jueves, 18 de marzo de 2010

TEORIA RELATIVISTA

La primera, publicada en 1905, trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias. La segunda, de 1915, es una teoría de la gravedad que reemplaza a la gravedad newtoniana pero se aproxima a ella en campos gravitatorios débiles. La teoría general se reduce a la especial en ausencia de campos gravitatorios.
No fue sino hasta el 07 de marzo de 2010 cuando fueron mostrados públicamente los manuscritos originales de Einstein por parte de la Academia Israelí de Ciencias. El manuscrito tiene 46 páginas de textos y fórmulas matemáticas redactadas a mano, había sido ofrecido por Einstein a la Universidad hebraica de Jerusalén en 1925, con motivo de su inauguración en Palestina, entonces bajo mandato británico.

Sello de correos soviético cuyo motivo es Albert Einstein con su famosa ecuación E = mc2.
Relatividad especial
La Teoría de la Relatividad Especial, también llamada Teoría de la Relatividad Restringida, publicada por
Einstein en 1905. Esta teoría describe la física del movimiento en el marco de un espacio-tiempo plano, describe correctamente el movimiento de los cuerpos incluso a grandes velocidades y sus interacciones electromagnéticas y se usa básicamente para estudiar sistemas de referencia inerciales. Estos conceptos fueron presentados anteriormente por Poincaré y Lorentz, que son considerados como originadores de la teoría. Si bien la teoría resolvía un buen número de problemas del electromagnetismo y daba una explicación del experimento de Michelson-Morley, esta teoría no proporciona una descripción relativista del campo gravitatorio.
Tras la publicación del artículo de Einstein, la nueva Teoría de la relatividad especial fue aceptada en unos pocos años por la práctica totalidad de los físicos y los matemáticos, de hecho personas como Poincaré o Lorentz habían estado muy cerca de llegar al mismo resultado que Einstein. La forma geométrica definitiva de la teoría se debe a
Hermann Minkowski, antiguo profesor de Einstein en la Politécnica de Zürich, acuñó el término "espacio-tiempo" (Raumzeit) y le dio la forma matemática adecuada[4] El espacio-tiempo de Minkowski es una variedad tetradimensional en la que se entrelazaban de una manera insoluble las tres dimensiones espaciales y el tiempo. En este espacio-tiempo de Minkowski, el movimiento de una partícula se representa mediante su línea de universo (Weltlinie), una curva cuyos puntos vienen determinados por cuatro variables distintas: Las tres dimensiones espaciales (,,) y el tiempo (). El nuevo esquema de Minkowski obligó a reinterpretar los conceptos de la métrica existentes hasta entonces. El concepto tridimensional de punto fue sustituido por el de evento. La magnitud de distancia se reemplaza por la magnitud de intervalo.
Relatividad general
Artículo principal: Teoría de la Relatividad General

Esquema de la curvatura del espacio-tiempo alrededor de una masa con simetría esférica.
La relatividad general fue publicada por Einstein en
1915, y fue presentada como conferencia en la Academia de Ciencias Prusiana el 25 de noviembre. La teoría generaliza el principio de relatividad de Einstein para un observador arbitrario. Esto implica que las ecuaciones de la teoría deben tener una forma de covariancia más general que la covariancia de Lorentz usada en la teoría de la relatividad especial. Además de esto, la teoría de la relatividad general propone que la propia geometría del espacio-tiempo se ve afectada por la presencia de materia, de lo cual resulta una teoría relativista del campo gravitatorio. De hecho la teoría de la relatividad general predice que el espacio-tiempo no será plano en presencia de materia y que la curvatura del espacio-tiempo será percibida como un campo gravitatorio.
Debe notarse que el matemático alemán
David Hilbert
escribió e hizo públicas las ecuaciones de la covarianza antes que Einstein. Ello resultó en no pocas acusaciones de plagio contra Einstein, pero probablemente sea más, porque es una teoría (o perspectiva) geométrica. La misma postula que la presencia de masa o energía «curva» al espacio-tiempo, y esta curvatura afecta la trayectoria de los cuerpos móviles e incluso la trayectoria de la luz

TEORIA CLASICA

La teoría clásica de campos describe la dinámica de los fenómenos físicos macroscópicos descriptibles mediante un campo físico. Si bien potencialmente el concepto de campo engloba desde los campos de fuerzas clásicos, también la mecánica de medios continuos, la propagación de ondas o la distribución de tensiones en un sólido deformable, normalmente el término teoría clásica de campos se restringe al estudio de los campos de fuerzas clásicos en su tratamiento relativista, es decir:
Campo electromagnético
Campo gravitatorio
Campos cuánticos tratados clásicamente, que ayudan a formular la evolución de campos cuánticos libres sin interacción entre ellos.
Concepto de campo físico
Los sistemas físicos formados por un conjunto de partículas interectuantes de la mecánica clásica y los sistemas físicos de partículas relativistas sin interacción, son sistemas con un número finito de grados de libertad, cuyas ecuaciones de movimiento vienen dadas por ecuaciones diferenciales ordinarias como todos los ejemplos anteriores.
Sin embargo, los campos físicos además de evolución temporal o variación en el tiempo, presentan variación en el espacio. Esa característica hace que los campos físicos se consideren informalmente como sistemas con un número infinito de grados de libertad. Las peculiaridades de los campos hacen que sus ecuaciones de "movimiento" o evolución temporal vengan dadas por
ecuaciones en derivadas parciales en lugar de ecuaciones diferenciales ordinarias.
Campos de fuerzas clásicos
Un campo de fuerzas en la descripción newtoniana es una colección de funciones definidas sobre una región del espacio. Si el campo consta de una única componente entonces el campo se llama campo escalar, si las componentes del campo medidas por diferentes observadores se comportan como una 1-forma o un vector entonces se dice que se tiene un campo vectorial. Además de los campos escalares y vectoriales, en física clásica existen campos tensoriales (y más raramente campos espinoriales).
En
teoría de la relatividad se requiere además una condición de covariancia. La condición de covariancia significa que aunque las componentes de un mismo campo físico, medidas por diversos observadores no sean idénticas, deben ser relacionables mediante ecuaciones lineales, asociadas a una determinada representación del grupo . En física se suele decir que «un campo se transforma según una representación» cuando las componentes del campo medidas por dos observadores son relacionables mediante ecuaciones lineales basadas en dicha representación.
Descripción matemática

Un campo clásico relativísticamente covariante, es una función real o compleja que tiene un valor bien definido en cada punto del
espacio-tiempo (esta buena definición puntual es ya una diferencia con el campo cuántico). En la notación :
El índice α, llamado en versión cuántica de la teoría de campos índice de espín, sirve para el tipo de campo, y por ende, el tipo de representación según el cual se transforma: escalar (espín 0), fermiónico (usualmente de espín 1/2), vectorial (espín 1), tensorial [propiamente dicho] (usualmente espín 2). Para cada valor admisible de α se construye una representación finito-dimensional del grupo
[1] en un espacio vectorial real o complejo.
El índice r se refiere a las componentes del campo.
Un campo clásico relativísticamente covariante queda especificado mediante una
densidad lagrangiana . Esta densidad Lagrangiana depende tanto de las coordenas del espacio-tiempo, como de la amplitud del campo, como de las derivadas espacio-temporales del campo. En este artículo usaremos la notación:
.
La condición de covariancia requiere que la densidad lagrangiana sea invariante bajo las substituciones:

Donde , [Dα(A)]rs son las componentes de la matriz asociada a la representación Dα de y [Λ(A)] es la
transformación de Lorentz asociada al mismo elemento anterior.
Principio de mínima acción para campos
Artículo principal: principio de mínima acción
Las ecuaciones de evolución temporal o "ecuaciones de movimiento" de todos los campos clásicos pueden ser derivadas del principio de mínima acción para campos. De acuerdo con ese principio para toda región R del espacio-tiempo se puede definir un funcional, llamado funcional de acción, tal que los campos reales y sus derivadas, son un mínimo de dicho funcional. Dicho funcional viene dada por:
Por tanto, para poder encontrar las ecuaciones de evolución del campo basta encontrar el mínimo de la anterior expresión. Puede demostrarse que los campos que minimizan el anterior funcional satisfacen las
ecuaciones de Euler-Lagrange y por tanto las ecuaciones de evolución del campo pueden ser escritas en términos de su lagrangiano como:
Campo electromagnético en la teoría de la relatividad
El campo electromagnético toma la forma de un campo tensorial de segundo orden, así la fuerza electromagnética sobre una partícula o Fuerza de Lorentz viene dada por:

Donde: son las componentes respectivas del
cuadrivector fuerza y la cuadrivelocidad y son las componentes del tensor de campo electromagnético que, fijado un observador se compone de una parte eléctrica y una parte magnética, en términos de las cuales las componentes del tensor de campo pueden escribirse como:

Debido a que este campo obedece las
ecuaciones de Maxwell resulta que dicho campo puede ser derivado de un campo (cuadri)vectorial dado por:

El hecho de que el campo electromagnético sea derivable de un campo vectorial hace que el tratamiento
cuántico del electromagnetismo se base en representaciones mediante partículas de espín y por tanto cuánticamente los fotones sean partículas de espín +1.
Lagrangiano del campo electromagnético

Tanto el lagrangiano como la integral de acción de una partícula cargada en un campo electromagnético se compone de tres partes: la acción asociada la energía cinética de la partícula (Sm), la acción asociada a la interacción entre el campo y la partícula cargada (Smc) y finalmente la acción asociada a la sola variación de los campos (Sc). Estos tres términos pueden ser escritos como:
Que alternativamente puede escribirse en forma no explícitamente covariante usando la definición de
tiempo propio como e integral de volumen como, muestra un integrando que puede ser identificado con el lagrangiano:
Campo electromagnético en teoría general de la relatividad
El tratamiento del campo electromagnético en relatividad general no difiere demasiado del tratamiento en relatividad especial, que se ha considerado en las dos últimas secciones. Basta simplemente usar en las expresiones anteriores derivadas covariantes en lugar de derivadas parciales , y se tiene así una teoría del campo electromagnético en espacios-tiempo curvos.

UNIDAD ll: DESARROLLO DE LA FISICA

DESARROLLO DE LA FISICA
Desde la más remota antigüedad las personas han tratado de comprender la naturaleza y los fenómenos que en ella se observan: el paso de las estaciones, el movimiento de los cuerpos y de los astros, los fenómenos climáticos, las propiedades de los materiales, etc. Las primeras explicaciones aparecieron en la antigüedad y se basaban en consideraciones puramente filosóficas, sin verificarse experimentalmente. Algunas interpretaciones falsas, como la hecha por Ptolomeo en su famoso "Almagesto" - "La Tierra está en el centro del Universo y alrededor de ella giran los astros" - perduraron durante mucho tiempo.
En el Siglo XVI Galileo fue pionero en el uso de experiencias para validar las teorías de la física. Se interesó en el movimiento de los astros y de los cuerpos. Usando instrumentos como el plano inclinado, descubrió la ley de la inercia de la dinámica, y con el uso de uno de los primeros telescopios observó que Júpiter tenía satélites girando a su alrededor y las manchas solares del Sol. Estas observaciones demostraban el modelo heliocéntrico de Nicolás Copérnico y el hecho de que los cuerpos celestes no son perfectos e inmutables. En la misma época, las observaciones de Tycho Brahe y los cálculos de Johannes Kepler permitieron establecer las leyes que gobiernan el movimiento de los planetas en el Sistema Solar.
En
1687 Newton publicó los Principios Matemáticos de la Naturaleza (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), una obra en la que se describen las leyes clásicas de la dinámica conocidas como: Leyes de Newton; y la ley de la gravitación universal de Newton. El primer grupo de leyes permitía explicar la dinámica de los cuerpos y hacer predicciones del movimiento y equilibrio de cuerpos, la segunda ley permitía demostrar las leyes de Kepler del movimiento de los planetas y explicar la gravedad terrestre (de aquí el nombre de gravedad universal). En esta época se puso de manifiesto uno de los principios básicos de la física, las leyes de la física son las mismas en cualquier punto del Universo. El desarrollo por Newton y Leibniz del cálculo matemático proporcionó las herramientas matemáticas para el desarrollo de la física como ciencia capaz de realizar predicciones. En esta época desarrollaron sus trabajos físicos como Robert Hooke y Christian Huygens estudiando las propiedades básicas de la materia y de la luz.
A finales del siglo XVII la física comienza a influir en el desarrollo tecnológico permitiendo a su vez un avance más rápido de la propia física.
El desarrollo instrumental (
telescopios, microscopios y otros instrumentos) y el desarrollo de experimentos cada vez más sofisticados permitieron obtener grandes éxitos como la medida de la masa de la Tierra en el experimento de la balanza de torsión.
También aparecen las primeras sociedades científicas como la
Royal Society en Londres en 1660 y la Académie des sciences en París en 1666 como instrumentos de comunicación e intercambio científico, teniendo en los primeros tiempos de ambas sociedades un papel preeminente las ciencias físicas.
Portadas de dos obras cumbres de la
Revolución científica

Sidereus Nuncius, Galilei, 1610.

Principia Mathematica, Newton, 1610.
El Siglo XVIII: Termodinámica y óptica

A partir del
Siglo XVIII Boyle, Young y otros desarrollaron la termodinámica. En 1733 Bernoulli usó argumentos estadísticos, junto con la mecánica clásica, para extraer resultados de la termodinámica, iniciando la mecánica estadística. En 1798 Thompson demostró la conversión del trabajo mecánico en calor y en 1847 Joule formuló la ley de conservación de la energía.
En el campo de la
óptica el siglo comenzó con la teoría corpuscular de la luz de Newton expuesta en su famosa obra Opticks. Aunque las leyes básicas de la óptica geométrica habían sido descubiertas algunas décadas antes el siglo XVIII fue rico en avances técnicos en este campo produciéndose las primeras lentes acromáticas, midiéndose por primera vez la velocidad de la luz y descubriendo la naturaleza espectral de la luz. El siglo concluyó con el célebre experimento de Young de 1801 en el que se ponía de manifiesto la interferencia de la luz demostrando la naturaleza ondulatoria de ésta.
El Siglo XIX: Electromagnetismo y la estructura atómica

La investigación física de la primera mitad del siglo XIX estuvo dominada por el estudio de los fenómenos de la
electricidad y el magnetismo. Coulomb, Luigi Galvani, Faraday, Ohm y muchos otros físicos famosos estudiaron los fenómenos dispares y contraintuitivos que se asocian a este campo. En 1855 Maxwell unificó las leyes conocidas sobre el comportamiento de la electricidad y el magnetismo en una sola teoría con un marco matemático común mostrando la naturaleza unida del electromagnetismo. Los trabajos de Maxwell en el electromagnetismo se consideran frecuentemente equiparables a los descubrimientos de Newton sobre la gravitación universal y se resumen con las conocidas, ecuaciones de Maxwell, un conjunto de cuatro ecuaciones capaz de predecir y explicar todos los fenómenos electromagnéticos clásicos. Una de las predicciones de esta teoría era que la luz es una onda electromagnética. Este descubrimiento de Maxwell proporcionaría la posibilidad del desarrollo de la radio (comunicaciones) unas décadas más tarde por Heinrich Hertz en 1888.
En
1895 Roentgen descubrió los rayos X, ondas electromagnéticas de frecuencias muy altas. Casi simultáneamente, Henri Becquerel descubría la radioactividad en 1896. Este campo se desarrolló rápidamente con los trabajos posteriores de Pierre Curie, Marie Curie y muchos otros, dando comienzo a la física nuclear y al comienzo de la estructura microscópica de la materia.
En
1897 Thomson descubrió el electrón, la partícula elemental que transporta la corriente en los circuitos eléctricos proponiendo en 1904 un primer modelo simplificado del átomo.
El Siglo XX: La segunda revolución de la física
El siglo XX estuvo marcado por el desarrollo de la física como ciencia capaz de promover el desarrollo tecnológico. A principios de este siglo los físicos consideraban tener una visión casi completa de la naturaleza. Sin embargo pronto se produjeron dos revoluciones conceptuales de gran calado: El desarrollo de la teoría de la relatividad y el comienzo de la mecánica cuántica.
En
1905 Albert Einstein, formuló la teoría de la relatividad especial, en la cual el espacio y el tiempo se unifican en una sola entidad, el espacio-tiempo. La relatividad formula ecuaciones diferentes para la transformación de movimientos cuando se observan desde distintos sistemas de referencia inerciales a aquellas dadas por la mecánica clásica. Ambas teorías coinciden a velocidades pequeñas en relación a la velocidad de la luz. En 1915 extendió la teoría especial de la relatividad para explicar la gravedad, formulando la teoría general de la relatividad, la cual sustituye a la ley de la gravitación de Newton.
En
1911 Rutherford dedujo la existencia de un núcleo atómico cargado positivamente a partir de experiencias de dispersión de partículas. A los componentes de carga positiva de este núcleo se les llamó protones. Los neutrones, que también forman parte del núcleo pero no poseen carga eléctrica, los descubrió Chadwick en 1932.
En los primeros años del
Siglo XX Planck, Einstein, Bohr y otros desarrollaron la teoría cuántica a fin de explicar resultados experimentales anómalos sobre la radiación de los cuerpos. En esta teoría, los niveles posibles de energía pasan a ser discretos. En 1925 Heisenberg y en 1926 Schrödinger y Dirac formularon la mecánica cuántica, en la cual explican las teorías cuánticas precedentes. En la mecánica cuántica, los resultados de las medidas físicas son probabilísticos; la teoría cuántica describe el cálculo de estas probabilidades.
La mecánica cuántica suministró las herramientas teóricas para la
física de la materia condensada, la cual estudia el comportamiento de los sólidos y los líquidos, incluyendo fenómenos tales como estructura cristalina, semiconductividad y superconductividad. Entre los pioneros de la física de la materia condensada se incluye Bloch, el cual desarrolló una descripción mecano-cuántica del comportamiento de los electrones en las estructuras cristalinas (1928).
La
teoría cuántica de campos se formuló para extender la mecánica cuántica de manera consistente con la teoría especial de la relatividad. Alcanzó su forma moderna a finales de los 1940s gracias al trabajo de Feynman, Schwinger, Tomonaga y Dyson. Ellos formularon la teoría de la electrodinámica cuántica, en la cual se describe la interacción electromagnética.
La teoría cuántica de campos suministró las bases para el desarrollo de la
física de partículas, la cual estudia las fuerzas fundamentales y las partículas elementales. En 1954 Yang y Mills desarrollaron las bases del modelo estándar. Este modelo se completó en los años 1970 y con él se describen casi todas las partículas elementales observadas.
La física del Siglo XXI

La física sigue enfrentándose a grandes retos, tanto de carácter práctico como teórico, a comienzos del siglo XXI. El estudio de los
sistemas complejos dominados por sistemas de ecuaciones no lineales, tal y como la meteorología o las propiedades cuánticas de los materiales que han posibilitado el desarrollo de nuevos materiales con propiedades sorprendentes. A nivel teórico la astrofísica ofrece una visión del mundo con numerosas preguntas abiertas en todos sus frentes, desde la cosmología hasta la formación planetaria. La física teórica continúa sus intentos de encontrar una teoría física capaz de unificar todas las fuerzas en un único formulismo en lo que sería una teoría del todo. Entre las teorías candidatas debemos citar a la teoría de supercuerdas.

TEXTOS CLASICOS

Estos son escritos que los cientificos hicieron.
Estos son los siguientes

  • PRINCIPIA MATHEMATICA elaborada por ISAAC NEWTON:
Éste es el resumen de seis segmentos del “Principia” de Isaac Newton, estas partes son, definiciones, axiomas, un fragmento del Libro Primero y del Libro Segundo con su escolio, otro segmento del Libro Tercero y el escolio general.
El libro comienza con un conjunto de definiciones de los conceptos que va a utilizar. Define
materia, cantidad de movimiento, fuerza ínsita de la materia, fuerza impresa, fuerza centrípeta, cantidad absoluta de una fuerza, cantidad acelerativa de una fuerza y cantidad motriz de una fuerza. Define la materia como la cantidad surgida de su densidad y magnitud. La cantidad de movimiento como la medida surgida de la velocidad y cantidad de materia. La cantidad motriz de una fuerza centrípeta como la medida proporcional al movimiento que genera en un tiempo dado. Le sigue a las definiciones un pequeño escolio en donde expone la importancia del tiempo y el espacio absoluto. Newton dice “…será conveniente distinguir allí entre lo absoluto y lo relativo, lo verdadero y lo aparente, lo matemático y lo vulgar.” Comenta que se puede distinguir de un movimiento absoluto a uno relativo, ya que el movimiento absoluto solo se puede cambiar al imprimirle una fuerza, y el relativo puede cambiar si se mueven los cuerpos con los cuales se está comparando. Termina diciendo que el fin de este trabajo es deducir los verdaderos movimientos a partir de los aparentes y viceversa.
La parte de axiomas o leyes del movimiento comienza indicándonos las famosas tres leyes de Newton.
Primera ley: Todos los cuerpos perseveran en su estado de reposo o de movimiento uniforme en línea recta, salvo que se vean forzados a cambiar ese estado por fuerzas impresas.
Segunda ley: El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa, y se hace en la dirección de la línea recta en la que se imprime esa fuerza.
Tercera ley: Para toda acción hay siempre una reacción opuesta e igual. Las acciones recíprocas de dos cuerpos entre sí son siempre iguales y dirigidas hacia partes contrarias.
A estas leyes le siguen una lista de corolarios en donde explica; cómo sumar fuerzas, cómo es que una fuerza se puede separar en dos componentes, la conservación de momento de un sistema y la conservación del momento del centro de
masa de un sistema, que aunque no demuestra dice que lo hace en el Lema XXIII.
Esta sección también termina con un escolio, en el que indica no ser el autor de estas leyes ya que son “principios aceptado por los matemáticos”. Le da el crédito a
Galileo que trabajó con proyectiles y movimiento parabólico, y a Wren, Wallis y Huygens, “los mejores geómetras de nuestro tiempo”, que trabajaron con impactos. Explica una serie de experimentos para mostrar la certeza de las leyes.
El segmento del Libro primero está compuesto por una serie de lemas matemáticos. En los primeros está interesado en aproximar áreas con paralelogramos y afirma que “la suma última de esos paralelogramos evanescentes coincidirá en todas las partes con la figura curvilínea.” En lemas siguientes trabaja con arcos y cuerdas que se aproximan a tangentes y asevera que su última razón es la igualdad.
La parte del Libro Segundo también llamado, El Movimiento de los Cuerpos en Medios Resistentes, contiene dos secciones, en la primera se ocupa del el movimiento de cuerpos que son resistidos en la razón de la velocidad”, al principio hay un teorema de cuanto movimiento pierden estos cuerpos, seguida de la explicación del movimiento de un cuerpo en descenso con esta resistencia. En un corolario explica que la velocidad alcanza un máximo. La sección II trata “sobre el movimiento de los cuerpos que son resistidos como el cuadrado de su velocidad”, y contiene teoremas similares a los anteriores. Sin embargo en el escolio de la primera sección señala que éstas son más hipótesis matemáticas que físicas.
En la última parte del Libro Segundo explica por qué es errónea la representación con vórtices del sistema solar, ya que los vórtices jamás se pueden mover en elipses. Esta parte también es una introducción al Libro Tercero ya que ahí si explicará de forma completa el problema de los planetas.
Al principio del Libro Tercero Newton escribe que los libros anteriores son la herramienta matemática para poder explicar el libro tercero, y que si alguien va a leer este libro tiene que estar familiarizado con los principios precedentes. Después de explicar que se necesita la herramienta matemática de los dos primeros libros, denota la importancia de los experimentos, dice “las cualidades de los cuerpos sólo son conocidas por experimentos…no debemos abandonar la evidencia de los experimentos”. Después explica que de la observación podemos deducir propiedades universales, ya que todas las cosas que conocemos gravitan,
“debemos como consecuencia de esta regla admitir universalmente que todos los cuerpos sin exepcion estan dotados de un principio de gravitacion.
  • SIDERIUS NUNCIUS elaborado por GALILEO GALILEI:

Sidereus Nuncius (conocido como Mensajero sideral, y también bajo la acepción de Mensaje sideral) es un tratado corto escrito en Latín por Galileo Galilei y publicado en Venecia en marzo de 1610. Fue el primer tratado científico basado en observaciones astronómicas realizadas con un telescopio. Contiene los resultados de las observaciones iniciales de la Luna, las estrellas y las lunas de Júpiter. Su publicación se considera el origen de la moderna astronomía y provocó el colapso de la teoría geocéntrica.
En sus observaciones de la Luna Galileo observó que la línea que separa el día de la noche (
terminador) poseía irregularidades en las áreas brillantes siendo mucho más suave en las zonas oscuras. De estas observaciones dedujo que las regiones oscuras son planas y de poca altitud, mientras que las regiones brillantes estarían cubiertas por irregularidades orográficas. A partir de la distancia de las montañas iluminadas cerca del terminador estimó que su altura era cercana a los 6 km contradiciendo la establecida cosmología aristotélica que afirmaba que los cielos son perfectos y los cuerpos celestes esferas perfectas.
Observando las estrellas Galileo descubrió más de diez veces más estrellas con su telescopio que con el ojo desnudo publicando cartas celestes del cinturón de
Orión y de las Pléyades. Cuando observó las estrellas nebulosas descritas en el Almagesto de Ptolomeo descubrió que en vez de ser regiones nebulares estaban formadas de multitud de estrellas indistinguibles al ojo humano. De este hecho dedujo que las nebulosas y la propia Vía Láctea estaban formadas por conjuntos de estrellas demasiado pequeñas y cercanas para ser identificadas individualmente por el ojo desnudo.
Es sin embargo en la última parte del Sidereus Nuncius en la que Galileo muestra sus descubrimientos más importantes. Galileo informa de sus observaciones de cuatro estrellas cercanas a
Júpiter y de su movimiento alrededor del planeta. En el Sidereus presenta observaciones de sus posiciones relativas entre enero y marzo de 1610. Del hecho de que estos astros cambiaban su posición relativa noche tras noche conservando siempre la orientación en una misma línea recta dedujo que se trataba de lunas de Júpiter.
En la época de la publicación de esta obra Galileo era profesor de
matemáticas en la Universidad de Padua. Con el objetivo de ganar el mecenazgo de Cosimo II de Médici, cuarto Gran Duque de la Toscana, dedicó el Sidereus Nuncius a este noble italiano nombrando los cuatro satélites de Júpiter como "Planetas Mediceos". Hoy en día estos cuerpos se denominan satélites galileanos siendo sus nombres individuales: Io, Europa, Calisto y Ganímedes.

  • DE REVOLUTIONIBUS ORBIUM COELESTIUN elaborado por COPERNICO:

De Revolutionibus Orbium Caelestium (Sobre el movimiento de las esferas celestiales) es la obra fundamental del gran astrónomo Nicolás Copérnico (19 de febrero de 1473 - 24 de mayo de 1543). Comenzó a escribirla en 1506, terminándola en 1531, aunque no se publicó hasta el año de su muerte, en 1543. Copérnico pensaba que el Sistema Ptolemaico era demasiado complicado, y quería proponer un modelo alternativo más simple y correcto.
Dedicada al Papa
Pablo III, está dividida en seis volúmenes:
El primer volumen contiene una visión general de la teoría heliocéntrica, y una corta explicación de sus ideas del universo.
El segundo volumen es teórico y habla de los principios de la astronomía esférica. También contiene una lista de estrellas (para dar una base a los argumentos que se desarrollan en los siguientes volúmenes).
El tercer volumen habla principalmente de los movimientos del sol y de lo relacionado con ello.
El cuarto volumen contiene descripciones similares de la luna y de sus movimientos orbitales.
Los quinto y el sexto volúmenes contienen una explicación del nuevo sistema.

Sistema copernicano..
De Revolutionibus comienza con un prólogo anónimo en el que se explica que el sistema propuesto constituye una hipótesis matemática para explicar mejor el movimiento de los planetas y otros cuerpos celestes y que no se traduce forzosamente en una realidad.
Johannes Kepler mostró que dicho prólogo había sido añadido por el filósofo luterano Andreas Osiander. El principal objetivo del prólogo parecía ser suavizar las controversias religiosas que el cambio de un sistema geocéntrico a un sistema heliocéntrico podía causar.

EXPERIMENTOS MAS IMPORTANTES

CAIDA LIBRE:
Esta fue hecha por GALILEO GALILEI
En mecánica, se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio. Aunque esta definición formal excluye la influencia de otras fuerzas, como la resistencia aerodinámica, frecuentemente éstas deben ser tenidas en cuenta cuando el fenómeno tiene lugar en el seno de un fluido, como el aire o cualquier otro fluido.
El concepto es aplicable incluso a objetos en movimiento vertical ascendente sometidos a la acción
desaceleradora de la gravedad o a un satélite (no propulsado) en órbita alrededor de la Tierra.
Otros sucesos referidos también como caída libre lo constituyen la trayectoria
geodésica en el espacio-tiempo descrita en la teoría de la relatividad general.
Ejemplos de
caída libre (deporte) los encontramos en actividades deportivas[1] [2] tales como dejarse caer una persona a través de la atmósfera sin sustentación aeronáutica o sin paracaídas desplegado.
TEORIA HELIOCENTRICA:
Esta fue hecha por NICOLAS COPERNICO
La Teoría heliocéntrica es la que sostiene que la Tierra y los demás planetas giran alrededor del Sol. El heliocentrismo, fue propuesto en la antigüedad por el griego Aristarco de Samos (310 a. C. - 230 a. C.), quien se basó en medidas sencillas de la distancia entre la Tierra y el Sol, determinando un tamaño mucho mayor para el Sol que para la Tierra. Por esta razón, Aristarco propuso que era la Tierra la que giraba alrededor del Sol y no a la inversa, como sostenía la teoría geocéntrica de Ptolomeo e Hiparco, comúnmente aceptada en esa época y en los siglos siguientes, acorde con la visión antropocéntrica imperante.
Más de un milenio más tarde, en el
siglo XVI, la teoría volvería a ser formulada, esta vez por Nicolás Copérnico, uno de los más influyentes astrónomos de la historia, con la publicación en 1543 del libro De Revolutionibus Orbium Coelestium. La diferencia fundamental entre la propuesta de Aristarco en la antigüedad y la teoría de Copérnico es que este último emplea cálculos matemáticos para sustentar su hipótesis. Precisamente a causa de esto, sus ideas marcaron el comienzo de lo que se conoce como la revolución científica. No sólo un cambio importantísimo en la astronomía, sino en las ciencias en general y particularmente en la cosmovisión de la civilización. A partir de la publicación de su libro y la refutación del sistema geocéntrico defendido por la astronomía griega, la civilización rompe con la idealización del saber incuestionable de la antigüedad y se lanza con mayor ímpetu en busca del conocimiento.
ATOMO DE BORH:
El modelo atómico de Bohr o de Bohr-Rutherford es un modelo cuantizado del átomo que Bohr propuso en 1913 para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo. Este modelo planetario es un modelo funcional que no representa el átomo (objeto físico) en sí sino que explica su funcionamiento por medio de ecuaciones.
Niels Bohr se basó en el átomo de hidrógeno para realizar el modelo que lleva su nombre. Bohr intentaba realizar un modelo atómico capaz de explicar la estabilidad de la materia y los espectros de emisión y absorción discretos que se observan en los gases. Describió el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a su alrededor un electrón. El modelo atómico de Bohr partía conceptualmente del modelo atómico de Rutherford y de las incipientes ideas sobre cuantización que habían surgido unos años antes con las investigaciones de Max Planck y Albert Einstein. Debido a su simplicidad el modelo de Bohr es todavía utilizado frecuentemente como una simplificación de la estructura de la materia.
En este modelo los electrones giran en órbitas circulares alrededor del núcleo, ocupando la órbita de menor energía posible, o la órbita más cercana posible al núcleo. El
electromagnetismo clásico predecía que una partícula cargada moviéndose de forma circular emitiría energía por lo que los electrones deberían colapsar sobre el núcleo en breves instantes de tiempo. Para superar este problema Bohr supuso que los electrones solamente se podían mover en órbitas específicas, cada una de las cuales caracterizada por su nivel energético. Cada órbita puede entonces identificarse mediante un número entero n que toma valores desde 1 en adelante. Este número "n" recibe el nombre de Número Cuántico Principal.
Bohr supuso además que el
momento angular de cada electrón estaba cuantizado y sólo podía variar en fracciones enteras de la constante de Planck. De acuerdo al número cuántico principal calculó las distancias a las cuales se hallaba del núcleo cada una de las órbitas permitidas en el átomo de hidrógeno.
Estos niveles en un principio estaban clasificados por letras que empezaban en la "K" y terminaban en la "Q". Posteriormente los niveles electrónicos se ordenaron por números. Cada órbita tiene electrones con distintos niveles de energía obtenida que después se tiene que liberar y por esa razón el electrón va saltando de una órbita a otra hasta llegar a una que tenga el espacio y nivel adecuado, dependiendo de la energía que posea, para liberarse sin problema y de nuevo volver a su órbita de origen.
Sin embargo no explicaba el espectro de estructura fina que podría ser explicado algunos años más tarde gracias al
modelo atómico de Sommerfeld. Históricamente el desarrollo del modelo atómico de Bohr junto con la dualidad onda-corpúsculo permitiría a Erwin Schrödinger descubrir la ecuación fundamental de la mecánica cuántica.