Tirandole a la Física

La física y sus madres

Historia de la física
Todo comienza oficialmente a mediados del siglo XIX con los experimentos de varios científicos que llegaron a la conclusión de que la electricidad existe en pequeña unidades, llamadas electrones.

Este experimento se lleva a cabo mediante lo que entonces los físicos llamaron rayos catódicos, puesto a que simple vista una partícula componente de los átomos se propagaban como una radiación. Luego a esta partícula la llamaron electrón.

En 1887, Joseph John Thompson, un científico ingles, descubrió que los electrones era partícula con carga negativa, y midió además la razón carga y masa del electrón.

Entre 1908 y 1917, un norteamericano, Robert Millakan, midió la carga de un solo electrón e hizo posible calcular su masa. Esta carga es la unidad de carga negativa (-1). El electrón y la carga del electrón puede representarse por el símbolo e. El flujo de una corriente eléctrica en un conductor es causada por el movimiento de los electrones libres del conductor.

La carga eléctrica de un electrón es igual a 4.8x10 ues (unidad electrostática estándar o absoluta) y se expresa en culombios: 1.60x10 culombios. Usandos los datos de Thompson y Millikan, fue posible calcular la masa real del electrón. Su masa es de solamente 1/1.837de la masa del átomo más liviano conocido. El átomo de hidrogeno es de 9.11x10 g.

Desde los orígenes de la física como ciencia, ésta queda dividida en una serie de ramas como el calor, la electricidad, el sonido, la luz, el magnetismo, etc., que se estudiaban por separado y sin relacionar unas con otras.

Tras los avances experimentados y con el conocimiento mas intimo de la materia, esta moda empezó a desaparecer a mediado de este siglo y hoy en día estas divisiones se consideran artificiales.

Así, la mecánica clásica tiene por objeto el estudio de las fuerzas y de sus efectos, principalmente el movimiento. Principios como la inercia, el de conservación de la cantidad de movimiento o de la energía mecánica, entre otros, han permitido al hombre a comprender mejor el movimiento. Los frutos de esto ahí están: desde los primero automóviles hemos pasado a las naves espaciales.

Sin embargo, el conocimiento de lo infinitamente pequeño ha sido posible gracias a una nueva mecánica: la mecánica cuántica. Esta rama de la física nos ha hecho ver las diferencias entre el mundo macroscopico y el subatomico. A esos niveles no se puede predecir el comportamiento de una partícula, sino que hablamos de cual es su estado más probable.

De este modo surge una nueva mecánica basada en la estadística, algo rechazado en su época por Eistein, autor, sin embargo, de una teoría que nos permite entender el comportamiento de un cuerpo que se mueve a una velocidad próxima a la luz: la teoría de la relatividad.

Gracias a la termodinámica podemos comprender la relación entre el calor y trabajo, lo cual nos lleva a poder construir motores cada vez más eficientes, sin olvidar que también posee conceptos y leyes que podemos aplicar a procesos biológicos.

El estudio de las ondas nos permite entender los fenómenos ópticos y los sonidos y, en último caso, el comportamiento de una onda muy peculiar: la luz.

Por ultimo, el electromagnetismo combina las leyes de la electricidad y el magnetismo

La física aplicada a nuestros tiempos
Las aplicaciones de la física elaborada en este siglo han sido múltiples, inciden en diversos terrenos y, actualmente, se formulan predicciones que pueden dar lugar a aplicaciones insospechadas que en un futuro próximo alterarán nuestras formas de vida actuales. El problema de la energía podrá resolverse si los científicos son capaces de manejar el mecanismo energético de una estrella: la fusión nuclear. La superconductividad permitirá al hombre, entre otras cosas, la construcción de trenes de alta velocidad. En la búsqueda del origen del universo, los físicos tratan desesperadamente de unificar las cuatro fuerzas (gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil) en una sola, ya que una es perfectamente conocida, la electromagnética, pero la gravitatoria es solo conocida a escala macroscopica.