jueves, 19 de abril de 2018

FÍSICA CUÁNTICA

Llegamos al último bloque del curso, Física Moderna. Empezamos  con una de las unidades más interesantes de este curso, física cuántica. Aquí dejo algunos vídeos que comentaremos en clase, nos muestran el origen de la física cuántica, la radiación del cuerpo negro, la teoría de Max Planck y el efecfo fotoelécrico del gran Albert Einstein. Seguro que nos ayudarán a entender mejor la teoría.

18 comentarios:

  1. Es cierto, que aún no conocemos todas las ecuaciones de la física para descubrir el mundo puesto que las dos teorías que gobiernan el universo (Leyes de la mecánica cuántica y la teoría general de la relatividad) no son del todo compatibles. Sin embargo, el fundamento de la física no es descubrirlo todo ya que sería imposible llegar a ese nivel de complejidad, sino según se vayan descubriendo cosas, llegar a entenderlas.
    La historia del universo mecánico comenzó con una revolución científica, cuando Copérnico sacó a la luz su idea de que todos los planetas giraban al rededor del Sol, y rechazó la teoría del geocentrismo. La primera revolución y el descubrimiento de la mecánica clásica por Isaac Newton solucionó el problema del sistema solar. Además, con una simple ecuación(F=mxa) parecía englobar la mayoría de las cuestiones que existían y la segunda revolución, el problema del átomo.
    Gracias a la descripción de las cargas eléctricas por Benjamín Franklin(s.XVIII) y con la ayuda de Michael Faraday, se relacionó estas, con las líneas de fuerza y ,por lo tanto, el magnetismo. Además, Faraday descubrió la inducción electromagnética para producir electricidad a partir del magnetismo.
    Clerk Maxwell completó la ciencia de la electricidad y el magnetismo que rivalizó con la mecánica clásica de Newton para establecer las bases de la física. Aunque esto no era del todo perfecto, pues había varios fallos. Por ejemplo, Albert Michelson, con su invento para medir el movimiento de la Tierra, Max Planck, el cual, pretendía saber el color de un cuerpo caliente añadiendo una constante o Rutherford con su experimento de la lámina de oro.
    Partiendo de esto, surgió la nueva revolución con Albert Einstein(1905), el cual solucionó el problema de Michael combinando el espacio y tiempo sin fisuras. Además, estableció la teoría de la relatividad o la ley de la inercia como explicación a la fuerza de la gravedad. Aportó la idea de que la luz estaba formada por partículas.
    Ante estos descubrimientos, se produjo una gran confusión, pues se supuso que, si la luz podría estar formada por partículas, ¿Por qué los átomos no podrían estar formados por ondas? Surgió la mecánica cuántica, la cual desafía la ley de causa y efecto. La física moderna demostró que una misma causa podía dar efectos diferentes. Solo se podían hacer probabilidades. Por lo tanto, el futuro del universo no es predeterminado. (UNIVERSO MECÁNICO CUÁNTICO).
    Por último, el profesor termina hablando sobre la nueva revolución que ocurría en ese momento, la cual, era muy parecida a las anteriores puesto que, no se desechaban ideas previas, sino que se aprendía de ellas y algunas eran el origen para descubrir otras nuevas. Finaliza la clase diciéndole a sus alumnos que es imposible saber el lugar que va a ocupar algo del universo en un futuro, pues como he dicho antes, el futuro del universo no es predeterminado.
    Este vídeo me ha hecho abrir los ojos sobre todo lo que aún queda por descubrir y lo complejo que es el universo. De hecho, es imposible saberlo todo de él a pesar de todos los genios que lo han intentado con sus revolucionarios descubrimientos. Un gran vídeo para la iniciación del tema!


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  2. El trabajo de los físicos parecía haber llegado a su fin con las ecuaciones de Newton (mecánica clásica), las cuales explicaban aparentemente todo lo que ocurría en el Universo. Sin embargo, dichas ecuaciones tenían un límite. Newton no era tan perfecto como parecía y su teoría empezó a cojear cuando se observó se comportamiento del átomo.
    En este punto comienza la segunda revolución, la cual se centró en el estudio de la electricidad. Faraday descubrió la inducción electromagnética para producir electricidad a partir del magnetismo. Poco después aparece Clerk Maxwell y completó las ecuaciones de la electricidad, rivalizando así con las ecuaciones de la mecánica clásica de Newton (F=ma). Sin embargo, seguían habiendo lagunas en sus teorías, sobre todo tras los experimentos de Michelson y Max Planck.
    En 1905 aparece la figura de Albert Einstein, el cual fusionó el tiempo y el espacio como uno mismo. Además, aseguró que la luz estaba formada por partículas (mecánica cuántica) y desmontó la ley de acción y reacción, desmostrando que una misma causa produce efectos distintos.
    El Universo macroscópico se rige por el Principio de Incertidumbre, al igual que los inicios de la física en los que se hace aproximaciones para acercarte a un resultado lo más coherente posible. Por lo tanto, el Universo no está determinado, es un Universo Mecánico Cuántico.
    Tal vez estemos en estos momentos viviendo una nueva revolución en la física, aunque. como dice el profesor, si encontrasen en algún momento las ecuaciones que lo expliquen TODO, sus soluciones serían igual de complejas que el propio Universo, por lo tanto el futuro del Universo no se puede determinar.
    Este vídeo me demuestra una vez más que el Universo es demasiado perfecto para ser casual. De hecho, es imposible saberlo todo sobre él. ¡Increíble vídeo, y larga vida a la física!

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  3. El vídeo me ha impresionado, ya que se habla sobre todo del avance científico que se ha producido. Desde Copérnico, con sus agallas de desafiar a la astronomía antigua y desmontar la teoría de que la tierra es el centro del universo, y considerar a esta, como algo más que se puede encontrar. Las grandes respuestas que da la mecánica clásica a situaciones de la vida cotidiana, como el funcionamiento de los relojes, o las olas del mar. Hasta la gran capacidad de Einstein, de afirmar que el espacio-tiempo estaba curvado y que esta afirmación, produzca una nueva teoría sobre el cosmos, todo esto conseguido a través de la gran cantidad de preguntas que estos se hacían sobre el funcionamiento del universo, y poder partir de la cuestión, para llegar hasta la conclusión (Método científico). También comentar, que durante veía el vídeo, lo que más me impresionó y que me dejó un poco en ``shock´´, es el descubrimiento de Einstein del efecto fotoeléctrico, y el asombro por escuchar que la luz ultravioleta puede descargar una placa cargada eléctricamente, algo que nunca había visto y que ni me hubiera imaginado. Después de todo, la verdad es que ver este tipo de vídeos, te hace pensar sobre lo insignificantes que somos las personas en comparación con todo lo que se ha descubierto, y queda por descubrir. En resumidas palabras, increíble.

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  4. El video me ha parecido muy interesante, como pueden cambiar las concepciones que tenemos del funcionamiento del universo. Y además ha dado un pequeño repaso de todo lo que hemos visto a lo largo de este año.

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  5. A pesar de que no suele llamarme la atención la historia de ningun tipo, he de reconocer que esta vez no fue así del todo. Puesto a que a lo largo del video, continuamente se estaban tocando temas relevantes, así como grandes descubrimientos y revoluciones que les acompañaban a estos.

    Desde los comienzos con Copérnico y la idea del Sol como centro de giro de los planetas. Pasando por Isaac Newton quien parecía tener respuestas a todo tan sólo con su ley de F=m.a, sin embargo no fue así, esta se limito a la mecánica clásica. Debido a que posteriormente Eintein demostró que dichas leyes sólo funcionarían con los sistemas inerciales, con lo cual este inicia su teoría del relativismo especial que postula en 1905.

    Sin embargo, todo ello ocurre tras una serie de revoluciones en los distintos campos de la física, que les llevaron a plantearse numerosas cosas antes que aquello. Como por ejemplo, Faraday y Franklin que relacionaron las cargas eléctricas con el magnetismo. Michelson, Planck y Rutherford, cada uno en su ámbito y con sus teorías y proyectos, cuestionaban continuamente lo que habían descubierto otros. Así mismo también se presentaba el dilema de que si la luz era una onda o una partícula. Todo ello, en 1905, Einstein le fue dando su propia explicación dentro de lo que estaba a su alcance, logró demostrar que la luz era también una partícula, que las leyes de Newton sólo eran aplicables cuando no se trataba de sistemas no inerciales (es decir, que no tuvieran una velocidad constante o bien no estuvieran en reposo) o bien cuando la velocidad de los objetos no superáse o se acercáse mucho a la velocidad de la luz, con ello inicia la física moderna, en la cual, para sistemas extremadamente pequeños, como los átomos, o en los extremadamente grandes, se hace uso de las leyes de la relatividad (E=m.c^2). Einstein fue quien se dió cuenta que el tiempo realmente dependía del movimiento y de la velocidad. Todo ello constituye la mecánica cuántica.

    Una de las cosas que más me llamó la atención del video, fue el hecho de que te hace reflexionar sobre si el universo está o no predeterminado, puesto a que en un momento de la historia se habla acerca de que se podría saber la posición exacta en un instante determinado de una partícula en el espacio, con lo que, de ser así el universo podría ser predeterminado, sin embargo, más tarde se dieron cuenta de que no se podría saber con exactitud, simplemente podríamos saber que ciertas zonas hay más o menos probabilidades de que este por ahí, y aún así no se podría saber hacia dónde se dirige o con que velocidad, con lo cual, en conclusión el universo no puede ser predeterminado.

    En fin, el universo mecánico cuántico, aunque puede parecer un poco abstracto en un comienzo, es asombroso.

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  6. Guillermo Chicón Lorente22 de abril de 2018, 15:50

    Este vídeo presenta una buena introducción a la física moderna, particularmente a la mecánica cuántica. Al centrarse en la historia del descubrimiento de este campo, más que en su estudio en sí, nos muestra cómo no podemos estar seguros de prácticamente nada. Conocimientos sobre el universo que estuvieron más que establecidos durante siglos fueron prácticamente derruidos en cuestión de pocos años por unas mentes brillantes que no se conformaron con lo que sabían y que buscaron el conocimiento con todas las herramientas que tenían, e incluso que no tenían e inventaron. Todo este campo me parece, por lo ajeno y anti intuitivo que resulta, la parte más fascinante de la Física, y estoy ansioso por aprender más cosas al respecto.

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  7. Es impresionante como el ser humano es capaz de avanzar cada vez más en todos los campos de estudio.
    Como se dice en el video, Newton fue un gran golpe en el entendimiento de la física pero, no significa que estuviese en lo correcto en todos los aspectos, por eso nació na física cuántica o moderna, para explicar todo lo que no podía serlo con las teorías existentes.
    Entender la luz como onda o como partícula, esa era la cuestión que se plantearon muchos pero, no fue hasta Einstein que entendiesemos la verdadera naturaleza de la luz.
    Gracias a la fisica cuantica comenzada por Plank,podemos entender ya, no solo lo que pasa fuera de la Tierra, sino que, ahora somos capaces de entender lo que pasa en nuestro interior.

    Para concluir, es interesante como, cada vez más, nos acercamos a entender lo que nos rodea, pero, planteo yo la cuestión, ¿sería lo correcto y llegar a tales extremos?, ¿utilizaríamos esos conocimientos correctamente? Llegar a conocer el universo es lo mejor que uno puede hacer pero, no deberíamos llegar tan lejos, únicamente, por la naturaleza caprichosa, avara y codiciosa del ser humano.

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  8. El video me ha parecido bastante interesante, incluso invita a la reflexión, porque te hace plantearte que que es lo que va a pasar mañana o dentro de 200 años, porque como hemos visto en la historia, las leyes se van actualizando, por lo que todo lo que he estudiado hasta hoy podría ser realmente falso, y que una nueva teoría lo refutara.
    Además, no poder saber cómo funciona el universo con exactitud, ya que no sigue un patrón, inquieta, no porque me vaya a afectar a mi, que no es muy probable, pero no imposible, como por ejemplo sin ir más lejos al meteorito que casi impacta en la tierra hace unos días, son cosas que no se pueden controlar, y que en caso de haber impactado habría sido devastador. En conclusión, todo lo que sabemos, no es nada comparado con lo que queda por saber, por lo que las generaciones presentes y futuras tienen que seguir con el mismo interés que lo hicieron en la antigüedad, arriesgando su vida como lo hizo Copérnico en su momento. En definitiva, larga vida a la física.

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  9. Me ha gustado mucho el vídeo, sobre todo la parte del determinismo, ya que con la llegada de la mecánica cuántica y el principio de incertidumbre, quedó claro que se perdía información al no poderse determinar con exactitud y simultaneamente la posición y momento de una partícula. Parece imposible llegar a conocer todas las leyes que rigen el universo y poder determinar como avanzará y que ocurrirá en cualquier instante, sin embargo, tampoco se sabe hasta que límite se podría llegar a conocer el universo mediante la física, con que exactitud podríamos predecir el cambio en el universo, así que mientras tanto, sigamos explorando lo desconocido, avanzando en los conocimientos, y quién sabe si algún día sabremos al menos hasta donde puede llegar nuestro conocimiento. ¡Larga vida a la física!

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  10. El universo mecánico cuántico no es precisión y certeza, sino incertidumbre. El mundo que conocemos no es el que creemos, pues realmente no sabemos nada en comparación con todo lo que queda por aprender.
    El vídeo enfoca la física desde el principio. Copérnico echando abajo las ideas de Aristóteles de que la Tierra era el centro del universo, Newton echando abajo a Copérnico con las leyes que hoy podríamos reconocer en cualquier parte, y la nueva revolución echando abajo el trabajo de Newton pues, como bien dice el profesor, las leyes de Newton son verdad, pero no son la última verdad.
    Este vídeo pasa por Faraday y Franklin, apasionados por la electricidad y que relacionaron las cargas eléctricas con las líneas de fuerza, lo que conduce al magnetismo. Nos habla de Gauss, Ampère y más científicos que tras todo su trabajo, son concluidos por Maxwell, aquel que dijo que el flujo eléctrico variable puede crear un campo magnético.
    Más tarde, nos comenta como Thomas Young afirmó que la luz era una onda, así como puede comportarse como partículas según las comprobaciones de Einstein y su efecto fotoeléctrico, pasando por la relatividad que supuso un cambio en aquello que se daba por supuesto. Una de las cosas que me ha sorprendido ha sido un momento del vídeo en el que se decía que se conserva la cantidad del movimiento aunque tenga que aumentar la masa con la velocidad, que no logro entender.
    Resumidamente podemos ver que pasan los años y siguen corriendo, y todavía a día de hoy se desmontan teorías que considerábamos eternas e indiscutibles. Queda mucho por aprender, y pese a que tengamos que ser inteligentes y aceptar que conocer el mundo en su totalidad es un imposible, no debemos rendirnos para adquirir cada vez más conceptos. Quién sabe, quizá algún día descubramos que nuestro planeta no gira alrededor del Sol, o que estar treinta minutos al Sol en el recreo no es malo. Mientras tanto, tendremos que aprender de lo que nos es dicho.
    Gracias por este último vídeo!

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  11. Fascinante, descubrir como realmente la física no se basa en descubrir sino en entender todo lo que nos rodea me ha hecho reflexionar sobre todo aquello que he dado por hecho hasta ahora. Darme cuenta de como todo un mundo aparentemente bien formado puede tambalearse haciendo la pregunta adecuada y de como todo lo que conocemos ahora nace de todos esos fracasos, luchas y controversias. Desde Copérnico hasta Hawking y mucho mas, como la física se levanta cada vez mas fuerte es digno de

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  12. La física ha estado, está y estará en constante cambio porque siempre se darán contrariedades o resultados no previstos en la realización de experimentos aunque previamente se hayan realizado. Cómo se ha visto en el vídeo es muy ''fácil'' que se dé una revolución en la física que conocemos y que todo lo que se ha estudiado y comprobado se tambalee y resulte que estábamos equivocados en la enunciación de las leyes, ya sea porque no se cumplan en todos los casos o por la existencia de excepciones.
    La física da una imagen ambiciosa de la vida(a mi parecer) por querer estudiar más y más cada vez para ser capaces de entender todo lo que nos rodea ó de cómo funciona el universo, da la impresión de que nunca llegará a un techo, puesto que siempre habrá algún científico que vaya más allá de lo que marquen los límites. Que las antiguas teorías sean corregidas o ''mejoradas'' demuestra los grandes avances que hemos obtenido conforme el paso de los años. Que existan gente cómo A.Einstein que nos abran los ojos un poco más es un hecho fantástico y que luego además existan personas cómo Heisenberg o Schrödringer capaces de unificar o de profundizar en esas teorías generales es apabullante.
    Para terminar me gustaría decir que en mi opinión la física es necesaria si alguien quiere llegar a conocer algo de cómo funciona el mundo, la naturaleza, etc... y que debería ser casi obligatoria para cualquier persona

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  13. El vídeo me ha parecido un gran resumen de toda la física clásica y está muy bien explicado, el final de éste me parece que expone perfectamente el por qué hoy en día ya no creemos en un universo exclusivamente mecánico y si en uno mecánico cuántico.

    Larga vida a la física.

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  14. Al igual que en todos los trabajos, en la investigación de cómo funciona el universo han habido diferentes opiniones.
    Todo comenzó con Copérnico, cuando imponiéndose ante Aristóteles y, realmente, ante toda la población, proclamó que el Geocentrismo era falso y que era el Sol quien estaba en el centro del Sistema Solar.
    Más tarde, la siguiente verdad que acabaron todos por asumir fue la famosa ecuación de Newton que relaciona toda fuerza con su masa y aceleración. Newton, además, afirmó que la luz era una partícula y como este científico tenía un gran prestigio todo el mundo le creyó. Es por esto por lo que cuando Huygens llega y dice que en realidad la luz es una onda, su teoría queda rechazada. Aunque, luego y gracias a Young su teoría se proclama en parte verdadera.
    Como dice el vídeo, lo importante de la física es hacer que todo lo que alguien se pueda preguntar pueda ser explicado, para ello los físicos deben comprender los aspectos, de menor a mayor, de cómo funciona el universo. Es Albert Einstein quien deja a un lado la teoría de Newton y comienza a explicar las cosas que ocurren en los átomos creando así la mecánica cuántica. La ley de Newton no queda como incierta sino que, hablando más concretamente, debemos decir que el universo no sigue en todo momentos su relación de causa-efecto.

    Es interesante saber que en la física, como en todos los ámbitos de la vida y los trabajos, hay gente que destaca y estas personas deben ser encontradas y, además, la diferencia de opiniones es siempre buena ya que acaba siempre por conseguir casi siempre los mejores resultados.

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  15. Lo que más me ha llamado la atención, es como dos científicos sin conocerse siquiera, llegaron a smismas conclusiones mediante métodos distintos
    La dualidad onda-corpusculo es fascinante, por q eso de que la luz puede actuar como onda o partícula es algo poco convencional ya que diariamente vemos la luz y la usamos para todo, pero nadie se para a analizarla y a no ser que hayas estudiado, no creo q mucha gente se crea que la luz es una partícula
    Por consiguiente, el efecto fotoelectrico es fascinante
    El pensar que la luz que incide sobre un metal, es capaz de "arrancar" los electrones es algo raro pero interesante
    En definitiva, este video es un claro ejemplo de que en la naturaleza está todo inventado, sólo a la espera de ser descubierto

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  16. Simplemente fantástico, es un perfecto paseo a través de la física pasando desde copernico, newton, maxwell, faraday, Einstein, etc.
    Hilando todas las ecuaciones de manera que hasta ahora que hemos llegado al final del paseo a través del mundo de la física nos demos del por qué de todo lo que estudiamos y veamos como detrás de la cuesta que hemos subido no esta nuestra casa porque nos queda mucho que andar porque el "paseo" se expande más rápido de lo que caminamos y cada vez es más difícil andar, hasta el punto de que no lleguemos al final y sean las futuras generaciones los que continuen gracias a que le allanamos el camino tal y como los grandes y pequeños científicos lo llevan haciendo siglos

    Pd:cuando llegue el momento en que todas las ecuaciones esten escritas los físicos haran las maletas y haran algo útil como montar en bici

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  17. Tras ver el video sobre el universo mecánico, me ha hecho reflexionar sobre todas esas pequeñas y grandes cosas que ocurren cada día y como no le damos tanta importancia a descubrir y entender cómo funciona hasta que estudiamos sobre ella, y gracias a ese estudio nos damos cuenta de cómo todo esta relacionado entre sí.
    Uno de los datos que más me ha gustado y me ha sorpendido a la vez es que en el caso de conocer las ecuaciones que describen el universo, no serviría para nada sino es únicamente para entender el universo en sí, cómo funciona y cómo es.
    Además de que las trayectorias de las partículas atómicas no se pueden predecir con exactitud, es por esto por lo que el futuro del universo no está predeterminado. Todo esto se puede ver reflejado enla física moderna, la cual dice que dada la causa, no siempre se da el mismo resultado.
    Este video me ha hecho reflexionar aun más sobre cómo funciona el universo, y pese a toda la información que ya sabemos, aún no sabemos los misterios que nuestro universo puede albergar.

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  18. Actualmente, el Universo puede explicarse según el punto de vista que adoptemos, siguiendo las dos grandes leyes de la física: la relatividad y la mecánica cuántica. No obstante, la principal limitación de la física actual se hace evidente a la hora de intentar aunar ambas leyes en una sola, una ley que lo explique todo sin contradicciones ni vacíos de ningún tipo.

    Sin embargo, este tipo de disonancias no son para nada nuevas. Todos los grandes avances de la ciencia a lo largo de la historia se han alcanzado después de un periodo de crisis en el que los cálculos y estipulaciones de algún científico no cuadraban con lo que estipulaba el paradigma establecido, lo cual conducía a la subsecuente revolución científica. El primer ejemplo de esto lo encontramos en la primera revolución desencadenada por Copernico tras el destierro definitivo de la teoría geocentrista y su formalización, dos siglos después, mediante las leyes de Newton. La segunda revolución se desató al plantearse el problema del átomo, cuestión que fue zanjada por Plank y Einstein, entre otros. La crisis que nos sume actualmente no es muy diferente a estas dos, con la salvedad de que según se estipula, una vez se encuentre una teoría unificadora que lo explique todo, ya no quedará más por descubrir en el extenso campo de la física. Mientras tanto, lejos de predecir si algún día existirá dicha ley general, solo nos queda asumir la incertidumbre que acecha nuestro Universo.

    Otro aspecto de la ciencia que se hace notable en el video es la necesidad de colaboración, tanto para la física como para todos los otros campos del saber. Unos investigadores no parten de la nada, sino que toman como referencia lo que ya descubrieron sus antecesores, ya sea para continuar el rumbo de sus estudios, como para desmotarlos parcialmente y corregirlos, para continuar por un sendero más acertado.

    Me ha parecido un video muy interesante que, aunque trata la parte más compleja de la física, introduce de forma clara y concisa algunos de los conceptos clave del tema. En general, me han gustado todos los capítulos de la serie de Universo Mecánico no solo por las explicaciones sobre la teoría y experimentos, sino también porque contextualiza muy bien el momento de cada descubrimiento y hace hincapié en la sucesión temporal de los mismos.

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