Tras la clase de historia de la publicación anterior, debemos mencionar aquellas personas que destacaron tanto como para ganar un premio Nobel y no hablo de Sheldon Cooper, el cual nos enseñó sobre el Síndrome de Asperger en otras publicaciones. Hablemos de personas importantes.
Ganadores del Premio Nobel de Física:
El Premio
Nobel de Física (en sueco: Nobelpriset
i fysik) es entregado anualmente por la Academia
Sueca a «científicos que sobresalen por sus contribuciones en el
campo de la física». Es uno de los cinco premios Nobel establecidos en el testamento de Alfred
Nobel, en 1895, y que son dados a todos aquellos individuos que
realizan contribuciones notables en la química, la física, la literatura,
la paz y
la fisiología o medicina.
Según lo dictado por el testamento de Nobel, este reconocimiento
es administrado directamente por la Fundación
Nobel y concedido por un comité conformado por cinco miembros
que son elegidos por la Real Academia Sueca de las
Ciencias. El primer Premio Nobel de Física fue otorgado en 1901 a Wilhelm Conrad Röntgen, de Alemania. Cada
destinatario recibe una medalla, un diploma y un premio económico que ha
variado a lo largo de los años. En 1901, Röntgen recibió 150 782 coronas
suecas, equivalentes a 7 731 004 coronas de diciembre de
2007. En 2015, el premio fue otorgado a Takaaki Kajita y Arthur B. McDonald, quienes compartieron la
cantidad de 8 000 000 de coronas suecas (algo más de 861 000
de euros,
equivalente a 971 000 de dólares estadounidenses aproximadamente). Adicionalmente, el galardón es presentado
en Estocolmo, Suecia, en una
celebración anual que se realiza cada 10 de diciembre, en conmemoración del
aniversario luctuoso de Nobel.
John
Bardeen es el único galardonado que ha ganado el Premio Nobel de
Física en dos ocasiones, en 1956 y en 1972. Marie
Curie (la tenéis en redes sociales con toda su historia) ganó
dos Premios Nobel en dos disciplinas, física en 1903 y química en
1911. William Lawrence Bragg es el galardonado
más joven hasta la fecha, pues le fue concedido el Premio en 1915, cuando solo
contaba con 25 años. Solo cuatro mujeres han conseguido el Premio: Marie
Curie (1903), Maria Goeppert-Mayer (1963), Donna Strickland (2018)
y Andrea M.
Ghez (2020), lo que hace que el Nobel de Física sea el Premio
Nobel que menos mujeres hayan ganado. Hasta 2015, el Premio ha
sido concedido a 200 individuos. Durante seis años (1916, 1931, 1934,
1940-1942) no fue otorgado, en algunas ocasiones, por declararse desierto y, en
otras, por la situación de guerra mundial y el exilio obligado de varios
miembros del comité.
En muchos aspectos, la física proviene de la filosofía
griega. Desde el primer intento de Tales de caracterizar la materia,
hasta la deducción de Demócrito de que la materia debería reducirse a un estado
invariable, la astronomía ptolemaica de un firmamento cristalino,
y el libro de Aristóteles Física (un libro temprano de
física, que intentaba analizar y definir el movimiento desde un punto de vista
filosófico), varios filósofos griegos avanzaron sus propias teorías de la
naturaleza. La física se conoció como filosofía natural hasta finales del siglo
XVIII.
Para el siglo XIX, la física se realizó como una disciplina distinta
de la filosofía y de las demás ciencias. La física, al igual que el resto de la
ciencia, se apoya en la filosofía de la ciencia y en su "método
científico" para avanzar en el conocimiento del mundo físico. El método
científico emplea el razonamiento a priori así
como el razonamiento a posteriori y el uso de la Inferencia bayesiana para medir la
validez de una teoría determinada.
El desarrollo de la física ha respondido a muchas preguntas de
los primeros filósofos, pero también ha planteado nuevas preguntas. El estudio
de las cuestiones filosóficas que rodean a la física, la filosofía de la
física, implica cuestiones como la naturaleza del espacio y
del tiempo,
el determinismo y
las perspectivas metafísicas como el empirismo, el naturalismo y el realismo.
Muchos físicos han escrito sobre las implicaciones filosóficas
de su trabajo, por ejemplo Laplace, que defendió el determinismo
causal, y Schrödinger, que escribió sobre la mecánica cuántica. El
físico matemático Roger
Penrose había sido llamado platonista por Stephen
Hawking, una opinión que Penrose discute en su libro, El camino
a la realidad. Hawking se refirió a sí mismo como un
"reduccionista desvergonzado" y discrepó de las opiniones de Penrose.
Conceptos básicos de la física:
Los conceptos físicos fundamentales son aquellos que aparecen en
toda teoría física de la materia, y por tanto son conceptos que aparecen en
teorías físicas muy diferentes que van desde la mecánica
clásica a la teoría cuántica de campos pasando
por la teoría de la relatividad y
la mecánica
cuántica no-relativista. El carácter fundamental de estos conceptos
se refleja precisamente en que están presentes en toda teoría física que
describa razonablemente la materia, con independencia de los supuestos y
simplificaciones introducidas.
En general un concepto físico es interpretable solo en virtud de
la teoría física donde aparece. Así la descripción clásica de un gas o un
fluido recurre al concepto de medio continuo aun cuando en realidad la
materia está formada por átomos discretos, eso no impide que el concepto de
medio continuo en el contexto de aplicación de la mecánica de fluidos o la mecánica de sólidos deformables no
sea útil. Igualmente, la mecánica newtoniana trata el campo gravitatorio como
un campo de fuerzas, pero por otra parte la teoría de la relatividad general
considera que no existen genuinamente fuerzas gravitatorias sino que los
fenómenos gravitatorios son una manifestación de la curvatura del espacio-tiempo.
Si se examina una lista larga de conceptos
físicos rápidamente se aprecia que muchos de ellos solo tienen sentido o son
definibles con todo rigor en el contexto de una teoría concreta y por tanto no
son conceptos fundamentales que deban aparecer en cualquier descripción física
del universo. Sin embargo, un conjunto reducido de estos conceptos físicos
aparecen tanto en la descripción de la física clásica, como en la descripción
de la física relativista y la de la mecánica cuántica. Estos conceptos físicos
que parecen necesarios en cualquier teoría física suficientemente amplia son
los llamados conceptos
físicos fundamentales, una lista no
exhaustiva de los mismos podría ser: espacio, tiempo, energía, masa, carga eléctrica, etc.
Teorías básicas de la física:
Aunque la física se ocupa de una gran variedad de sistemas,
todos los físicos utilizan ciertas teorías. Cada una de estas teorías ha sido
probada experimentalmente en numerosas ocasiones y ha resultado ser una
aproximación adecuada a la naturaleza. Por ejemplo, la teoría de la
mecánica clásica describe
con precisión el movimiento de los objetos, siempre que sean mucho más grandes
que los átomos y
se muevan a una velocidad mucho menor que la de la luz. Estas teorías siguen
siendo áreas de investigación activa en la actualidad. La teoría
del caos, un aspecto notable de la mecánica clásica, se descubrió en el
siglo XX, tres siglos después de la formulación original de la mecánica clásica
por Newton (1642-1727).
Estas teorías centrales son herramientas importantes para la
investigación de temas más especializados, y se espera que cualquier físico,
independientemente de su especialización, las conozca. Entre ellas se
encuentran la mecánica clásica, la mecánica cuántica, la termodinámica y
la mecánica estadística, el electromagnetismo y
la relatividad especial.
La física clásica incluye las ramas y los temas tradicionales
reconocidos y bien desarrollados antes de principios del siglo XX: mecánica
clásica, acústica, óptica,
termodinámica y electromagnetismo. La mecánica clásica se ocupa de los cuerpos
sobre los que actúan fuerzas y
de los cuerpos en movimiento y puede dividirse en estática (estudio de las fuerzas
sobre un cuerpo o cuerpos no sometidos a una aceleración), cinemática (estudio
del movimiento sin tener en cuenta sus causas), y dinámica (estudio
del movimiento y las fuerzas que lo afectan); la mecánica también puede
dividirse en mecánica de sólidos y mecánica de fluidos (conocida
conjuntamente como mecánica del continuo), esta última incluye
ramas como la hidrostática,
la hidrodinámica, la aerodinámica y
la neumática. La
acústica es el estudio de cómo se produce, controla, transmite y recibe el
sonido. Entre las ramas modernas importantes de la acústica se encuentran
la ultrasónica, el
estudio de las ondas sonoras de muy alta frecuencia más allá del alcance del
oído humano; la bioacústica, la
física de las llamadas y el oído de los animales, y electroacústica, la
manipulación de las ondas sonoras audibles mediante la electrónica.
La óptica, el estudio de la luz, se ocupa no sólo de la luz
visible sino también de la radiación infrarroja y la radiación ultravioleta, que presentan todos los
fenómenos de la luz visible excepto la visibilidad, por ejemplo, la reflexión,
la refracción, la interferencia, la difracción, la dispersión y la polarización
de la luz. El calor es
una forma de energía, la
energía interna que poseen las partículas que componen una sustancia; la
termodinámica se ocupa de las relaciones entre el calor y otras formas de
energía. La Electricidad y
el Magnetismo se
han estudiado como una sola rama de la física desde que se descubrió la íntima
conexión entre ellos a principios del siglo XIX; una corriente eléctrica da lugar a un campo
magnético, y un campo magnético cambiante induce una corriente eléctrica.
La electrostática se
ocupa de las cargas
eléctricas en reposo, el electrodinámica de
las cargas en movimiento y la magnetostática de los polos magnéticos en
reposo.
La física clásica se ocupa generalmente de la materia y la
energía en la escala normal de observación, mientras que gran parte de la
física moderna se ocupa del comportamiento de la materia y la energía en
condiciones extremas o a una escala muy grande o muy pequeña. Por ejemplo,
la atómica y
la Física nuclear estudian
la materia a la escala más pequeña en la que se pueden identificar los elementos químicos. La física de las partículas elementales se
encuentra en una escala aún más pequeña, ya que se ocupa de las unidades más
básicas de la materia; esta rama de la física también se conoce como física de
alta energía debido a las energías extremadamente altas necesarias para
producir muchos tipos de partículas en los aceleradores de partículas. A esta
escala, las nociones ordinarias y comunes de espacio, tiempo, materia y energía
ya no son válidas.
Las dos principales teorías de la física moderna presentan una
imagen diferente de los conceptos de espacio, tiempo y materia de la presentada
por la física clásica. La mecánica clásica aproxima la naturaleza como
continua, mientras que la teoría cuántica se ocupa de la naturaleza discreta de
muchos fenómenos a nivel atómico y subatómico y de los aspectos complementarios
de las partículas y las ondas en la descripción de dichos fenómenos. La teoría
de la relatividad se ocupa de la descripción de los fenómenos que tienen lugar
en un marco de referencia que está en
movimiento con respecto a un observador; la teoría especial de la relatividad
se ocupa del movimiento en ausencia de campos gravitatorios y la teoría general de la relatividad del
movimiento y su conexión con la gravitación. Tanto la teoría cuántica como
la teoría de la relatividad encuentran aplicaciones en todas las áreas de la
física moderna.
observaciones no coinciden con las predicciones de la mecánica clásica. Einstein aportó el marco de la relatividad especial, que sustituyó las nociones de tiempo y espacio absolutos por las de espacio-tiempo y permitió una descripción precisa de los sistemas cuyos componentes tienen velocidades cercanas a la de la luz. Planck, Schrödinger y otros introdujeron la mecánica cuántica, una noción probabilística de las partículas y las interacciones que permitió una descripción precisa de las escalas atómica y subatómica. Posteriormente, la teoría cuántica de campos unificó la mecánica cuántica y la relatividad especial. La relatividad general permitió un espacio-tiempo dinámico y curvo, con el que se pueden describir bien los sistemas altamente masivos y la estructura a gran escala del universo. La relatividad general aún no se ha unificado con las otras descripciones fundamentales; se están desarrollando varias teorías candidatas de gravedad cuántica.
En la próxima publicación como en todas las grandes ciencias (biología y química, ya lo vimos), tienen sus distintas ramas cual árbol maravilloso de conocimiento. Por tanto, hablamos de las ramas de la física.
Gracias por leer
Que la ciencia y la fuerza os acompañe
Ammu
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