Visión actual Mecánica y límites
Relatividad
Crisis de la mecánica clásica
Desarrollo mecánica clásica
Mecánica cuántica
Isaac Newton
EVOLUCIÓN DE LA MECÁICA
Galileo Galilei
Contexto
Limitaciones
Ideas principales
La Mecánica actual es el resultado de la evolución de la física a lo largo del tiempo. Primero se desarrolló la mecánica clásica de Newton, que explicaba muy bien el movimiento de los objetos cotidianos. Sin embargo, con el avance de la ciencia se descubrió que esta teoría no funcionaba en todas las situaciones. Por eso, en el siglo XX surgieron la relatividad y la mecánica cuántica, que ampliaron la mecánica clásica. Hoy en día, la mecánica actual reúne todas estas teorías y usa cada una según el tipo de fenómeno que se estudia.
-Para objetos grandes y velocidades pequeñas, se usan las leyes de Newton. -Para velocidades cercanas a la de la luz y grandes masas, se aplica la relatividad, donde el espacio y el tiempo no son absolutos. -Para partículas muy pequeñas, como átomos y electrones, se usa la mecánica cuántica, que describe la realidad mediante probabilidades.
-La relatividad y la mecánica cuántica no encajan completamente entre sí. -No se puede explicar qué ocurre en situaciones extremas, como dentro de los agujeros negros o en el origen del universo. -Esto significa que la teoría actual no es definitiva y puede mejorar en el futuro.
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Conclusión
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La mecánica ha ido cambiando con el tiempo para explicar mejor cómo se mueven los objetos y cómo funciona el universo. Poco a poco se han ido complementando y ampliando entre ellas y por lo tanto en el futuro la mecánica seguirá evolucionando con nuevos descubrimientos y tecnología, mejorando la ciencia, la vida diaria y los misterios que hay sin resolver.
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Contexto histórico
Radiación de cuerpo negro:
Todos los objetos emiten radiación térmica y, si están muy calientes, emiten luz visible (como la lava).
La física clásica no pudo explicar su espectro y predecía energía infinita, lo que llevó a Planck a crear la teoría cuántica.
Estabilidad de los átomos: Según la física clásica, los electrones que orbitan el núcleo deberían perder energía y caer sobre él.
Esto significaría que los átomos serían inestables, algo que no ocurre en la realidad.
Durante los siglos XVII, XVIII y XIX, la mecánica clásica era la base de toda la física.
Con ella se explicaba casi todo: el movimiento de los planetas, la caída de los cuerpos, las máquinas… Por eso se pensaba que la física ya estaba prácticamente completa. Pero a finales del siglo XIX empezaron a aparecer experimentos que no encajaban con esta teoría, y ahí comenzó la crisis de la mecánica clásica.
Espectros de líneas atómicas. Los átomos emiten luz solo en ciertas longitudes de onda específicas cuando se calientan.
La física clásica no pudo explicar por qué no emiten luz continua.
Causas de la crisis
La mecánica clásica falla en condiciones extremas
Efecto fotoeléctrico: La luz puede arrancar electrones de un metal.
La energía de los electrones depende de la longitud de onda de la luz, no de su intensidad.
Esto contradice la física clásica y fue explicado por Einstein usando la teoría cuántica.
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Desintegración radiactiva
Algunos núcleos atómicos inestables se transforman en otros emitiendo partículas, como en el caso del radio-226, que se convierte en radón-222.
Este proceso no podía explicarse con la física clásica.
Inicio y sus éxitos
Impacto en otras teorías
Impacto social y filosófico
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-Se dejó de creer que el universo es totalmente predecible-El azar y la probabilidad pasaron a ser importantes -El ser humano ya no puede conocerlo todo con total certeza -La ciencia pasó de buscar verdades absolutas a aceptar que las teorías tienen límites.
La mecánica clásica funcionó muy bien para:
El movimiento de objetos cotidianos
El movimiento de planetas y satélites
La construcción de puentes, edificios y máquinas
La astronomía y la ingeniería
La mecánica clásica fue muy importante y sigue siendo útil, pero no sirve para todo.
Sus fallos hicieron necesario crear nuevas teorías como la relatividad y la mecánica cuántica.
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-Gravitación universal: Todos los cuerpos se atraen mutuamente con una fuerza proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
Contexto histórico
Aplicaciones importantes
-Navegación y astronomía: Las leyes de Newton permitieron comprender y calcular el movimiento de los cuerpos celestes, mejorando la navegación.
Ingeniería y construcción de máquinas: -Sus principios explicaron el funcionamiento de las fuerzas, facilitando el diseño de máquinas y estructuras. -Predicción de fenómenos astronómicos: La gravitación universal hizo posible predecir fenómenos como eclipses y mareas.
Siglo XVII (1643-1727, vida de Newton). Antes de Newton, el movimiento se entendía principalmente a través de la física aristotélica y los trabajos de Galileo Galilei. Había avances matemáticos, como el desarrollo de la geometría y métodos de cálculo que permitían describir fenómenos físicos, pero aún no existía una teoría unificada que explicara el movimiento de todos los cuerpos, terrestres o celestes.
Descubrimientos
Newton unió y amplió las ideas anteriores de los científicos en su obra Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687).
Leyes del movimiento: -Primera ley (inercia): Un cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme a menos que actúe una fuerza externa. -Segunda ley (fuerza y aceleración): La fuerza neta que actúa sobre un cuerpo es igual a la masa por la aceleración (
𝐹
=
𝑚
⋅
𝑎
F=m⋅a). -Tercera ley (acción y reacción): A toda acción corresponde una reacción igual y opuesta.
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Impacto social y filosofico
Explicó de manera unificada fenómenos terrestres y celestes: - Movimiento de los planetas (leyes de Kepler derivadas de la gravedad). -Caída de los cuerpos y proyectiles. -Mareas y órbitas de la Luna.
Relación con siguientes teorías:
Explicaciones
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-Newton mostró que el universo funciona siguiendo leyes matemáticas, lo que hizo que se viera como algo que se puede entender y predecir. -Gracias a su trabajo, la ciencia empezó a basarse más en experimentos y cálculos, convirtiéndose en la mejor forma de explicar la realidad. -Se empezó a creer que las personas, usando la razón, podían comprender las leyes del universo y controlar mejor su entorno. -Sus ideas influyeron en la filosofía y ayudaron a que la sociedad valorara más el orden, la razón y el progreso. -Su obra apoyó la idea de que el universo está gobernado por leyes naturales, lo que influyó en posturas como el deísmo.
La mecánica newtoniana inspiró la mecánica clásica, pero dejó algunas preguntas sin respuesta: - ¿Qué sucede a velocidades muy altas?(Relatividad, Einstein lo responderá). ¿Qué ocurre a escalas microscópicas?(Mecánica cuántica lo responderá)
No podía explicar fenómenos a velocidades cercanas a la de la luz (relatividad).
No describe correctamente fenómenos a escalas muy pequeñas (mecánica cuántica).
La gravedad es una fuerza instantánea a distancia; no incorpora la propagación de la interacción a velocidad finita.
Se asume espacio y tiempo absolutos, lo que será cuestionado por Einstein.
Mecánica Newtoniana
Aportaciones correctas
Contexto histórico
Primera teoria de todas, de la cuál se desarrollaron las demás. Sus teorías se basaban en las fuerzas.
Movimiento de cuerpos: caída de objetos, proyectiles, órbitas planetarias (leyes de Newton).
Gravitación: predicción de movimientos de planetas y cometas con gran precisión.
Dinámica de fluidos y sólidos: fuerzas, presión, equilibrio de estructuras.
Fenómenos cotidianos: fricción, palancas, poleas, elasticidad.
En los siglos XVIII y XIX la ciencia estaba creciendo mucho: la Ilustración impulsaba el pensamiento racional y la Revolución Industrial necesitaba máquinas cada vez más precisas. Newton ya había creado las bases de la mecánica, pero todavía había cosas que no se podían explicar bien, así que los científicos como Hamilton y Lagrage empezaron a mejorar y ampliar sus ideas.
Mecánica lagrangiana
-En vez de centrarse en fuerzas, se centra en energías. -Define una función llamada Lagrangiano:
𝐿
=
𝑇
−
𝑉
donde T es la energía cinética y V la energía potencial. - El movimiento real de un sistema es aquel que minimiza la acción, que es básicamente una especie de “camino óptimo” que sigue la naturaleza. -Usa coordenadas generalizadas, que permiten describir sistemas complicados sin tener que dibujar todas las fuerzas una por una.
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Impacto en la sociedad
Relación con siguientes teorías:
Mecánica Hamiltoniana
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-Cambió la visión del universo, que pasó a verse como algo ordenado y gobernado por leyes matemáticas. -Impulsó la Revolución Industrial -Transformó la tecnología -Reforzó la idea de que la ciencia y la razón pueden explicar y mejorar el mundo. -Filósofos como Laplace imaginaron un universo totalmente predecible, influyendo en debates sobre libertad y moral.
-En vez de usar el lagrangiano, usa el hamiltoniano, que normalmente es la energía total del sistema:
𝐻
=
𝑇
+
𝑉 - Describe el movimiento no en el espacio normal, sino en el espacio de fases, donde cada punto representa la posición y el momento. -Las ecuaciones de Hamilton son de primer orden, lo que facilita estudiar cómo evoluciona un sistema con el tiempo.
La relatividad corrigió sus errores a altas velocidades; la mecánica cuántica explicó lo que ocurre en el mundo microscópico; y el electromagnetismo completó lo que la mecánica clásica no podía describir. Las formulaciones de Lagrange y Hamilton fueron clave para construir estas teorías modernas.
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Relatividad espacial 1905
Relatividad general 1915
Contexto histórico
-La velocidad de la luz es constante para todos los observadores. -El espacio y el tiempo no son absolutos, sino que dependen del movimiento del observador. -Introduce la idea de espacio-tiempo, una combinación inseparable de espacio y tiempo. -El tiempo se dilata y las longitudes se contraen cuando un objeto se mueve a velocidades cercanas a la luz. -Masa y energía son equivalentes
-La gravedad no es una fuerza, sino la curvatura del espacio-tiempo causada por la masa y la energía. -Los cuerpos se mueven siguiendo esa curvatura.
A finales del siglo XIX y principios del XX, la física clásica (Newton) funcionaba muy bien para describir el movimiento cotidiano, pero empezaba a fallar en situaciones extremas, entonces Einstein plantea una nueva forma de entender el espacio, el tiempo y la gravedad.
Limitaciones
Exitos
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-Explicó la anomalía en la órbita de Mercurio. --Predijo la curvatura de la luz, confirmada en 1919. -Es la base de la cosmología moderna y del estudio del universo a gran escala.
Relación con otras teorías
-No es compatible con la mecánica cuántica. -Falla en singularidades extremas (centro de agujeros negros, Big Bang). -No describe fenómenos cuánticos de la gravedad.
Impacto social y filosofico
Exitos
Limitaciones
-Explica el comportamiento de partículas a altas velocidades. -Es la base de tecnologías como los aceleradores de partículas y el GPS. -Unifica física y electromagnetismo bajo principios coherentes.
-No incluye la gravedad. - No explica fenómenos donde intervienen campos gravitatorios intensos.
-Destruye la idea de un universo fijo y absoluto.-Impulsa tecnología, cosmología y cultura científica. -Se rompió la idea de una realidad igual para todos los observadores.
Resuelve problemas de la física clásica: velocidades cercanas a la luz y gravedad fuerte -La mecánica cuántica resolverá datos pendientes y partira de la relatividad.
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Contexto histórico
El movimiento se explica mediante leyes matemáticas, no solo con palabras.
Aplicaciones importantes
Introduce el método científico experimental: observación de los fenómenos, la ejecución de experimentos y el control de las variables
Vivió durante el renacimiento tardío (1564-1642) y cambió la visión tanto astronómica como científica. Antes de este, la ciencia se basaba en las idea de la filosofía aristotélica, que se aceptaba sin cuestionamientos y se apoyaba más en los textos antiguos que en la observación directa. En física se pensaba que: - El movimiento se explicaba de forma cualitativa, no matemática.(sin fórmulas)- Se creía que los cuerpos pesados caían más rápido que los ligeros.- El reposo era el estado “natural” de los cuerpos; el movimiento necesitaba una causa constante. Galileo cambia estas ideas mediante el desarrollo del método científico.
Inercia (un cuerpo mantiene su movimiento si no actúa una fuerza).
Caída libre: todos los cuerpos caen con la misma aceleración (si se elimina el rozamiento).
Relatividad galileana: las leyes físicas son iguales en sistemas en movimiento uniforme.
Descubrimientos
-Base de la física moderna ( estudios fundamentales para el desarrollo de las idea de Newton)-Método científico (ya no hay explicaciones filosóficas) -Mejora en la ingeniería, astronomía y tecnología -Influyó en el desarrollo del telescopio.
Explicaciones correctas:-Movimiento de los cuerpos. -Movimiento de proyectiles -Astronomía (influyó en la creación del telescopio)
Explicaciones
Relación con Newton
Impacto social y filosofico
Los fenómenos que no puede explicar són: -No se presenta una teoría completa sobre las fuerzas que provocan el movimiento. -Solo es aplicable a velocidades bajas en comparación con la velocidad de la luz. -No funciona a nivel muy pequeño, como átomos o partículas. -Utiliza modelos ideales (sin fricción), que no siempre reflejan la realidad. Por esto fue necesario que Newton desarrollara una teoría más completa.
- Reemplaza la autoridad filosófica con la evidencia que podemos observar.
- Fortalece las matemáticas como el verdadero lenguaje de la naturaleza.
- Presenta un universo que sigue leyes naturales que podemos entender.
- Transforma la percepción del ser humano de aceptar explicaciones tradicionales a investigar activamente la realidad. Estos descubrimientos inician la ciencia moderna y la Revolución Científica.
La mecánica de Newton surge para resolver los problemas que Galileo deja abiertos:
Newton formula matemáticamente las leyes del movimiento, desarrollando plenamente el principio de inercia, introduce la ley de la gravitación universal, explicando tanto el movimiento terrestre como el celeste y unifica en una sola teoría lo que Galileo había descrito parcialmente.
Contexto histórico
Aplicaciones importantes
Conceptos clave
-La energía viene en cuantos (paquetitos), no en valores continuos. -Todo es onda y partícula a la vez, incluso los electrones. -La función de onda describe el estado de una partícula, pero solo da probabilidades, no certezas. - Incertidumbre: no puedes saber a la vez posición y velocidad con precisión total. - Superposición: una partícula puede estar en varios estados a la vez hasta que la mides.
-Química cuántica (enlace químico y ADN).-Óptica cuántica (láser y LED). -Semiconductores (transistores y microprocesadores). -Superconductores (imanes potentes). -Imagen médica (resonancia magnética). -Investigación (microscopio electrónico).
A comienzos del siglo XX la física clásica no podía explicar fenómenos como la radiación del cuerpo negro, el efecto fotoeléctrico y espectros atómicos discretos. Los científicos se dieron cuenta de que, para entender el mundo microscópico, hacía falta una teoría nueva.
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Relación con otras teorías
Limitaciones
Impacto social y filosofico
Exitos
-No incluye la gravedad: no sirve para describir agujeros negros o el Big Bang.-Problema de la medida: no está claro qué significa exactamente “colapsar” la función de onda. -Hay muchas interpretaciones distintas y ninguna definitiva. -No explica por completo cómo aparece el mundo “clásico” a partir de lo cuántico.
-Cómo son los átomos y por qué tienen niveles de energía.-Cómo funcionan los semiconductores (básicamente, toda la electrónica moderna). -El láser, el efecto fotoeléctrico, la química moderna. -Sin ella no existirían ordenadores, móviles, resonancias magnéticas ni paneles solares.
Hoy en día la mecánica cuántica sigue siendo la base de toda la física moderna. No ha sido reemplazada, sino ampliada. La visión actual es más completa y también más consciente de sus límites.
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-Rompe el determinismo: incluso con toda la información, solo puedes predecir probabilidades. -El observador pasa a tener un papel importante. -Cambia la idea de “realidad”: lo que pasa en el mundo microscópico no se parece nada a lo que vemos a simple vista. -El azar forma parte de la naturaleza
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Evolución Mecánica
Laura Ramon Sendra
Created on January 18, 2026
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Visión actual Mecánica y límites
Relatividad
Crisis de la mecánica clásica
Desarrollo mecánica clásica
Mecánica cuántica
Isaac Newton
EVOLUCIÓN DE LA MECÁICA
Galileo Galilei
Contexto
Limitaciones
Ideas principales
La Mecánica actual es el resultado de la evolución de la física a lo largo del tiempo. Primero se desarrolló la mecánica clásica de Newton, que explicaba muy bien el movimiento de los objetos cotidianos. Sin embargo, con el avance de la ciencia se descubrió que esta teoría no funcionaba en todas las situaciones. Por eso, en el siglo XX surgieron la relatividad y la mecánica cuántica, que ampliaron la mecánica clásica. Hoy en día, la mecánica actual reúne todas estas teorías y usa cada una según el tipo de fenómeno que se estudia.
-Para objetos grandes y velocidades pequeñas, se usan las leyes de Newton. -Para velocidades cercanas a la de la luz y grandes masas, se aplica la relatividad, donde el espacio y el tiempo no son absolutos. -Para partículas muy pequeñas, como átomos y electrones, se usa la mecánica cuántica, que describe la realidad mediante probabilidades.
-La relatividad y la mecánica cuántica no encajan completamente entre sí. -No se puede explicar qué ocurre en situaciones extremas, como dentro de los agujeros negros o en el origen del universo. -Esto significa que la teoría actual no es definitiva y puede mejorar en el futuro.
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Radiación de cuerpo negro: Todos los objetos emiten radiación térmica y, si están muy calientes, emiten luz visible (como la lava). La física clásica no pudo explicar su espectro y predecía energía infinita, lo que llevó a Planck a crear la teoría cuántica.
Estabilidad de los átomos: Según la física clásica, los electrones que orbitan el núcleo deberían perder energía y caer sobre él. Esto significaría que los átomos serían inestables, algo que no ocurre en la realidad.
Durante los siglos XVII, XVIII y XIX, la mecánica clásica era la base de toda la física. Con ella se explicaba casi todo: el movimiento de los planetas, la caída de los cuerpos, las máquinas… Por eso se pensaba que la física ya estaba prácticamente completa. Pero a finales del siglo XIX empezaron a aparecer experimentos que no encajaban con esta teoría, y ahí comenzó la crisis de la mecánica clásica.
Espectros de líneas atómicas. Los átomos emiten luz solo en ciertas longitudes de onda específicas cuando se calientan. La física clásica no pudo explicar por qué no emiten luz continua.
Causas de la crisis
La mecánica clásica falla en condiciones extremas
Efecto fotoeléctrico: La luz puede arrancar electrones de un metal. La energía de los electrones depende de la longitud de onda de la luz, no de su intensidad. Esto contradice la física clásica y fue explicado por Einstein usando la teoría cuántica.
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La mecánica clásica fue muy importante y sigue siendo útil, pero no sirve para todo. Sus fallos hicieron necesario crear nuevas teorías como la relatividad y la mecánica cuántica.
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Siglo XVII (1643-1727, vida de Newton). Antes de Newton, el movimiento se entendía principalmente a través de la física aristotélica y los trabajos de Galileo Galilei. Había avances matemáticos, como el desarrollo de la geometría y métodos de cálculo que permitían describir fenómenos físicos, pero aún no existía una teoría unificada que explicara el movimiento de todos los cuerpos, terrestres o celestes.
Descubrimientos
Newton unió y amplió las ideas anteriores de los científicos en su obra Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687).
Leyes del movimiento: -Primera ley (inercia): Un cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme a menos que actúe una fuerza externa. -Segunda ley (fuerza y aceleración): La fuerza neta que actúa sobre un cuerpo es igual a la masa por la aceleración ( 𝐹 = 𝑚 ⋅ 𝑎 F=m⋅a). -Tercera ley (acción y reacción): A toda acción corresponde una reacción igual y opuesta.
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Explicó de manera unificada fenómenos terrestres y celestes: - Movimiento de los planetas (leyes de Kepler derivadas de la gravedad). -Caída de los cuerpos y proyectiles. -Mareas y órbitas de la Luna.
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Explicaciones
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La mecánica newtoniana inspiró la mecánica clásica, pero dejó algunas preguntas sin respuesta: - ¿Qué sucede a velocidades muy altas?(Relatividad, Einstein lo responderá). ¿Qué ocurre a escalas microscópicas?(Mecánica cuántica lo responderá)
No podía explicar fenómenos a velocidades cercanas a la de la luz (relatividad). No describe correctamente fenómenos a escalas muy pequeñas (mecánica cuántica). La gravedad es una fuerza instantánea a distancia; no incorpora la propagación de la interacción a velocidad finita. Se asume espacio y tiempo absolutos, lo que será cuestionado por Einstein.
Mecánica Newtoniana
Aportaciones correctas
Contexto histórico
Primera teoria de todas, de la cuál se desarrollaron las demás. Sus teorías se basaban en las fuerzas.
Movimiento de cuerpos: caída de objetos, proyectiles, órbitas planetarias (leyes de Newton). Gravitación: predicción de movimientos de planetas y cometas con gran precisión. Dinámica de fluidos y sólidos: fuerzas, presión, equilibrio de estructuras. Fenómenos cotidianos: fricción, palancas, poleas, elasticidad.
En los siglos XVIII y XIX la ciencia estaba creciendo mucho: la Ilustración impulsaba el pensamiento racional y la Revolución Industrial necesitaba máquinas cada vez más precisas. Newton ya había creado las bases de la mecánica, pero todavía había cosas que no se podían explicar bien, así que los científicos como Hamilton y Lagrage empezaron a mejorar y ampliar sus ideas.
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-En vez de centrarse en fuerzas, se centra en energías. -Define una función llamada Lagrangiano: 𝐿 = 𝑇 − 𝑉 donde T es la energía cinética y V la energía potencial. - El movimiento real de un sistema es aquel que minimiza la acción, que es básicamente una especie de “camino óptimo” que sigue la naturaleza. -Usa coordenadas generalizadas, que permiten describir sistemas complicados sin tener que dibujar todas las fuerzas una por una.
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Mecánica Hamiltoniana
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-En vez de usar el lagrangiano, usa el hamiltoniano, que normalmente es la energía total del sistema: 𝐻 = 𝑇 + 𝑉 - Describe el movimiento no en el espacio normal, sino en el espacio de fases, donde cada punto representa la posición y el momento. -Las ecuaciones de Hamilton son de primer orden, lo que facilita estudiar cómo evoluciona un sistema con el tiempo.
La relatividad corrigió sus errores a altas velocidades; la mecánica cuántica explicó lo que ocurre en el mundo microscópico; y el electromagnetismo completó lo que la mecánica clásica no podía describir. Las formulaciones de Lagrange y Hamilton fueron clave para construir estas teorías modernas.
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Relatividad espacial 1905
Relatividad general 1915
Contexto histórico
-La velocidad de la luz es constante para todos los observadores. -El espacio y el tiempo no son absolutos, sino que dependen del movimiento del observador. -Introduce la idea de espacio-tiempo, una combinación inseparable de espacio y tiempo. -El tiempo se dilata y las longitudes se contraen cuando un objeto se mueve a velocidades cercanas a la luz. -Masa y energía son equivalentes
-La gravedad no es una fuerza, sino la curvatura del espacio-tiempo causada por la masa y la energía. -Los cuerpos se mueven siguiendo esa curvatura.
A finales del siglo XIX y principios del XX, la física clásica (Newton) funcionaba muy bien para describir el movimiento cotidiano, pero empezaba a fallar en situaciones extremas, entonces Einstein plantea una nueva forma de entender el espacio, el tiempo y la gravedad.
Limitaciones
Exitos
Quis nostrud exercitation ullamco laboris nisi ut aliquip ex ea commodo consequat.
-Explicó la anomalía en la órbita de Mercurio. --Predijo la curvatura de la luz, confirmada en 1919. -Es la base de la cosmología moderna y del estudio del universo a gran escala.
Relación con otras teorías
-No es compatible con la mecánica cuántica. -Falla en singularidades extremas (centro de agujeros negros, Big Bang). -No describe fenómenos cuánticos de la gravedad.
Impacto social y filosofico
Exitos
Limitaciones
-Explica el comportamiento de partículas a altas velocidades. -Es la base de tecnologías como los aceleradores de partículas y el GPS. -Unifica física y electromagnetismo bajo principios coherentes.
-No incluye la gravedad. - No explica fenómenos donde intervienen campos gravitatorios intensos.
-Destruye la idea de un universo fijo y absoluto.-Impulsa tecnología, cosmología y cultura científica. -Se rompió la idea de una realidad igual para todos los observadores.
Resuelve problemas de la física clásica: velocidades cercanas a la luz y gravedad fuerte -La mecánica cuántica resolverá datos pendientes y partira de la relatividad.
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Contexto histórico
El movimiento se explica mediante leyes matemáticas, no solo con palabras.
Aplicaciones importantes
Introduce el método científico experimental: observación de los fenómenos, la ejecución de experimentos y el control de las variables
Vivió durante el renacimiento tardío (1564-1642) y cambió la visión tanto astronómica como científica. Antes de este, la ciencia se basaba en las idea de la filosofía aristotélica, que se aceptaba sin cuestionamientos y se apoyaba más en los textos antiguos que en la observación directa. En física se pensaba que: - El movimiento se explicaba de forma cualitativa, no matemática.(sin fórmulas)- Se creía que los cuerpos pesados caían más rápido que los ligeros.- El reposo era el estado “natural” de los cuerpos; el movimiento necesitaba una causa constante. Galileo cambia estas ideas mediante el desarrollo del método científico.
Inercia (un cuerpo mantiene su movimiento si no actúa una fuerza). Caída libre: todos los cuerpos caen con la misma aceleración (si se elimina el rozamiento). Relatividad galileana: las leyes físicas son iguales en sistemas en movimiento uniforme.
Descubrimientos
-Base de la física moderna ( estudios fundamentales para el desarrollo de las idea de Newton)-Método científico (ya no hay explicaciones filosóficas) -Mejora en la ingeniería, astronomía y tecnología -Influyó en el desarrollo del telescopio.
Explicaciones correctas:-Movimiento de los cuerpos. -Movimiento de proyectiles -Astronomía (influyó en la creación del telescopio)
Explicaciones
Relación con Newton
Impacto social y filosofico
Los fenómenos que no puede explicar són: -No se presenta una teoría completa sobre las fuerzas que provocan el movimiento. -Solo es aplicable a velocidades bajas en comparación con la velocidad de la luz. -No funciona a nivel muy pequeño, como átomos o partículas. -Utiliza modelos ideales (sin fricción), que no siempre reflejan la realidad. Por esto fue necesario que Newton desarrollara una teoría más completa.
- Reemplaza la autoridad filosófica con la evidencia que podemos observar. - Fortalece las matemáticas como el verdadero lenguaje de la naturaleza. - Presenta un universo que sigue leyes naturales que podemos entender. - Transforma la percepción del ser humano de aceptar explicaciones tradicionales a investigar activamente la realidad. Estos descubrimientos inician la ciencia moderna y la Revolución Científica.
La mecánica de Newton surge para resolver los problemas que Galileo deja abiertos: Newton formula matemáticamente las leyes del movimiento, desarrollando plenamente el principio de inercia, introduce la ley de la gravitación universal, explicando tanto el movimiento terrestre como el celeste y unifica en una sola teoría lo que Galileo había descrito parcialmente.
Contexto histórico
Aplicaciones importantes
Conceptos clave
-La energía viene en cuantos (paquetitos), no en valores continuos. -Todo es onda y partícula a la vez, incluso los electrones. -La función de onda describe el estado de una partícula, pero solo da probabilidades, no certezas. - Incertidumbre: no puedes saber a la vez posición y velocidad con precisión total. - Superposición: una partícula puede estar en varios estados a la vez hasta que la mides.
-Química cuántica (enlace químico y ADN).-Óptica cuántica (láser y LED). -Semiconductores (transistores y microprocesadores). -Superconductores (imanes potentes). -Imagen médica (resonancia magnética). -Investigación (microscopio electrónico).
A comienzos del siglo XX la física clásica no podía explicar fenómenos como la radiación del cuerpo negro, el efecto fotoeléctrico y espectros atómicos discretos. Los científicos se dieron cuenta de que, para entender el mundo microscópico, hacía falta una teoría nueva.
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Relación con otras teorías
Limitaciones
Impacto social y filosofico
Exitos
-No incluye la gravedad: no sirve para describir agujeros negros o el Big Bang.-Problema de la medida: no está claro qué significa exactamente “colapsar” la función de onda. -Hay muchas interpretaciones distintas y ninguna definitiva. -No explica por completo cómo aparece el mundo “clásico” a partir de lo cuántico.
-Cómo son los átomos y por qué tienen niveles de energía.-Cómo funcionan los semiconductores (básicamente, toda la electrónica moderna). -El láser, el efecto fotoeléctrico, la química moderna. -Sin ella no existirían ordenadores, móviles, resonancias magnéticas ni paneles solares.
Hoy en día la mecánica cuántica sigue siendo la base de toda la física moderna. No ha sido reemplazada, sino ampliada. La visión actual es más completa y también más consciente de sus límites.
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-Rompe el determinismo: incluso con toda la información, solo puedes predecir probabilidades. -El observador pasa a tener un papel importante. -Cambia la idea de “realidad”: lo que pasa en el mundo microscópico no se parece nada a lo que vemos a simple vista. -El azar forma parte de la naturaleza
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