Física En El Siglo Xx

ÍNDICE

1. Física Cuántica
2.1 Teoría cuántica
2.2 Ratificación experimental
2.3 Aplicaciones de la teoría cuántica

2. Teoría de la relatividad
3.4 Conceptos principales
3.5 Formalismo de la teoría de la relatividad

3. Calentamiento global
4.6 Registros de la temperatura
4.7 Teorías que intentan explicar el cambio de temperatura4. Modelo climático
5.8 Modelos adimensionales

5. Efecto invernadero

6. Equilibrio ecológico
7.9 No todo es comerse unos a otros
7.10 Nichos ecológicos
7.11 Los niveles tróficos y cadenas alimentarias

7. Anexos

FÍSICA CUÁNTICA

1.1 TEORÍA CUÁNTICA

La física cuántica, también conocida como mecánica ondulatoria, es la rama de la físicaque estudia el comportamiento de la materia cuando las dimensiones de ésta son tan pequeñas, en torno a 1.000 átomos, que empiezan a notarse efectos como la imposibilidad de conocer con exactitud la posición de una partícula, o su energía, o conocer simultáneamente su posición y velocidad, sin afectar a la propia partícula (descrito según el principio de incertidumbre de Heisenberg).
Surgió a lolargo de la primera mitad del siglo XX en respuesta a los problemas que no podían ser resueltos por medio de la física clásica.
Los dos pilares de esta teoría son:
• Las partículas intercambian energía en múltiplos enteros de una cantidad mínima posible, denominado quantum (cuanto) de energía.
• La posición de las partículas viene definida por una función que describe la probabilidad de quedicha partícula se halle en tal posición en ese instante

1.2 RATIFICACIÓN EXPERIMENTAL
El hecho de que la energía se intercambie de forma discreta se puso de relieve por hechos experimentales, inexplicables con las herramientas de la mecánica clásica, como los siguientes:
Según la Física Clásica, la energía radiada por un cuerpo negro, objeto que absorbe toda la energía que incide sobreél, era infinita, lo que era un desastre. Esto lo resolvió Max Plank mediante la cuantización de la energía, es decir, el cuerpo negro tomaba valores discretos de energía cuyos paquetes mínimos denominó “quantum”. Este cálculo era, además, consistente con la ley de Wien (que es un resultado de la termodinámica, y por ello independiente de los detalles del modelo empleado). Según esta última ley,todo cuerpo negro irradia con una longitud de onda (energía) que depende de su temperatura.
La dualidad onda corpúsculo, también llamada onda partícula, resolvió una aparente paradoja, demostrando que la luz y la materia pueden, a la vez, poseer propiedades de partícula y propiedades ondulatorias. Actualmente se considera que la dualidad onda - partícula es un "concepto de la mecánica cuántica segúnel cual no hay diferencias fundamentales entre partículas y ondas: las partículas pueden comportarse como ondas y viceversa".
1.3 APLICACIONES DE LA TEORÍA CUÁNTICA
El marco de aplicación de la Teoría Cuántica se limita, casi exclusivamente, a los niveles atómico, subatómico y nuclear, donde resulta totalmente imprescindible. Pero también lo es en otros ámbitos, como la electrónica (en eldiseño de transistores, microprocesadores y todo tipo de componentes electrónicos), en la física de nuevos materiales, (semiconductores y superconductores), en la física de altas energías, en el diseño de instrumentación médica (láseres, tomógrafos, etc.), en la criptografía y la computación cuánticas, y en la Cosmología teórica del Universo temprano.
Un nuevo concepto de información, basado enla naturaleza cuántica de las partículas elementales, abre posibilidades inéditas al procesamiento de datos. La nueva unidad de información es el qubit (quantum bit), que representa la superposición de 1 y 0, una cualidad imposible en el universo clásico que impulsa una criptografía indescifrable, detectando, a su vez, sin esfuerzo, la presencia de terceros que intentaran adentrarse en el...