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Crisis de la ciencia moderna
El enorme avance del conocimiento científico sobrepasó la explicación mecanicista de la ciencia moderna. Trajo el convencimiento de la inexistencia del éter, introdujo cambios profundos en el concepto clásico de masa y energía[1], hizo imposible entender con términos mecánicos la acción a distancia o comunicación instantánea de las fuerzas a través del vacío.[2]
Amediados del siglo XIX irrumpió en la historia el concepto revolucionario de campo, que muestra al espacio no ya como una simple escena vacía e inerte en la cual se mueven e interactúan los cuerpos, sino como algo dotado de propiedades físicas que pueden ser modificadas por los cuerpos materiales, y que pueden a su vez influir sobre el comportamiento de éstos.
Finalizó el XIX pidiendo el cambio dela ciencia clásica. Comenzó el nuevo siglo alumbrando el nacimiento de la teoría del quantum de Planck, para el mundo atómico y sub atómico; y de las teorías de la relatividad de Einstein –especial (1905) y general (1916)—, para el macromundo espaciotemporal.

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Teoría cuántica &mecánica cuántica

Max Planck postuló en 1900 que la energía se irradia en porciones que llamó cuantos, cuya magnitud depende de una constante sumamente pequeña; sobre esta hipótesis, luego comprobada, diseñó la mecánica cuántica, teoría que describe la manera como la naturaleza opera a escala atómica.

La mecánica cuántica consta de un modelo matemático abstracto y de un principio deincertidumbre, el cual afirma que no es posible medir simultáneamente y la posición y el momento de una partícula –su cantidad de movimiento o ímpetu (producto de masa por velocidad)— cuanto mejor se quiera conocer su posición, más imprecisa será la medida de su momento, y viceversa.

Contra los postulados de la mecánica clásica —los objetos poseen identidad física fija, ocupan lugares definidos,realizan movimientos prescritos, y se atienden rígidamente a leyes mecánico-deterministas— la mecánica cuántica afirma que las posiciones y movimientos de las partículas, sujetos a probabilidades, son equívocos por naturaleza. Y la misma noción de ‘objeto con identidad física propia’ sufre entonces una radical modificación. La mecánica cuántica enseña, por ejemplo, que las partículas poseen el carácterdual onda-corpúsculo.

La mecánica cuántica ha dado lugar a la teoría de la gravedad cuántica, una de las más difíciles de la física actual, intenta compaginar la relatividad general de Einstein, centrada en la fuerza de la gravedad, con la física cuántica.

Teorías de la relatividad

Las teorías de la relatividad de Albert Einstein postulan por su parte que las leyes de la física y lavelocidad de la luz son siempre las mismas para un observador que se mueve a una velocidad constante. Así por ejemplo la moneda caerá siempre en línea recta, ya sea lanzándola desde una posición estática, o estando dentro de un carro en movimiento. La teoría de la relatividad especial la formuló en 1905 para explicar los fenómenos físicos cuando las velocidades de las partículas se aproximan a la de laluz, donde tampoco son aplicables los conceptos clásicos. Esta teoría se basa en la constancia de la luz, que representa un límite inalcanzable por las partículas dotadas de masa.

Einstein dedujo que la masa de un objeto en movimiento es mayor que su masa en reposo. Y formuló su famosa, Є = mc2 (energía es igual a masa por la velocidad de la luz al cuadrado), la cual explica el fenómeno delsol, y el de todas las estrellas. También el de la letalmente destructiva bomba de hidrógeno.

El intenso calor del interior estelar promueve la fusión de cuatro átomos de hidrógeno (cada uno con un protón, en uno de helio (con dos protones y dos neutrones). Cuatro protones juntos (con 1.008 dalton de masa cada uno) pesan un 0.7% más que un núcleo de helio (de sólo 4.002 dalton de masa); este...