Crise e Origem da Física Quântica

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La crisis de la física moderna y el origen de la Física cuántica.
La física moderna ha servido para explicar diversos aspectos de nuestra vida cotidiana y el hombre ha intentado a los interrogantes más profundos que el hombre se ha hecho.
Desde el punto de vista científico y concretamente de la física moderna han planteado algunas de las explicaciones del universo, ha habido varios personajes a lo largo de la historia que se han arriesgado a desentrañar los más profundos como por ejemplo:
-Einstein que va a definir las leyes para el mundo macroscópico, como lo son los planetas, las galaxias, sistemas solares en los que actúa la fuerza de gravedad, en pocas palabras puede ser resumido que es el ámbito en el que se mueven los seres humanos. Galileo Galilei no señala en su principio de la relatividad del movimiento es relativo y que a menos de que se compare con otro marco de referencia no se puede saber realmente si se está moviendo.
Einstein dijo que tanto el espacio como el tiempo son relativos, “dependiendo del movimiento que lleve una persona puede estar manteniendo un tiempo y una distancia diferente frente a otra”
Newton nos decía que la fuerza de la gravedad es una fuerza instantánea y a distancia pero Einstein que acababa de describir que la luz que es el límite del universo tarda ocho minutos en llegar a la Tierra, por lo tanto la gravedad no podía ser instantánea y no podía actuar desde tan lejos
La física Newtoniana era buena para los tiempos y ambiciones que el hombre tenía al estudiar las partes más grandes del universo y las fuerzas que interactúan en él; pero los conocimientos que se buscan obtener ahora son enfocados a los más diminuto que puede existir en el gran cosmos que nos rodea, de esto se encarga la física cuántica, que es válida en una escala cosmológica muy grande que viene a sustituir a la Física Newtoniana en el reino de las partículas elementales, átomos y moléculas. La Física cuántica asume un cosmos discreto y probable que trata de la escala microscópica de átomos y partículas subatómicas, donde actúan las otras tres fuerzas: la fuerza débil, fuerte y electromagnética 
Un gran exponente de ello es Schrödinger que su teorema de la función de ondas dice sobre las propiedades de los átomos que los electrones ya no pueden moverse por cualquier lugar del espacio, sino que poseen orbitales y saltan de uno a otro de manera descontinua o discreta.
La interpretación conocida como el colapso de la función de onda nos dice que el paso crítico se da al realizar unas mediciones el que del conjunto de respuestas la función de onda se concreta en una sola
La física cuántica también nos habla de la teoría de las cuerdas como un modelo valido para entender la composición del universo en la cual propone un mundo formado por únicamente por unos filamentos microscópicos de dimensiones cercanas a la longitud de Planck, objetos unidimensional que cuyos extremos pueden estar sueltos o unidos, formando bucles. Dichas cuerdas presentan ciertas frecuencias de vibración que dan lugar a diferentes masas y cargas de fuerza.
Para la física cuántica es muy importante la teoría de la relatividad de Einstein pues en ella las nociones de espacio, tiempo y masa no se pueden considerar absolutas y existentes en sí mismas como sustancias inalterables y permanentes.
Un avance tecnológico que en la actualidad es la muestra más real de lo que sucede en la física cuántica es el llamado Colisionador de hadrones que no es nada más y nada menos que un acelerador de partículas que consiste en un túnel circular de 27 kilómetros de circunferencia, con tramos que se encuentran a distintas profundidades (entre 50 y 175 metros). Por el túnel corren dos tubos dentro de los cuales circularán dos haces de partículas en sentidos opuestos. Las partículas, que van aumentando de velocidad con cada vuelta, se mantienen en trayectorias circulares por medio de enormes imanes superconductores. Cuando se alcanza la energía deseada, los haces se desvían y se hacen chocar entre sí en puntos específicos del acelerador, donde se encuentran los detectores. Al chocar con energías altísimas estas partículas se destruyen y producen partículas secundarias. Los físicos recogen los datos de la colisión por medio de distintos detectores especiales, y los comparan con las predicciones de las hipótesis o teorías que desean evaluar.
Los imanes superconductores que mantienen a las partículas en su curso operan a una temperatura de cuatro Kelvin, es decir, cerca de 270 ºC bajo cero. A esa temperatura sus componentes pueden conducir electricidad sin perder energía en forma de calor (sin resistencia). Pero, al chocar los haces de partículas se producirán temperaturas de miles de millones de grados, como las que debieron existir en las primeras fracciones de segundo después del origen del Universo, hace unos 13 700 millones de años, cuando la materia posiblemente existía en una especie de sopa de partículas elementales en libertad.
Con este acelerador de partículas se planea observar a los átomos que a su vez están formados por protones, neutrones y electrones. Los protones y neutrones, a su vez, están compuestos de partículas más elementales, los quarks. Los quarks y los leptones son partículas "puntuales", o sea, sin dimensiones, como los puntos. A diferencia de los leptones, que pueden existir de forma individual, los quarks sólo se encuentran formando partículas compuestas, que se conocen como hadrones (los protones y los neutrones son dos tipos de hadrones).
Casi todo lo vemos y lo tocamos mediante los impulsos nerviosos y la luz, el tacto y la vista, debido a la sutil arquitectura de átomos y moléculas. La interpretación de la física cuántica puede ser estimulada a través de distintos tratamientos: experimentos de demostración, experimentos caseros y las predicciones de la teoría.
CUESTIONARIO
1.- Englobando a la física relativista ¿Que define Einstein?
 - define las leyes para el mundo microscópico como los planetas, galaxias y sistemas solares en los que actúa la fuerza de la gravedad.
2.- ¿Qué asume la física cuántica?
 - Asume un cosmos probable y discreto que trata de la escala microscópica de átomos y partículas subatómicas, actúan otras fuerzas de la naturaleza: débil, fuerte y electromagnética.
3.- ¿Qué señalo Galilei en su principio de relatividad del movimiento?
 - El movimiento es relativo y que a menos de que se compare con otro marco de referencia no se puede saber realmente si se está moviendo.
4.- ¿Que dijo Einstein sobre el espacio-tiempo?
 - Dependiendo del movimiento que lleve un cuerpo, puede estar midiendo u tiempo y registrando una distancia diferente a otra
5.- ¿Qué descubrió Einstein sobre la relatividad general?
 - Newton nos decía que la fuerza de la gravedad es una fuerza instantánea y a distancia pero Einstein que acababa de describir que la luz que es el límite del universo tarda ocho minutos en llegar a la Tierra, por lo tanto la gravedad no podía ser instantánea y no podía actuar desde tan lejos.
6.- ¿Qué hizo la física cuántica a la física Newtoniana?
 - viene a sustituirla pues es válida en la escala cosmológica más grande y diminuta ya que igual se enfoca al reino de las partículas atómicas elementales.
7.- ¿Qué señala Schrödinger en la física cuántica sobre los átomos?
 - la función de ondas dice sobre las propiedades de los átomos que los electrones ya no pueden moverse por cualquier lugar del espacio, sino que poseen orbitales y saltan de uno a otro de manera descontinua o discreta.
8.- ¿Que indica el colapso de la función de onda?
 - nos dice que el paso crítico se da al realizar unas mediciones el que del conjunto de respuestas la función de onda se concreta en una sola
9.- ¿Qué dice la teoría de supercuerdas?
 - un modelo valido para entender la composición del universo en la cual propone un mundo formado por únicamente por unos filamentos microscópicos de dimensiones cercanas a la longitud de Planck, objetos unidimensional que cuyos extremos puedenestar sueltos o unidos, formando bucles. Dichas cuerdas presentan ciertas frecuencias de vibración que dan lugar a diferentes masas y cargas de fuerza.
10.- Para la física cuántica ¿Qué implica la teoría de la relatividad de Einstein?
 - las nociones del espacio tiempo no se pueden considerar absolutas y existenciales en sí mismas como sustancia inalterables y permanentes.
11.- ¿De qué trata la física cuántica?
 - trata del estudio de las cosas más pequeñas que hay en el universo que conocemos y que no conocemos aun
12.- ¿Para qué sirve la mecánica Newtoniana y que se hizo con ella?
 - sirve y esta ideada para describir el comportamiento de objetos de tamaño no tan visible al ojo humano
13.- ¿Cómo influye lo más pequeño en nuestra vida diaria?
 - Influye en todo lo que vemos y tocamos mediante impulsos nerviosos y de luz, tacto y vista, se debe al carácter de la sutil arquitectura de átomos y moléculas
14.- ¿Qué es lo básico que se debe conocer para la física cuántica?
 - algunos hecho vitales para el mundo atómico y las consecuencias de la dualidad de onda, partícula en los sistemas físicos
15.- ¿Cómo se puede presentar la física cuántica?
 - puede ser estimulada a través de distintos tratamientos: experimentos de demostración, experimentos caseros y las predicciones de la teoría.
16.- ¿Cuál es la muestra más grande de los estudios de la física cuántica?
- El gran Colisionar de Hadrones, que como su nombre lo dice acelera partículas por medio de capos magnéticos y eléctricos. Estas partículas luego choca, entre si y de estas colisiones surgen nuevas partículas.
17.- ¿Cómo funciona el Colisionador de hadrones?
 - no es nada más y nada menos que un acelerador de partículas que consiste en un túnel circular de 27 kilómetros de circunferencia, con tramos que se encuentran a distintas profundidades (entre 50 y 175 metros). Por el túnel corren dos tubos dentro de los cuales circularán dos haces de partículas en sentidos opuestos. Las partículas, que van aumentando de velocidad con cada vuelta, se mantienen en trayectorias circulares por medio de enormes imanes superconductores. Cuando se alcanza la energía deseada, los haces se desvían y se hacen chocar entre sí en puntos específicos del acelerador, donde se encuentran los detectores. Al chocar con energías altísimas estas partículas se destruyen y producen partículas secundarias. Los físicos recogen los datos de la colisión por medio de distintos detectores especiales, y los comparan con las predicciones de las hipótesis o teorías que desean evaluar.
18.- ¿Cómo actúan los imanes superconductores?
 - mantienen a las partículas en su curso operan a una temperatura de cuatro Kelvin, es decir, cerca de 270 ºC bajo cero. A esa temperatura sus componentes pueden conducir electricidad sin perder energía en forma de calor (sin resistencia). Pero, al chocar los haces de partículas se producirán temperaturas de miles de millones de grados, como las que debieron existir en las primeras fracciones de segundo después del origen del Universo-
19.- ¿Que se espera del gran Colisionador? 
 - se planea que este dispositivo experimental halle el camino que debe seguir la física para entender más íntimamente el Universo. 
20.- ¿A base de que opera este Colisionador?
 - para poder manejar examinar los millones de datos que producirá el gran Colisionador se creó la “Grid”. Una red de cómputo distribuida por el mundo, cuya capacidad permite enviar datos y analizarlos con una mayor eficiencia.