1. FILOSOFIA DE LA FISICARafael Mora17 Febrero 2013
2. CONCEPTO DE FILOSOFA DE LAFSICA La filosofa de la fsica se
refiere al conjunto dereflexiones filosficas sobre la
interpretacin,epistemologa y principios rectores de las
teorasfsicas y la naturaleza de la realidad. Tambin, se ocupa de
sealar el destino de lascreencias que han regido la fsica as como
delas consecuencias de las influencias de lareligin, sentido comn o
filosofa sobre la cienciade la fsica. Por ejemplo, el estudio de
los conceptos delespacio o el tiempo, o sobre el desarrollo de
losmodelos cosmolgicos o sobre los modelos deltomo forman parte de
su quehacer.
3. FISICA DE ARISTTELES Distingue entre la materia (sujeto
paciente de los cambios) y lafuerza (agente causante de los
cambios) Son 4 causas, de las cuales la eficiente es la principal
porquese la identifica con la fuerza. C. material C. formal C.
eficiente: aquel que es el responsable de la substancia. Esdecir,
aquel que pone en movimiento todo lo posible por hacerque se genere
la sustancia. C. final Plantea 4 principios: Negacin del vaco (Hoy
se acepta el vaco) Todo cambio tiene su causa eficiente (la
incertidumbre plantealimites al determinismo) Hay cambio por
contacto (la gravedad no necesita contacto paraejercer cambios)
Existe un primer motor inmvil: toda la fsica aristotlica es
unabsqueda de aquello que explica todo el movimiento pero que a
su
4. COSMOLOGA ARISTOTLICAModelo Geocntrico.El Mundo se divide en
2:sublunar que contiene alos 4 elementos; ysupralunar que
estpoblado por el ter quees la quintaesencia. Elmovimiento perfecto
esel circular.
5. COSMOLOGA DE COPERNICO Empecemos planteando la teora de
Nicols Coprnico que puederesumirse en los siguientes puntos: 1. El
mundo tiene que ser esfrico 2. La Tierra tiene que ser esfrica 3.
El movimiento de los cuerpos celestes es uniforme, circular y
perpetuo 4. La Tierra se mueve en una rbita circular alrededor del
centro que es elsol y tambin gira alrededor de su eje Por otra
parte, la teora de Ptolomeo sostena que la tierra est en el
centrodel universo y ste se halla limitado por la esfera de las
estrellas fijas.Comparando estas dos teoras nos damos cuenta que
son contradictorias,sin embargo, en la poca renacentista se crea
con ms fuerza en lapostura Ptolemaica. Lo cual obligaba a quienes
contemplaban la teoracopernicana como una posibilidad a sostener
que dicha propuestacopernicana no pasaba de ser sino una hiptesis.
Todo esto se haca parano entrar en contradiccin con lo que podemos
llamar lo polticamentecorrecto. Qu hizo que la teora Ptolomeica
fuera tan aceptada?Podemos aducir tres razones: 1. El sentido comn
que nos obliga aceptar que la tierra es plana y que esel sol el que
da vueltas alrededor suyo 2. La tcnica matemtica de los epiciclos
que sugiere que el movimientoirregular de un planeta puede
explicarse proponiendo ciclos sobre ciclos
6. COSMOLOGA DE COPRNICO
7. COPRNICO Vamos a darnos cuenta que ninguna de estas razones
es suficiente. En primer lugar, podemos decir que el sentido comn
es engaoso. Las cosas no son lo que parecen. Como cuando se sumerge
un lpiz en un vaso, y uno ve que se corta. La sola visin nos invita
a pensar en que el agua separa partes del lpiz. Pero sabemos que
esto es solo una ilusin. En segundo lugar, la tcnica matemtica de
los epiciclos hace demasiado complicada la teora. Ante ello podemos
recurrir a la navaja de Ockham que nos dice que no debemos explicar
con ms lo que podemos explicar con menos. Es decir, en nombre del
principio de economa lingstica es mejor aceptar la explicacin ms
sencilla que siempre es la ms verdadera lo cual inclina la balanza
a favor de la teora copernicana. En tercer lugar, la concepcin
religiosa de por s no tiene suficiente valor cientfico aunque s
valor sistemtico y simblico. Sin embargo, los simbolismos
religiosos no son necesarios a la
8. TRES LEYES DE KEPLER Primeraley: Todos los planetas
sedesplazan alrededor del Sol describiendorbitas elpticas. El Sol
se encuentra enuno de los focos de la elipse. Segunda ley: el radio
vector que une unplaneta y el Sol barre reas iguales entiempos
iguales. Tercera Ley: los cuadrados de losperiodos de revolucin de
los planetas (el
9. 2DA LEY DE KEPLER
10. FSICA DE NEWTON Se toma como punto de partida un universo
constituido porcorpsculos extensos y por espacio vaco. Cada uno de
estoscorpsculos tena la posibilidad de interactuar por contacto y
tambina distancia, ejerciendo fuerzas gravitatorias proporcionales
a su masae instantneamente sobre los dems. En los Principia
mathematica de Filosofa Natural de I. Newton sedescribe cmo las
fuerzas producen movimiento: La ley de inercia (primera ley) por la
cual un cuerpo se mantiene en suestado de movimiento si no actan
fuerzas sobre el mismo. La proporcionalidad entre la intensidad de
la fuerza y la aceleracin(segunda ley). El principio de accin y
reaccin (tercera ley), por el que la fuerza queejerce un cuerpo
sobre un segundo cuerpo es igual y de sentidocontrario al que
ejerce el segundo sobre el primero. La visin newtoniana del
universo se completaba con la ley de lagravitacin universal que
describe la naturaleza de las fuerzasgravitatorias asociadas con
los corpsculos materiales. En esa teoradichas fuerzas son siempre
fuerzas atractivas y centrales, es decir,actan segn la recta que
determinan sus respectivos centros.Newton estableci la variacin
cuantitativa de esta fuerza: resultabaser directamente proporcional
al producto de sus masas, e
11. LEY DE GRAVITACIN UNIVERSAL Los cuerpos ubicados en la
cercana de la superficie terrestreestn sometidos a una fuerza
denominada peso, debido a laatraccin de la Tierra. Newton observa
que en su anlisis laaceleracin con que la Tierra atrae a todos los
cuerposprximos a su superficie deba ser la misma que obliga a
laluna a moverse alrededor de la Tierra y a los planetasalrededor
del Sol Newton concluy correctamente que los planetas
giranalrededor del Sol por la misma razn que la luna giraalrededor
de la Tierra. Pens que debe existir unaaceleracin centrpeta por
tanto una fuerza resultante hacia elcentro de giro: la gravedad. La
gravedad es una de las fuerzas fundamentales o bsicasde la
naturaleza como podemos notar: 1) La fuerza electrodbil: la fuerza
de friccin. Fuerzaselctricas, magnticas, electromagnticas y la
nuclear dbil 2) La fuerza nuclear fuerte: Tiene lugar entre
partculas
12. LEY DE GRAVITACINUNIVERSAL F= G m m2 (r) La fuerza de
atraccin gravitatoria entre 2 cuerpos cualesquiera del universo es
directamente proporcional al producto de sus masas einversamente
proporcional al cuadrado de la
13. POR QU LA LUNA NO CAE HACIA LA TIERRA Y LACHOCA? Hay dos
razones que explican esto. Creemos desde laperspectiva de la Tierra
que como todas las cosas caenla Luna tambin debera caer. Pero desde
la perspectivade la Luna en donde tambin hay gravedad, la
Tierradebera caer sobre ella. Entonces, debido a que desdeambas
partes se ejerce una fuerza podemos decir queesta se termina
anulando generando que la Luna siga enrbita alrededor de la Tierra.
Otra razn viene dada por lo que denomina El canorbital de Newton.
Si lanzamos una piedra sabemosque caer a los pocos metros. Pero si
la lanzamos conuna fuerza considerable sabemos que como la Tierra
noes plana sino redonda debera esta piedra regresar pordetrs del
punto en que la expuls. De la misma manerala Luna fue en un momento
como una especie de
14. FILOSOFA DEL TIEMPO: NEWTON VSLEIBNIZ En la fsica iniciada
por Newton, el tiempo cumple el papel de ubicar y ordenar los
sucesos de manera fija, como si el Universo fuese una larga pelcula
de video en donde los acontecimientos nunca pueden ser alterados.
En lo que respecta a cuestiones ms metafsicas, Newton seala que si
el espacio y el tiempo son infinitos, eternos, omniscientes, tal
como los atributos de Dios, cabra considerar que, de hecho, el
espacio y el tiempo no son nada menos que los sentidos de Dios. Si
el tiempo es homogneo, quiere decir que cualquier parte que tomemos
de l, debe ser exactamente igual a cualquier otra de la misma
duracin. Entonces, el tiempo no podra haber tenido origen ni fin,
ya que esos lmites romperan con la naturaleza homognea del tiempo.
El tiempo debi existir desde siempre y por siempre,
independientemente de cundo Dios decidiese crear al Universo
(entendamos Universo por materia, en este caso); lo mismo sucede
con el espacio. El tiempo absoluto, entonces, se extiende desde el
infinito hasta el
15. FILOSOFA DEL TIEMPO: NEWTON VSLEIBNIZ Para Leibniz el
tiempo no es independiente de las cosasmateriales, sino todo lo
contrario: sin materia no hay sucesos, sinsucesos no hay tiempo l
defini al tiempo como las relaciones de los sucesos:
sinacontecimientos fsicos, no tendra sentido afirmar que el
tiempofluye. A su vez, los acontecimientos necesitan de las
substanciasmateriales para tener lugar. En consecuencia, el tiempo
esrelacional: se relaciona totalmente con la materia y depende
deella; si sta no existiese, entonces no tendra sentido hablar
detiempo. El tiempo queda as definido como una abstraccinmental,
como algo ideal, aunque sean reales las relaciones queproducen esa
construccin mental Sin embargo, el tiempo no es el orden de sucesos
cualesquiera,sino de los medidos localmente desde un marco de
referencia. S,Leibniz introduce la nocin del marco de referencia
que hace quecada observador tenga una lnea de tiempo propia, y ya
no hay untic-tac-tic-tac vlido para todo el Universo, sino que
cadaobservador puede medir un orden de sucesos, con distintas
16. TEORA DE LA RELATIVIDAD Propuesta por Albert Einstein Los
principales puntos de la propuesta relativistas son los siguientes:
Las mismas leyes de la electrodinnica y de la ptica resultan vlidas
paratodos los sistemas de referencia en los que se aplican las
ecuaciones de lamecnica. La luz siempre se propaga en el espacio
vaco a una velocidad determinada,que es independiente del estado de
movimiento del cuerpo emisor. (Es decir, apesar de que la velocidad
relativa de dos mviles en movimientos depende desus velocidades, en
el caso de los mviles que tengan la velocidad de la luzeso no se
cumple) Otras consecuencias son: La duracin de un fenmeno sobre un
cuerpo en movimiento es mayor que suduracin sobre un cuerpo en
reposo Dos fenmenos simultneos con respecto a un observador pueden
no serlo conrespecto a otro (Paradoja de los hermanos gemelos) La
longitud de una regla se reduce en la direccin de su movimiento La
masa de un cuerpo aumenta junto con su velocidad; Mf= .Mo . 1 (v/c)
La masa equivale a una cantidad de energa determinada (E=mc)
17. MECNICA CUNTICA Propuesta por Max Planck. Es parte de la
fsica del micromundo que estudia elmovimiento de sus objetos Cuanto
es el trmino acuado por Planck para solucionarel problema del
cuerpo negro Para Planck la energa no se emite ni se absorbe en
formade radiacin de la materia con continuidad sino de acuerdocon
mltiplos enteros de determinada cantidad E=hv, h=cte de Planck,
v=frecuencia de onda de laradiacin Einstein confirmara la teora de
Planck con el estudio delefecto fotoelctrico. Esta investigacin se
anexaria con los estudios sobre laestructura del tomo.
18. MECNICA CUNTICA As, Niels Bohr siguiendo a Rutherford y
Planck, introdujo lossiguientes postulados 1) la fuerza de atraccin
entre el protn y el electrn en elhidrgeno debe ser igual a la
fuerza centrfuga que desarrolla elelectrn, al girar alrededor del
ncleo 2) El electrn se encuentra a una distancia del
ncleodeterminada por su impulso multiplicado por la longitud de
sutrayectoria, siendo igual a un mltiplo entero de la constante
dePlanck mv(2r)=nh 3) Mientras que el electrn gira en su propia
rbita no pierde nigana energa, debido a que las rbitas son espacios
de energaconstante denominados niveles estacionarios o niveles
deenerga 4) Cuando un electrn pasa de un nivel inferior a uno
superiorabsorbe energa y cuando desciende emite energa (Cuantum)
Sommerfeld modific la teora de Bohr afirmando que loselectrones no
solo podran girar en orbitas circulares, sino
19. MODELO ATMICO BOHR-SOMMERFELD
20. MECNICA CUNTICA (Resulta interesante percatarse que la
estructura delmicromundo guarde relacin muy semejante con la
delmacromundo. Un tomo tiene casi la forma de un sistema solar.)
Los electrones se manifestaban una veces como ondas y otrascomo
corpsculos. Se haban formulado dos interpretacionesmecnicas de la
materia, la fsica corpuscular de Heisenberg y lamecnica ondulatoria
de Schrdinger. Estas parecan excluirseen virtud del principio de no
contradiccin. Pero en vez de excluirse estas investigaciones
llegaron aconclusiones vlidas. Por ello pudo imaginar De Broglie
(1924) alelectrn como un corpsculo-onda. Siendo as la identidad
delas partculas ya no puede afirmarse y rompe el principio
deidentidad. As como toda inda electromagntica le correspondeun
corpsculo, sucede a la inversa que a toda partcula, con unamasa m
en reposo y una velocidad v le corresponde una ondade longitud
L=h/mv. Esto se llama el principio decorrespondencia. Un nuevo
principio asoma y se llama el principio decomplementariedad
formulado por Niels Bohr: la realidad no esuna cosa que en algunos
casos se comporte como si fuera otra,o una tercera cosa que toma
uno u otro aspecto, sino que se nos
21. HEISENBERG En 1927 Heisenberg afirm que es imposible
conocer la posicin yla velocidad del electrn. Sostena que al
determinarexperimentalmente su posicin exacta, su movimiento
eraperturbado por el mismo experimento, y por tanto, no es
posiblehallar su velocidad exacta; y cuando se hallaba su
velocidad, no eraposible determinar su posicin. Segn este principio
deincertidumbre, no se puede describir la trayectoria exacta
delelectrn, por lo que solo debemos conformarnos con tener una
ideade la Reempe (Regin espacio-energtica de
manifestacinprobabilstica electrnica). Esta puede ser definida como
la regindel espacio que rodea al ncleo, donde es mayor la
probabilidadque se encuentren los electrones, sin describir rbitas
definidas,pero ocupando diferentes niveles de energa. La teora
atmicamoderna describe la posicin probable y el movimiento del
electrnpor medio de cuatro parmetros denominados nmeros cunticos A)
principal: se relaciona con el radio de la nube electrnica y
tienelos valores (1,2, 3, 4, 5,6, 7) B) azimutal: se relaciona con
la forma del orbital s, p, d, f C) magntico: se relaciona con la
orientacin del orbital D) rotacional (spin): rotacin del electrn
sobre su propio eje
22. BIBLIOGRAFA MARAVALL, J. Teora del Saber histrico LOPEZ
QUIONEZ, J. Pensamiento, memoria ymecnica cuntica REALE, G y
ANTISERI, D. Historia del pensamientofilosfico y cientfico. ASMAT,
J. y BROCCA, M. et al. Fsica bsica. HAWKING, S. Historia del Tiempo
RUSSELL, B. El conocimiento humano La perspectiva cientfica
NAVARRO, J. y CALVO, T. Historia de la Flosofa. KOYR, A. Pensar la
ciencia