mayor explicación del porqué de dichas relaciones.

 

Es el caso de las leyes de Kepler, que aunque predicen de forma exacta en qué

 

posición determinada estará un planeta en un momento concreto, no dicen nada

 

de por qué se mueven siguiendo esas leyes.

 

En otros casos, las teorías sí nos hablan algo más del porqué de las cosas. Por

 

ejemplo, la ley de la gravedad de Newton -de la que se pueden deducir las leyes

 

de Kepler- nos dice que los planetas se mueven alrededor del sol porque existe

 

una fuerza llamada Gravedad que actúa entre todos los cuerpos del universo;

 

aunque cada nueva teoría, a pesar de aclarar algunas cosas, siempre dejará

 

nuevas preguntas en el aire. En el caso de la Gravedad, nos preguntamos ¿por

 

qué existe una fuerza de atracción entre dos cuerpos?.

 

 

3. Contrastación de la teoría. Sobre datos observados se elaboran nuevas teorías,

 

pero normalmente nadie se toma en serio una nueva teoría si no predice nuevos

 

resultados que puedan ser comprobados a posteriori.

 

La teoría de la relatividad general de Einstein explicaba toda una serie de

 

fenómenos que no cuadraban con la gravitación de Newton -como el

 

desplazamiento del perihelio de Mercurio, y no fue tomada totalmente en serio

 

hasta que algunas de sus nuevas predicciones fueron comprobadas. Las

 

mediciones de desviación de la luz en el eclipse de 1920 supusieron un fuerte

 

espaldarazo a dicha teoría.