Físicas:
clásica, relativista y cuántica
Juan Camilo Espejo-Serna
Universidad de la Sabana
Orden del día
- Física newtoniana
- Física relativista
- Física cuántica
- NOA
¿Qué entienden ustedes que dice la oración "Dios no juega a los dados"?
- Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.
(P.e, Marcador en movimiento circular).
- El cambio de movimiento es directamente proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.
(P.e., Caida libre = altura inicial - ( g × tiempo^2 ÷ 2))
- Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria. (P.e., saltar sobre el suelo firme vs. saltar sobre barro)
Ley gravitacional universal
Fuerza gravitacional = G * (M1 * M2) / D^2
Fuerza gravitacional =
Constante gravitacional × masa1 × masa2 ÷ distancia^2
Fuerza gravitacional =
Constante gravitacional (6.67E-11 m3 s-2 kg-1) × masa1 (objeto uno) × masa2 (objeto dos) ÷ distancia entre los objetos^2
¿Por qué funciona la equación de la fuerza gravitacional?
La pregunta por la gravedad, una aparente forma de acción a distancia, queda rondado.
- Las leyes de la física son las mismas para cualquier observador
- La velocidad de la luz es constante
Si las leyes son las mismas y la velocidad de la luz es constante, entonces el espacio y el tiempo para dos observadores diferentes es diferente.
Gravedad: resultado de la existencia de la masa en el espacio.
ONDAS GRAVITACIONALES Y LIGO.
Descubrimientos revolucionarios varios
Rudimentos de física cuántica
Interpretación de copenhague de la física cuántica: una partícula no tiene un estado determinado antes de su medición. Cuando se mide, hay un colapso de la función de onda.
Colapso de la función de onda: cuando la función de onda de varios "Eigenstates" se reduce a uno.
Función de onda: la descripción matemática del estado cuántico de un sistema.
Función de onda de los electrones de un átomo de hidrógeno a diferentes niveles de energía. (Entre más brillante la luz, mayor la probabilidad de encontra un electrón ahí.)
Cuando se mide, entonces, colapsa la nube en un punto: la posición observada del electrón.
Einstein Podolsky Rosen (Pero más P que E y R): la descripción de función de onda es incompleta.
(La razón por la que no se sabe el estado de una propiedad de un sistema es que no se tiene información suficiente: hay variables escondidas)
Respuesta de Bell: postular variables escondidas es inconsistente con los resultados predecidos por la física cuántica.
Separación: El estado de un sistema de partículas no depende del estado de otras partículas cuando están suficientemente separados en el espacio.
Completitud: Si el estado de un sistema de partículas está dado, entonces la función de estado para la totalidad del sistema debería ser de uno para ese estado.
Separación: El estado de un sistema de partículas no depende del estado de otras partículas cuando están suficientemente separados en el espacio.
Completitud: Si el estado de un sistema de partículas está dado, entonces la función de estado para la totalidad del sistema debería ser de uno para ese estado.
Completitud y separación son incompatibles
NOA: La actitud ontológica natural
La filosofía de la ciencia es tan útil a los científicos como la ornitología es a los pájaros
—Richard Feynman
The attitude, to let science stand on its own and to view it without the
support of philosophical isms, is what characterizes [the Natural Ontological Attitude]. (Fine 1986:9)
Nuestra actitud respecto a la ciencia debe ser igual a nuestra actitud respecto al mundo ordinario. Aceptamos la existencia de objetos como mesas, nubes, árboles y montañas —a pesar de que no tengamos una forma clara de definirlos siempre— hacen parte de "nuestro mundo". Bueno, dice NOA, lo mismo con la ciencia.
La ciencia ha postulado eter, calórico, átomos, tendencias naturales, quarks, spins, electrone, etc. ¿cómo entendemos el estatus ontológico de estos postulados?
Para la próxima clase
- Repaso y parcial en línea.