Historia de la Física – Física 1

Historia de la Física en Física 1

La física es:

A lo largo de la historia de la humanidad, se cree que el ser humano tuvo más tiempo para pensar en las respuestas de las preguntas anteriores y otras interrogantes, esto se dio cuando se volvió sedentario

Por ejemplo, las relaciones de las posiciones de los astros en el cielo con el crecimiento de plantas como el maíz, estos conocimientos le permitieron sembrar y cosechar suficientes granos para alimentarse, este hecho le permitió, entre otras cosas disponer de más tiempo libre para reflexionar en las interrogantes anteriores y en otras más, como:

-¿Cuál es la causa de la regularidad en el movimiento de los objetos celestes?

-¿De que está hecha la Tierra?

-¿Que es el hombre?, etc.

Con estas interrogantes acerca del mundo y del ser humano se da origen a la filosofía, es decir, la filosofía se origina en los pueblos primitivos cuando ellos tratan de encontrar una explicación racional sobre el mundo y lo que en él acontece sin recurrir a los mitos ni a la magia

Esto dio como resultado que las civilizaciones prehelénicas que se desarrollaron en Mesopotamia, en Egipto y en el Mediterráneo Oriental dejo numerosos testimonios de sus conocimientos “físicos” observaciones astronómicas, intentos de explicación del Universo por medio de hipótesis mitológicas así como datos técnicos para el establecimiento de las primeras unidades de longitud, peso y capacidad, y la medición del tiempo

Estos conocimientos son de gran importancia, a tal grado que los historiadores occidentales de la ciencia señalan que únicamente los conocimientos astronómicos de las culturas prehelénicas tienen un valor comparable a los de la ciencia griega

Debemos saber que todas las corrientes separadas de conocimiento del mundo antiguo confluyeron en Grecia, donde fueron filtradas, purificadas y canalizadas en cauces nuevos y mucho más aprovechables, gracias al genio maravilloso de aquella raza, que fue la primera de Europa en salir de la oscuridad

Los primeros filósofos griegos intentaron comprender el mundo por el doble camino de la observación de los hechos y del razonamiento

Se puede considerar que la física nace en el mundo occidental cuando los griegos tratan de responder interrogantes relacionadas con la estructura del mundo en que vivimos, se sabe que estos filósofos propusieron diversas soluciones para explicar la estructura del mundo, entre ellas:

Muchos científicos e historiadores consideran a Arquímedes como el gran físico de la antigüedad, ya que puedo combinar las matemáticas con la investigación experimental

La obra de Arquímedes es considerable y atañe tanto a las matemáticas como a la física, se le atribuye la teoría de la palanca:

“Dadme un punto de apoyo y levantaré el mundo”

Así como de los fundamentos de la estática de los sólidos y de la hidrostática, además, contribuyó en el diseño de diversos dispositivos técnicos como la rueda dentada y el tornillo hidráulico, sin embargo, los albores de la ciencia en general estuvieron dominados por la autoridad de Aristóteles

Sin embargo el avance científico iniciado por los griegos se detuvo en Europa en el siglo V d.C. ya que las hordas bárbaras la invadieron y destruyeron todo lo que encontraron a su paso, e introdujeron el oscurantismo, en esa época, otras culturas como la china, la árabe y la maya avanzaban en el conocimiento de las matemáticas, la astronomía y disciplinas como la medicina

La invasión islámica iniciada en el siglo X a España reintrodujo a Europa la ciencia de los griegos, esto permitió en el siglo XII, la creación de las primeras universidades europeas

En este mismo siglo se publicó la obra de:

-Tomas de Aquino (1225-1274)

-Fue el máximo exponente de la filosofía escolástica

-Roger Bacon (1214-1543)

-Único hombre de la Europa medieval, que tenía una visión clara de que sólo los métodos experimentales pueden garantizar la certeza en materias científicas

El primer gran cambio en el enfoque científico fue obra de:

-Nicolás Copérnico (1473-1543)

-Matemático y astrónomo polaco

-Enseño a los seres humanos a mirar el mundo desde una nueva luz

-Lejos de constituir el centro del Universo, como se creía entonces, la Tierra descendió en su sistema hasta el lugar ínfimo a la categoría de un planeta de tantos, lo cual afecto en su momento la mentalidad y las creencias humanas en otros aspectos importantes

El origen de la física clásica se ubica en:

-Siglo XVII

-Cuando se anunció la teoría acerca del magnetismo terrestre por William Gilbert (1541-1603)

-Asimismo se establecieron las bases de la dinámica y se formularon las leyes de la caída libre de los cuerpos por Galileo Galilei (1564 -1642)

-La física galileana tiene como objetivo el establecimiento de leyes matemáticas simples que enuncian relaciones constantes entre magnitudes físicas

-Por otro lado, Isaac Newton (1642-1727) estableció el concepto de masa

-Resumió las leyes del movimiento y formuló la teoría de la gravitación universal en su obra Philosophiae naturalis principia mathematica

-Además, creó el formalismo necesario para su tratamiento matemático

-Demostró la validez de las leyes del movimiento de los planetas obtenidas empíricamente por Johann Kepler (1571-1630)

-La física newtoniana descansa sobre dos ideas nuevas en esa época:

-La importancia de la noción de fuerza, concebida como causa del movimiento

-La introducción del cálculo infinitesimal en los trabajos sobre el movimiento de los cuerpos

-Se puede considerar el siglo XVII como el siglo que presenció el florecimiento de la mecánica de los sólidos y de la mecánica de los fluidos (ecuaciones de Euler y de Lagrange para la hidrodinámica)

-En este siglo también se observó el naciente desarrollo de la calorimetría y de la termometría cuando Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) y Anders Celsius (1701-1744) crearon las escalas para medir la temperatura y cuando se formularon las leyes de la calorimetría por Joseph Black (1728-1799), Antoine Lavoisier (1743-1794) y Pierre Laplace (1749-1827)

-Por otra parte la óptica recibió un fuerte impulso con los trabajos de Cristian Huygens (1629-1695)

-En el siglo XVIII se produjo un especial desarrollo como continuación de los trabajos de Isaac Newton en el área de la mecánica clásica

-Además, la electricidad que hasta ese entonces no habla pasada de ser un objeto de exhibición, experimentó un enorme desarrollo gradas a los trabajos de Charles Coulomb (1736-1806)

-En 1824, la termodinámica experimento un desarrollo espectacular con la formulación del segundo principio de la termodinámica por Sadi Carnot (1796-1832)

-Se dio la formulación del primer principio de la termodinámica por R. Meyer (1814-1878)

-También en este año de dio la creación del concepto de entropía por Rudolf Clausius (1822-1888)

-En el siglo XIX las investigaciones se dirigieron hacia el estudio de la corriente eléctrica, destacándose los trabajos de G. Simon Ohm (1787-1854)

-El vínculo entre la electricidad y el magnetismo fue descubierto experimentalmente por Oersted (1777-1851)

-Otros científicos como A. Ampere (1775-1836) y Michael Faraday (1791- 1867), descubrieron las leyes del electromagnetismo que han servido de base para construir motores, generadores y transformadores eléctricos

-La confirmación de la teoría ondulatoria de la luz por parte de Thomas Young (1773-1829) y A.J. Fresnel (1788-1827) dio lugar a que J.C. Maxwell (1831-1879) unificara, en 1865 la electricidad y el magnetismo mediante la formulación de la teoría electromagnética que es la primera teoría unificada de la física

-Esta teoría estableció que la luz es una onda electromagnética, lo cual fue confirmado experimentalmente en 1887 por Henry Hertz (1857-1894)

Muchos físicos a finales del siglo XIX consideraban que la física habia llegado al tope de su desarrollo con la integración de la mecánica y la termodinámica con la mecánica estadistica, y de la electricidad, el magnetismo y la óptica con la teoría electromagnética

Pero ciertos fenómenos como el carácter corpuscular de la electricidad, la constancia de la velocidad de la luz y la radiación del cuerpo negro, obligaron al replanteamiento de muchas leyes y conceptos físicos, dando lugar al nacimiento de lo que hoy se conoce como física moderna

La física moderna surgió con:

-La formulación de la hipótesis de los cuantos de Max Planck (1858-1947)

-Posteriormente le sigue:

-Descubrimiento de los rayos X por Wilhelm Roentgen (1845-1923)

-El estudio de la radiactividad natural por los esposos Curie y el efecto fotoeléctrico explicado por Albert Einstein (1879-1955), mediante la hipótesis del cuanto de luz (fotón)

-La nueva Física quedó formalizada mediante los enunciados de las teorías de:

-La relatividad especial (1905) y general (1915) dictados por Einstein

-El modelo atómico de Niels Bohr (1885-1962)

-Mecánica cuántica por varios científicos, entre ellos:

-Louis De Broglie (1892-1956)

-E. Schrödinger (1887-1961)

-La aplicación del concepto de probabilidad de la onda asociada a un corpúsculo

-Werner Heisenberg (1901-1976), quien formuló el principio de incertidumbre

Con el descubrimiento de más de doscientas partículas elementales, en la actualidad se trabaja en la física moderna para unificar las cuatro interacciones fundamentales conocidas:

-La gravitatoria

-La débil

-La fuerte

-La electromagnética