Del Mundo Cuántico Al Universo En Expansión.

Del mundo cuántico al Universo en expansión.
Shahen Hacyan
I. Materia, luz y antimateria. La Ciencia para todos/129
Materia
Lo que llamamos átomo en la actualidad no es, estrictamente hablando, el átomo de Demócrito. Ernest Rutherford demostró en 1911, que el átomo consta de un núcleo, alrededor giran partículas llamadas electrones.Los electrones son partículas con carga eléctrica negativa, mientras el núcleo atómico tiene carga eléctrica positiva.
Los protones y los electrones son partículas con cargas eléctricas exactamente de la misma magnitud pero de signos contrarios. Esta carga fundamental es de 1.602 X 10-19 coulomb. Los neutrones, por no poseen carga eléctrica. La carga de un núcleo atómico es positiva.
Luz.
Enel siglo XVII, Isaac Newton pensaba que la luz estaba hecha de partículas. Christian Huygens, sostenía que la luz es una onda, que se propaga en un medio llamado éter.
La naturaleza de la luz quedó aparentemente elucidada a mediados del siglo XIX, cuando James C. Maxwell encontró la ecuaciones que describen la electricidad y el magnetismo, y demostró, a partir de esas ecuaciones que la luzes una onda electromagnética. Si la luz es una onda, debería existir éter para transportarla.
Es más apropiado decir que la luz presenta características propias de una onda. El éter sólo se manifiesta como emisora de luz.
A finales del siglo XIX, ya se habían descubierto fenómenos que no podían explicarse con la teoría ondulatoria de la luz. Max Planck demostró que la luz debía consistir enpaquetes de energía, y que la energía E de cada paquete es:
E= h v
Donde h es la constante de Planck y v es la frecuencia de la luz considerada. En 1905, Albert Einstein demostró que el fenómeno fotoeléctrico sólo se puede explicar si la luz es una partícula. Tal partícula tiene, la propiedad de no poseer masa, sino energía pura, además de que siempre se mueve a la velocidad de la luz. Estapropiedad solo se puede entender en el marco de la teoría de la relatividad de Einstein.

Antimateria.
A cada tipo de partícula corresponde una antipartícula con la cual se puede aniquilar si hacen contacto. La única excepción es la luz, ya que el fotón es su propia antipartícula. La luz no distingue entre materia y antimateria. Una tonelada de antimateria produce, al aniquilarse, una cantidadigual de materia. Para producir una cierta cantidad de antimateria en necesario invertir le misma cantidad de energía que produciría su aniquilación. Pues la energía no se crea ni se destruye, solo cambia de forma.
Onda-partícula: el mundo cuántico
Las partículas a nivel cuántico se comportan también como ondas. Louis de Broglie fue el primero en proponer que una partícula cuántica tiene laspropiedades de una onda, cuya longitud es:
h/mv,
Donde h es la constante de Planck, m la masa de la partícula y h su velocidad. Todas las partículas del mundo sub-atómico presentan esta cualidad. Este es el principio de la física cuántica, rama de la física que surgió a principios del siglo XX.
II: Las fuerzas de la naturaleza
Gravitación.
Todo cuerpo masivo atrae gravitacionalmente a otro. Enel siglo XVII el gran físico ingles Isaac Newton descubrió que la gravitación es un fenómeno universal.
Newton descubrió que la fuerza de gravedad obedece una ley muy sencilla. La fuerza gravitacional entre 2 objetos es directamente proporcional a las masas de los cuerpos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.
F=G M1 M2R2
Electromagnetismo
La electricidad yel magnetismo empezaron a cobrar importancia en el siglo XIX, cuando Europa vivía en plena revolución industrial. Parecía que la electricidad y el magnetismo eran dos fenómenos que no tenían relación entre sí, pero la invención de las pilas eléctricas permitió experimentar con las corrientes eléctricas y lo imanes fue así como se comprobó la reacción que tenia la electricidad sobre un imán....