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La Física Moderna

Publicado por Monica González

Al final del siglo 19, científicos de todo el mundo creían que los conocimientos sobre las leyes físicas habían llegado al fin. Hasta entonces, las leyes de electromagnetismo propuestas por James Clerck Maxwell y Michael Faraday, eran consideradas el punto final del conocimiento físico y nada más podría ser descubierto en la ciencia de la naturaleza.

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Pero en el año 1900, Max Planck, intentando explicar los fenómenos de la radiación térmica, revolucionó la física, presentando la mecánica cuántica.

En 1905, Albert Einstein, un joven desconocido y físico de nacionalidad alemana, publicó la Teoría Especial de la Relatividad y la Teoría del Efecto Fotoeléctrico, que revolucionó la mentalidad científica par el estudio de los fenómenos atómicos.
Con el desarrollo de la Mecánica Cuántica, a través de los trabajos de Albert Einstein, Niels Bohr, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, entre otros, se descubrió el comportamiento dual de los elementos atómicos y de las ondas electromagnéticas, que a veces se manifestaban como partículas, teniendo masa y dimensiones definidas y a veces se manifestaban como ondas.
La física se volvió hacia el mundo microscópico, donde comenzó a estudiar los fenómenos subatómicos, que más tarde posibilitó grandes avances tecnológicos, como el desarrollo de las telecomunicaciones, los avances en la electrónica e inclusive una explicación más eficiente sobre la evolución del universo.

Las partículas elementales

Fueron los filósofos griegos que observaron primero la gran cantidad de materia existente en la naturaleza, así entonces dedujeron que todo esto debería de provenir de algo que pudiese originar tal variedad.

Demócrito y Leucipo ya usaban el término átomo por el año 460 AC para fines de estudio, pero fue apenas en el siglo 19 que existió la convicción de que toda materia de hecho está constituída por átomos.

Se creyó que el átomo sería el origen de la materia, por el hecho de que en el siglo 19, cerca de 100 tipos de átomos ya habían sido registrados. Pero ese número fue cada vez mayor con el correr del tiempo, lo que llevó a los investigadores a observar la existencia de partículas aún menores presentes en la constitución de los átomos.

Definieron entonces que los átomos son formados por electrones, protones y neutrones.

La división atómica se realiza de la siguiente forma:

En la parte central del átomo está concentrado el núcleo. Dentro de ese núcleo encontramos protones y neutrones, que son también conocidos como nucleones.

Los neutrones son formados por quarks , que se dividen en dos tipos : u y d.

Se cree que los quarks sean los principales responsables por la constitución de la materia.

Existen seis especies de quarks , u (up), d (down), c (charmed), s (strange), b (bottom) y t (top=, en que cada una de ellas posee tres colores: rojo, verde y azul.

Una de las características de los quarks es poseer cargas eléctricas fraccionadas, que están siempre ligadas a otras particulas llamadas hadrones.

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Los hadrones pueden ser formados por tres quarks o por apenas un quark y un antiquark:

  • cuando son formados por tres quarks , los hadrones reciben el nombre de bariones:
  • cuando son formados por un quark y un antiquark, reciben el nombre de mesones.

En la parte externa del núcleo, o sea, en torno de el, están presentes los electrones que giran en torno del núcleo en orbitas circulares, formando así la electrosfera.
Abordamos entonces un poco de los conceptos sobre las partículas elementales, pero lo principal para la física moderna es considerar campos de fuerza e interacciones, lo que orientará este estudio hacia las partículas mediadoras que son fundamentales para la naturaleza.

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