Gabriel Herrero Vich, trabajo fisica

#2

EVOLUCIÓN DE LA MECANICA

s. XVII

Issac Newtoon

De Galileo Galilei a la actualidad

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#3

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s. XVII

s. XVI–XVII

Albert Einstein

Galileo Galilei

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LINEA DEL TIEMPO

Desarrollo de la mecánica clásica

Relatividad

Actualidad

S. XX(1900- 1930)

S. XIX

S.XVIII-XIX

S. XX(1905-1915)

S. XXI(2026)

Crisis de la mecánica clásica

Mecánica cuántica

1687 · ISSAC NEWTON

Newton recoge los avances de Galileo y otros científicos y formula una teoría completa del movimiento. Establece las tres leyes del movimiento y la ley de la gravitación universal, introduciendo conceptos como fuerza, masa y aceleración. Su teoría explica con gran precisión tanto el movimiento de los cuerpos en la Tierra como el de los planetas.

Aun así, se convierte en la base de la mecánica clásica y consolida una visión mecanicista y determinista del universo.

PROBLEMA

· Supone un espacio y un tiempo absolutos y deja de ser válida a velocidades cercanas a la de la luz o a escalas microscópicas.

Finales del siglo XIX · Crisis de la mecánica clásica

A finales del siglo XIX, nuevos experimentos relacionados con la radiación y el electromagnetismo muestran que la mecánica clásica no puede explicar ciertos fenómenos, como el cuerpo negro o el efecto fotoeléctrico. Aunque la teoría clásica sigue siendo válida para el mundo cotidiano, sus fallos revelan que no es universal.

Max Planck

Esta crisis impulsa el surgimiento de nuevas teorías y provoca un cuestionamiento del determinismo absoluto que había dominado la ciencia hasta ese momento.

1600–1640 | GALILEO GALILEI

Durante el Renacimiento predominaba la física aristotélica, basada en la autoridad y no en la experimentación. Galileo introduce una nueva forma de hacer ciencia basada en la observación, el experimento y las matemáticas. Estudia la caída de los cuerpos y el movimiento uniformemente acelerado, sentando las bases del principio de inercia.

PROS

CONTRAS

• No formula leyes generales del movimiento
• No explica el papel de las fuerzas

• Explica correctamente la caida libre y el movimento de los proyectiles

Sus ideas serán desarrolladas por Newton y marcan una ruptura con la visión antigua del mundo, dando inicio a la ciencia moderna.

Siglos XVIII–XIX · Desarrollo de la mecánica clásica

Durante la Ilustración y la Revolución Industrial, la mecánica de Newton se desarrolla y perfecciona gracias a científicos como Lagrange y Hamilton. Se reformula el estudio del movimiento mediante nuevas herramientas matemáticas y se introducen conceptos fundamentales como energía, trabajo y leyes de conservación.

Esta etapa tiene un enorme éxito práctico, siendo esencial para la ingeniería, la industria y la astronomía. No obstante, sigue siendo determinista y no logra explicar fenómenos electromagnéticos ni el comportamiento de la materia a escala microscópica. Estos límites conducirán a una crisis de la física clásica a finales del siglo XIX

1905–1915 · RELATIVIDAD - ALBERT EINSTEIN

Einstein desarrolla la teoría de la relatividad. En la relatividad especial demuestra que el espacio y el tiempo no son absolutos, y en la relatividad general explica la gravedad como una curvatura del espacio-tiempo. Rompe con la intuición clásica del espacio y el tiempo.

CONTRAS

PROS

• No es aplicable al mundo subatómico
• No integra con la mecánica cuántica

• Describe correctamente el comportamiento de los cuerpos a grandes velocidades y en campos gravitatorios intensos.

Actualidad · Visión actual de la mecánica

En la actualidad, la mecánica se entiende como un conjunto de teorías complementarias, cada una válida en un determinado dominio. La mecánica clásica se usa para el mundo cotidiano, la relatividad para grandes velocidades y masas, y la mecánica cuántica para el mundo microscópico.

John Clarke

Aunque estas teorías explican con gran precisión la mayoría de los fenómenos conocidos, todavía no existe una teoría del todo que las unifique. Esto refuerza la idea de que el conocimiento científico es provisional y está en constante evolución.

1900–1930 · Mecánica cuántica

La necesidad de explicar el comportamiento de la materia a escala atómica lleva al desarrollo de la mecánica cuántica. Esta teoría introduce la cuantización de la energía, el principio de incertidumbre y una descripción probabilística de la realidad. Explica con éxito la estructura del átomo y es la base de tecnologías como la electrónica y la informática.

Niels Bohr

Werner Heisenberg

Sin embargo, plantea dificultades conceptuales y no es compatible con la relatividad general. Desde el punto de vista filosófico, rompe definitivamente con el determinismo clásico e introduce el azar como elemento fundamental de la naturaleza.