08/03/2024
Hoy se conmemora el día internacional de la mujer, y quiero destacar a una mujer brillante, en homenaje a este día: Emmy Noether.
¿Sabías que toda la física teórica del siglo XX está marcada por el célebre teorema de Noether?
Fue desarrollado por Emmy Noether (1882-1935), matemática alemana nacida en Baviera, referida por Albert Einstein y David Hilbert como la “La mujer más importante en la historia de las matemáticas”.
Este teorema relaciona dos asuntos que de otro modo andarían separados: simetrías y leyes de conservación.
Un ejemplo de simetría son las traslaciones espaciales. Podemos hacer física acá, en la Tierra, o a 100mil millones luz, en otra galaxia, pero esperamos que las leyes de movimiento sean las mismas acá y allá.🪐
Decimos que las leyes físicas son simétricas (invariantes) bajo traslaciones espaciales.
Una ley de conservación es cualquier cantidad física medible que no varía conforme transcurre el tiempo. Es decir, todo puede cambiar, pero existen cantidades específicas que no varían. La energía es un ejemplo de esto.
El Teorema de Noether establece que toda operación de simetría implica la existencia de una cantidad conservada.
Hermoso!
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06/03/2024
Grandes Hitos de la Física: Segunda parte.
📈 Mecánica estadística. Ludwig Boltzmann fue un físico atormentado e incomprendido, pues sus ideas sobre la atomicidad de la materia no eran aceptadas en su época, durante la segunda mitad del siglo XIX. Boltzmann fundó la noción de entropía y desarrolló la mecánica estadística, un imponente constructo matemático y conceptual desde el cual pudo aplicar las leyes de movimiento elaboradas por Newton a casos en que hay una infinidad de partículas interactuando entre sí. Gracias a esto logró entender todos los fenómenos térmicos en base a la interacción entre átomos interactuantes. Su gran síntesis establece que Termodinámica=átomos chocando, diciéndolo mucho antes que se aceptara la teoría atómica.
💡Mecánica Cuántica. El primer cuarto del s XX fue vertiginoso, pues no lograban dar con una teoría que permitiera comprender todos los fenómenos atómicas conocidos. En 1926 Paul Dirac publicó un contundente marco matemático dentro del cual se podía expresar toda la nueva física. Lo que hoy conocemos como Mecánica Cuántica es la síntesis realizada por Dirac. Además, postuló la Ecuación de Onda Cuántica y Relativista, sentó los fundamentos de la Teoría Cuántica de Campos y de la Electrodinámica Cuántica. Un grande Dirac!
🪐 Relatividad. Esta no es un área específica de la Física; más bien es una manera de pensar las teorías físicas. Responde a una pregunta fundamental, filosófica: cómo deben ser las teorías físicas de modo que cualquier observador pueda formularlas. Así de simple… Una interrogante planteada por Galileo Galilei y resuelta por Newton que no admitió objeciones por más de dos siglos.
Pero el s XIX terminó con algunos problemas conceptuales en esta materia. Un joven Albert Einstein “recogió el guante” y hacia 1916 publicó la versión vigente de la Teoría de la Relatividad, convirtiéndose en una celebridad mundial hasta nuestros días.
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28/02/2024
Grandes Hitos de la Física: Primera parte.
La física es una ciencia que nace durante la modernidad, en el siglo XVI. Los trabajos que permitieron su cristalización como ciencia se deben a dos grandes nombres: Johannes Kepler, quien planteó las leyes que rigen el movimiento de los planetas 🪐, y a Galileo Galilei, quien fue el primero en aplicar nociones matemáticas al modelamiento de los fenómenos físicos, además de enunciar el principio de inercia.
🔩 Mecánica: El siglo XVII vio el nacimiento de la Física, al menos como la ciencia moderna que hoy conocemos. Sir Isaac Newton 🍎, una de los intelectuales más influyentes de todos los tiempos, elaboró las tres leyes del movimiento que llevan su nombre, fundando los conceptos de momento lineal y fuerza, no sin recoger el gran aporte que una generación antes realizara Galileo Galilei. También inventó el Cálculo Diferencial, que es en cuerpo de conocimiento que permite expresar la nueva física, planteó la ley de gravitación universal, estudió la composición de la luz e hizo aportes en todas las áreas de la física y la matemática donde puso su atención.
🧲 Electromagnetismo: Esta parte tocó al escosés James Clerck Maxwell, quien en 1860 dispuso en forma de ecuaciones todo lo que se sabe sobre electricidad, magnetismo y cómo se relacionan entre sí, permitiendo comprender que todos los fenómenos magnéticos se deben a cargas en movimiento. Las Ecuaciones de Maxwell son ecuaciones diferenciales en derivadas parciales que gobiernan el comportamiento de los campos eléctrico y magnético.
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*tos
20/02/2024
Cuatro son las áreas de la física: Mecánica, Electromagnetismo, Termodinámica y Mecánica Cuántica.
⚙️ Mecánica: la ciencia del movimiento.
Inicia con la cinemática, para describir el movimiento y continúa con la dinámica, para explicar sus causas. En 350 años se ha formulado tres veces, con grados crecientes de abstracción: las leyes de newton, formalismo lagrangeano y teoría de Hamilton-jacobi. En sus fundamentos incluye a la teoría de la relatividad
💡Electromagnetismo: El estudio experimental de la electricidad comienza XVIII, con la Ley de Coulomb. Todo lo que se sabía de magnetismo iba por la otra vereda hasta que en 1820 Hans Christian Oersted descubrió su relación con la electricidad. Su formulación teórica quedó sellada hacia 1860, gracias la síntesis de James Clerk Maxwell.
🚂 Termodinámica: nació bajo la necesidad técnica de convertir la energía interna de una sustancia caliente en energía útil (Trabajo). Su desarrollo permitió la revolución industrial del siglo XVIII (locomotoras, barcos a v***r, etc.). Fue formalizada teóricamente a fines del siglo XIX con la Mecánica Estadística, desde la cual se entienden todos los fenómenos térmicos a partir de interacciones entre átomos.
💻 Mecánica Cuántica. Nacida en 1900, estudia el mundo atómico y nuclear. Su desarrollo dio fundamentos físicos a la Química y a la Bioquímica; por otra parte, permitió el avance de la electrónica moderna y, con ella, el impresionante crecimiento de la tecnología de hardware y software de las últimas décadas
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