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Conferencia 13 Siglo XX Teor a de la relatividad y mec nica cu ntica impactos en la concepci n actual del mundo La teor a de Dirac auguraba la existencia de ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: Diapositiva 1


1
Conferencia 13
Siglo XX Teoría de la relatividad y mecánica
cuántica impactos en la concepción actual del
mundo
2
El siglo XX  traería al escenario mundial dos
grandes guerras que paradójicamente darían un
impulso al desarrollo del conocimiento científico
en aquellas áreas en que se advertían necesidades
internas y principalmente con fines relacionados
con la tecnología militar. Este desarrollo dio
lugar, incluso, al holocausto nuclear de la
década de los años cuarenta.   El progreso de las
ciencias debió navegar en medio de tales
circunstancias históricas. Desde inicios de la
centuria comenzó a manifestarse la principal
característica de su desarrollo consistente en la
transformación, de producto social, elemento de
la superestructura de la sociedad humana, en una
fuerza productiva con rasgos muy especiales. Esta
característica estuvo precedida por una explosión
en el ritmo de la producción de los conocimientos
científicos que alcanzó un crecimiento
exponencial. Las relaciones Ciencia Sociedad se
hicieron más complicadas.   Un proceso de
fortalecimiento de los nexos en la comunidad
científica, que se habían iniciado con las
Sociedades  fundadas en el siglo XVIII, se
advierte desde los comienzos del siglo, sufriendo
en los períodos de duración de ambas guerras un
inevitable debilitamiento. En este contexto se
destacan los Congresos realizados en Bruselas,
con el apoyo financiero del químico industrial
belga Ernest Solvay (1838-1922), que congregaron
a los más brillantes físicos de la época.
3
El impacto de la guerra sobre los hombres de
ciencias dependió del escenario histórico en que
les tocó vivir.  Georges Charpak (1924-), físico
francés de origen polaco, premio Nóbel de Física 
en 1992  por sus novedosos métodos para la
detección de las partículas subatómicas  que
significó un notable avance en el estudio de los
procesos nucleares, tenía   19 años cuando,
acusado de terrorista por su actividad en la
heroica resistencia francesa, sufre el horror de
la prisión en un campo de concentración nazi.
4
Max Planck (1858-1947) fue un pionero de las
ideas de la cuantificación de la energía en los
procesos de emisión de la radiación. La ecuación
E h? lo inmortaliza a través de la constante
universal h que recibe su nombre, constante de
Planck. Su enorme prestigio hace que lo elijan en
1930 presidente de la Sociedad Científica alemana
más importante, la Sociedad Kaiser Guillermo para
el progreso de la ciencia. Sus críticas abiertas
al régimen nazi le forzaron a abandonar la
Sociedad a la cual regresa como presidente al
terminar la Segunda Guerra Mundial. Hoy esta
sociedad lleva su nombre, Sociedad Max Planck.
5
Radiación del cuerpo negro
T temperatura (K grados Kelvin).   cte de
Stefan-Boltzmann (5,5610-8 Wat/m2K4
Ley de Stefan Boltsman
Desplazamiento de Wien
Radiación del cuerpo negro
6
Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928)
Justamente dos siglos después de la publicación
de los Principia de Newton, en 1887 surge la
necesidad de revisar la validez universal de la
Mecánica Clásica. La primera hipótesis correctora
aparece en boca del brillante físico holandés,
profesor de la Universidad de Leiden, Hendrik
Antoon Lorentz (1853-1928) y del físico irlandés
George Francis FitzGerald (1851 1901)
 postulando que cuando un objeto se mueve a
velocidades próximas a la velocidad de la luz se
produce una contracción de su longitud.
 Para móviles terrestres animados de velocidades
muy pequeñas en comparación con la velocidad de
la luz esta hipótesis carece de de significación
pero para fenómenos astronómicos las correcciones
relativistas adquieren  importancia. La evolución
de las ideas de Lorentz, ya a principios del
siglo XX, le permite deducir la transformación de
las coordenadas del espacio y del tiempo
transformación lorentziana. Corresponde al
físico holandés el mérito histórico de iniciar el
proceso de reevaluación de los límites de
aplicación de la Mecánica Clásica, tarea a la
cual consagra su actividad el genio alemán Albert
Einstein.
7
La teoría general de la relatividad es uno de los
grandes logros de la Física contemporánea. Si la
Mecánica de Newton representa en el siglo XVII el
acto fundacional de la Física, la Mecánica
Relativista desarrollada en este siglo provoca
una nueva cosmovisión del universo que porta
originales nociones para las coordenadas
esenciales de la existencia humana y cósmica el
tiempo y el espacio. Su construcción es obra casi
exclusiva, hecho insólito en este siglo, de
Einstein lo que se explica al recordar que en el
período que abarca de 1905 al 1916 la atención de
la comunidad de físicos se centra en el
desarrollo de la Teoría Cuántica del átomo
8
Este concepto de la invariancia de la velocidad
de la luz contradice nuestro "sentido común". Si
la velocidadd de la luz es de 300 000 km/seg,
esperaríamos que al perseguir una señal luminosa
veamos que se mueve con una velocidad menor. (Si,
por ejemplo, corremos a 80 km/hora detrás de un
tren que se mueve a 100 km/hora, vemos que el
tren se mueve con respecto a nosotros a 20
km/hora.) Sin embargo, debido a la no invariancia
del tiempo, las velocidades no se adicionan o
sustraen en el caso de señales luminosas (o, en
general, de partículas que se mueven casi tan
rápidamente como la luz).
Los efectos predichos por la teoría de la
relatividad son imperceptibles en nuestra vida
cotidiana y sólo se manifiestan cuando se
involucran velocidades comparables a la de la
luz. Consideremos, como ejemplo, una nave
espacial que se mueve con una velocidad muy alta
despega de la Tierra y regresa después de
recorrer cierta distancia. Según la relatividad,
el tiempo transcurre normalmente tanto para los
que se quedaron en la Tierra como para los
pasajeros de la nave, pero esos dos tiempos no
son iguales. Al regresar a la Tierra, los
tripulantes de la nave constatarán que el viaje
duró para ellos un tiempo menor que para los que
se quedaron. Más precisamente, el tiempo medido
en la nave es más pequeño que el medido en la
Tierra por un factor de acortamiento
9
En la teoría de Einstein, el espacio y el tiempo
dejan de ser categorías independientes como en la
física clásica, para fundirse en un concepto
unificado el espacio-tiempo, en el que el tiempo
aparece como una cuarta dimensión. A primera
vista, puede parecer que este concepto desborda
el marco del sentido común, pero en realidad no
hay nada de misterioso en él. Si queremos
describir la posición de un objeto, necesitamos
un sistema de referencia y tres números, llamados
coordenadas, porque el espacio tiene tres
dimensiones. Por ejemplo, podemos localizar un
avión si especificamos la longitud y la latitud
del lugar donde se encuentra así como su altura
sobre el nivel del mar con estos tres datos se
determina exactamente su posición con respecto al
sistema de referencia que es la Tierra. Sin
embargo, como el avión se mueve, también conviene
precisar en qué momento se encontraba en la
posición indicada. Al especificar también el
tiempo, estamos describiendo un suceso, algo que
ocurre en un lugar dado (descrito por 3
coordenadas) y en un cierto instante (descrito
por el tiempo). Nada nos impide interpretar
formalmente el tiempo como una cuarta coordenada
e introducir así, el concepto del espacio-tiempo
un espacio de cuatro dimensiones, tres espaciales
y una temporal. Un punto de ese espacio-tiempo
será un suceso, especificado por cuatro
coordenadas. Hasta aquí, el concepto de un
espacio-tiempo parece ser bastante trivial. Sin
embargo, en el marco de la teoría de la
relatividad cobra una estructura insospechada que
fue descubierta por el matemático alemán Herman
Minkowski.
10
ds² dx² dy² dz²
Ahora, volvamos al espacio-tiempo de cuatro
dimensiones. De las consideraciones anteriores
podemos especificar un suceso con cuatro
coordenadas x , y, z, t los tres primeros
determinan la posición del suceso y el último
fija el momento en que ocurrió. En la teoría de
la relatividad, se puede definir una
seudodistancia (al cuadrado) entre dos sucesos
con coordenadas x, y, z, t) y (x dx, y dy, z
dz, t dt) de acuerdo con la fórmula ds²
dx² dy² dz² - c² dt²
11



Transformaciones de Lorentz de las coordenadas
Transformaciones de Lorentz Inversas de las
coordenadas
 


12
Impulso relativista
La expresión de la energía cinética a partir de
la nueva definición de momentum.
Esta fórmula muy importante , pone de manifiesto,
en particular, que en mecánica relativista la
Energía de una partícula material no tiende a
cero cuando , sino que tiende a un valor no
nulo Emc2 Esta magnitud es la Energía en reposo
de la partícula.
Cuando la velocidad de desplazamiento es mucho
menor que la de la luz tenemos
La energia total de la particula se expresa
13
Para aumentar la velocidad de un cuerpo, hay que
proporcionarle energía, lo cual se manifiesta
como un aumento de la masa del cuerpo. La teoría
de la relatividad predice que la energía
necesaria para que un cuerpo de masa m alcance la
velocidad v es
En el límite v 0, se recupera la fórmula E
mc² para la energía ya existente en forma de
masa. En el otro extremo, la energía E aumenta
con la velocidad y se necesita una energía
infinita para que el cuerpo alcance la velocidad
de la luz. Es por ello que, según la teoría de la
relatividad, ningún cuerpo puede alcanzar o
superar la velocidad de la luz. La excepción es
la luz misma según la física moderna la luz está
constituida por unas partículas llamadas fotones,
la masa de un fotón es nula y, por ello, puede
viajar a la velocidad límite c.
14
Efecto fotoeléctrico
15
Efecto Compton
16
Dualidad onda partícula. Ondas de de Broglie
17
(No Transcript)
18
Experimento de Davisson y Germer
Davisson y Germer estudiaron la reflexión de un
haz de electrones incidente sobre un monocristal,
siguiendo una idea usada anteriormente para la
investigación de la naturaleza de los rayos X. Un
haz de electrones procedente de un filamento
calentado se acelera en un potencial
electrostático e incide sobre el monocristal bajo
cierto ángulo. Se observan los electrones
reflejados mediante un detector cuya posición
puede ser variada. También se puede variar el
potencial acelerador y cambiar así la velocidad
de los electrones. Los electrones experimentan
reflexiones en los diversos planos paralelos de
la red cristalina. El haz que sale del
monocristal se compone de dos haces reflejados
por los dos planos diferentes (en realidad serían
muchos). Los electrones recorren caminos
distintos en los dos haces y la diferencia de
camino es I I1 I2 .De la geometría de la
figura hallamos I2 d / cos ,
I1 I2 cos 2 , donde d es la distancia entre
los planos y de ahí I 2d cos . Si los haces
fueran dos ondas planas, como sucede con los
rayos X, habría interferencia entre ellas con un
máximo de intensidad correspondiente a una
diferencia de fase múltiplo de 2
19
Difracción de electrones en un cristal
20
Los átomos de gases calientes emiten y absorben
luz a ciertas longitudes de onda. espectros de
emisión y uno de absorción.
21
El primer modelo atómico fue propuesto por
Thompson a finales del siglo XIX. Según Thompson,
los átomos eran esferas macizas, cargadas
positivamente, en las que se encontraban
embebidos los electrones. Años más tarde, en
1911, un estudiante de doctorado de Thompson,
llamado Rutherford, propuso que el átomo era
esférico y en su centro se concentraba toda la
carga positiva y casi la totalidad de la masa
atómica . , de manera que el número de electrones
era igual al de protones.
El experimento de Rutherford
El núcleo ocupaba, según Rutherford, un espacio
muy pequeño comparado con el volumen total
ocupado por el átomo, de tal suerte que éste
podría considerarse prácticamente hueco. Ello
explicaría que la mayoría de las partículas alfa
no se desviaran al atravesar la lámina de oro
mientras que las que sufrían desviación eran
aquellas que se aproximaban al núcleo de los
átomos de oro. Sin embargo, este modelo era
inconsistente con los postulados de la Física
Clásica toda partícula en movimiento emite
energía, por lo que la propuesta de Rutherford
supondría la existencia de átomos inestables, que
emitirían una radiación continua en todas las
longitudes de onda.
22
Rutherford fue director del Laboratorio de
Cavendish en Cambridge, desde dónde condujo o
dirigió trascendentales estudios sobre la
estructura atómica. Entre sus predicciones, que
experimentalmente comprobaría su discípulo James
Chadwick más de diez años después, se encuentra
la existencia de las partículas nucleares
llamadas neutrones. En plena guerra fría de los
años 60 los halcones ordenaron el desarrollo de
la tristemente célebre bomba de neutrones. Ella
exhibía la maquiavélica virtud de solo exterminar
a los hombres en tanto dejaba intactas las
edificaciones.  La espiral de la irracionalidad
belicista se anotaba otro alarmante éxito.
23
Henry Moseley (1887-1915), discípulo de
Rutherford, desarrolló brillantemente la
aplicación de los espectros de rayos X al estudio
de la estructura atómica y arribó a una nueva
formulación de la ley periódica de los elementos
químicos 50 años después de Mendeleev.  La carga
nuclear y no la masa atómica era la propiedad
clave para explicar la periodicidad de las
propiedades de los elementos químicos. No había
cumplido aún los treinta años cuando muere en los
campos de batalla de la Primera Guerra Mundial,
tras enrolarse en la Royal Army. Otra vez la
guerra cegaba la vida de un científico.
24
Niels Bohr es el autor del sistema planetario de
la estructura electrónica de los átomos. Su
imagen de la envoltura electrónica deriva de la
aplicación del principio de cuantificación a las
órbitas posibles de los electrones. Durante la
segunda guerra mundial emigró con su familia a
EEUU y participó en el proyecto de los Álamos
para la construcción de la bomba atómica. Fue un
enérgico defensor de poner en manos del control
internacional el armamento atómico y al concluir 
la guerra regresó a la universidad de su natal
Copenhague, dónde se consagró al desarrollo del
uso pacífico de la energía atómica. 
25
Es decir, para Bohr el radio de las órbitas está
cuantizado, de forma que el electrón no puede
ocupar cualquier órb ita sino aquellas que
cumplan la condición señalada arriba r
n2h2/mZe2 y a0h2/me2 Obviamente, si las órbitas
están cuantizadas las energías correspondientes a
las mismas también lo estarán E EcEp
-(mZ2e4/2h2)(1/n2) - Los electrones que giran en
órbitas estacionarias no absorben ni emiten
energía durante su movimiento. Los electrones
pueden absorber o emitir energía cuando saltan de
una órbita a otra de distinto radio.
La teoría atómica de Bohr explica bien la
estructura del átomo de hidrógeno y su espectro
electrónico, pero posee varios inconvenientes,
como son, su aplicabilidad exclusiva a átomos
hidrogenoides (de un sólo electrón) y el suponer
una mezcla, un tanto arbitraria, de la física
clásica y de la física cuántica. Por otra parte,
este modelo tampoco explica el efecto Zeeman, o
desdoblamiento de las líneas espectrales cuando
el espectro atómico se realiza bajo la acción de
un campo eléctrico. Para poder explicar estos
efectos se amplió la teoría de Bohr y dando lugar
al modelo de Bohr-Sommerfeld, en el que las
órbitas de los electrones no sólo son circulares
sino también elípticas y en ellas aparecen los
números cuánticos l y m.
26
El famoso químico-físico Walter Nernst (1864
1941) logró que el industrial belga Ernest Solvay
(1838 1922) patrocinara un congreso, que fue el
primero de los famosos Congresos Solvay que se
han efectuado desde 1911 en Bruselas, Bélgica.
Este congreso resultó muy importante en la
historia de la Física,  ya que  en su transcurso
la comunidad de físicos más relevantes renunció
explícitamente a  la validez universal de  la 
Física desarrollada hasta fines del siglo XIX,
sostenidas por la   Mecánica de  Newton y  el  
Electromagnetismo  de Maxwell.
Las representaciones cuánticas y las ideas sobre
la naturaleza dual de la luz y las partículas van
a invadir el pensamiento físico de la época.
27
Werner K. Heisenberg (1874-1956), físico alemán,
mereció el premio Nóbel en 1932 por ser uno de
los padres de la Mecánica Cuántica. Su principio
de la incertidumbre ha  tenido una profunda
influencia tanto en  la Física como en la
Filosofía. Reanimó la polémica sobre el clásico
problema de la cognoscibilidad del mundo. El
curso ulterior de los acontecimientos continúa
demostrando la capacidad humana para penetrar en
los enigmas de la naturaleza. Un estrecho
nacionalismo lo llevó a dirigir el plan nuclear
de la Alemania nazi que afortunadamente no tuvo
éxito.
28
(No Transcript)
29
El físico austriaco Erwin Schrodinger pudo haber
retenido su cátedra en Berlín puesto que él tenía
afiliación católica, pero decidió mostrar su
rechazo al régimen nazi abandonando Alemania. Su
excepcional formación cultural se refleja en su
concepción sobre la Historia "La Historia es la
más fundamental de todas las Ciencias, porque no
hay conocimiento humano que no pierda su
carácter científico cuando los hombres  olvidan
las condiciones en que fue originado, las
preguntas a las que respondió  y las funciones
para las cuales fue creado
30
La aproximación mecánico-cuántica
En esta aproximación, el comportamiento de una
partícula microscópica puede explicarse en
términos de una función de onda, ?, que es una
función matemática que depende de las coordenadas
espaciales (x, y, z). Esta función de onda sólo
describe a dicha partícula si se obtiene al
solucionar la ecuación de Schrödinger, que en su
forma simplificada puede escribirse como H?
E?. El término H es el operador Hamiltoniano, y
engloba varios términos dependientes de cada
sistema, mientras que el término E es la energía
de la partícula. Así pues, cuando se aplica el
Hamiltoniano a una función de onda, se obtiene la
misma función de onda multiplicada por un valor
E, que corresponde a la energía de la partícula
definida mediante el Hamiltoniano. En realidad,
el Hamiltoniano contiene dos operadores que
representan a la energía cinética y la energía
potencial (V) del sistema
H (-h2/8p2m) ?2 V
31
La función de onda ? presenta regiones de
amplitud positiva y negativa. Aunque estos signos
de la amplitud no tienen un significado físico
directo, si resultan de gran importancia cuando
funciones de onda pueden interaccionar. En este
caso, las partes positivas de ambas funciones se
sumarán originando un aumento de la amplitud en
esa zona. Este fenómeno se conoce como
interferencia constructiva. Por otra parte, si
las dos funciones de onda presentan distintos
signos, la parte positiva de una de ellas puede
ser anulada por la parte negativa de la otra
dando lugar a lo que se conoce como una
interferencia destructiva. Las interferencias
entre las funciones de onda suponen la base de la
explicación mecano-cuántica del enlace químico.
32
El átomo de Hidrógeno
El hidrógeno es el elemento más simple que
existe, al constar únicamente de un protón como
núcleo y un electrón como corteza. La ecuación de
Schrödinger que representa a este sistema es la
siguiente (?2?/?x2) (?2?/?y2) (?2?/?z2)
(8p2m/h2)(Ee2/r)? 0 puesto que el potencial
V -e2/r. Al ser este un sistema con simetría
esférica, es más conveniente utilizar coordenadas
polares, para lo que se efectúan los siguientes
cambios de variables x r sen ? cos f y r
sen ? sen f z r cos ?
Coordenadas polares
El átomo de hidrógeno
33
En la década del 40, bajo el mayor secreto, se
desarrolla el llamado Proyecto Manhattan,
verdadera empresa científica multinacional, con
el objetivo de fabricar la bomba atómica. Una red
de laboratorios estadounidenses se comparte los
trabajos a los cuales concurren científicos de
todas las banderas, alarmados con la posibilidad
de que la Alemania hitleriana pudiera acceder
primero al  arma nuclear.  Cuando el engendro
destructivo estuvo listo pero aún no se había
provocado el holocausto de Hiroshima, un equipo
del Laboratorio de Metalurgia de la Universidad
de Chicago proclamó su oposición al lanzamiento
de la bomba. La mayoría de la comunidad
científica abrazó la causa del uso pacífico de la
energía atómica.
34
La teoría de Dirac auguraba la existencia de
antipartículas para casi todas las partículas
elementales, lo que se confirmó en lo sucesivo.
En 1955 fueron descubiertos los antiprotones y
luego otras antipartículas, en fin fue
descubierto el antimundo. Los pronósticos de
Dirac iban más lejos y aseguraban que durante su
encuentro ocurriría el  aniquilamiento mutuo de
partículas y antipartículas con la
correspondiente liberación de energía. El proceso
de aniquilación fue una confirmación más de la
ecuación de Einstein que interrelaciona masa y
energía.
35
El camino que tomaron las investigaciones en el
campo de las micropartículas demostraba la
inagotabilidad de la materia. En 1961, el físico
norteamericano Murray Gell-Mann (1929- ) diseñó
una especie de tabla periódica que agrupaba a las
partículas subatómicas en familias de ocho. Este
esquema fue confirmado por descubrimientos
posteriores. Tres años después Gell-Mann propuso
la existencia de los quarks, partículas
constituyentes de las partículas "elementales".
Según la profundización alcanzada en los niveles
del micromundo,  hay bariones (de masa mayor o
igual a los protones) mesones (de masa inferior
a los protones y mayor que los electrones) y
luego hay quarks.
Por razones estructurales se clasificaron los
quarks en seis grupos teóricos.  A fines de la
década de los sesenta, en el laboratorio de
aceleración de micropartículas de la Universidad
de Stanford el equipo integrado por el físico
canadiense Richard E. Taylor (1929- ) y los
físicos estadounidenses Henry W. Kendall
(1926-1999) y Jerome I. Friedman (1930- ),
descubrieron los quarks y por este
descubrimiento, compartieron el Premio Nobel de
Física en 1990. En los noventa se probó la
existencia del último de los seis grupos.
36
La teoría de la relatividad restringida sólo era
válida para sistemas inerciales (sin aceleración)
y Einstein quería hacerla extensiva también a
sistemas acelerados. La gravedad tiene algo
especial que no tiene ningún otro campo, y es que
no podemos anularla ni aislarnos de ella mediante
barreras, cosa que sí podemos hacer por ejemplo
en campos electromagnéticos. Su omnipresencia nos
lleva a pensar que el sistema inercial sin
ninguna aceleración de la relatividad especial NO
EXISTE y sólo nos vale como aproximación. Como
Einstein dijo en 'El significado de la
relatividad' "Cual es la justificación de
nuestra preferencia por los sistemas inerciales
frente a todos los demás sistemas de coordenadas,
preferencia que parece estar sólidamente
establecida sobre experiencias basadas en el
principio de inercia? La vulnerabilidad del
principio de inercia está en el hecho de que
requiere un razonamiento que es un círculo
vicioso Una masa se mueve sin aceleraciones si
está lo suficientemente alejada de otros cuerpos
pero sólo sabemos que está suficientemente
alejada de otros cuerpos cuando se mueve sin
aceleración Todo esto nos lleva a pensar que la
gravedad y el espacio están unidos entre si de
tal forma que son un solo objeto. 1- El llamado
"Principio de equivalencia" entre sistemas de
coordenadas acelerados y otros en presencia de un
campo gravitatorio (muy vinculado con el teorema
de igualdad entre masa inerte y gravitatoria) 2-
Aceptando que todo sistema acelerado es inercial
localmente en un diferencial de tiempo, de modo
similar a lo habitual en física de considerar la
velocidad como constante si sólo consideramos un
diferencial de tiempo.
La conclusión a la que se llega es que la
gravedad no es una fuerza en si misma sino que
solo es el resultado visible de una deformación
del espacio-tiempo a causa de la presencia de una
masa. Esta deformación queda definida por las
ecuaciones de campo de Einstein y así la gravedad
queda reducida a pura geometría
Ecuaciones de campo forman un sistema de 10
ecuaciones diferenciales de 4 dimensiones y
relacionan la geometría del espacio-tiempo (G)
con la distribución de materia y energía (T)
37
La curvatura del espacio-tiempo en una zona del
universo es igual al contenido de masa y energía
de esa región
38
Primera Predicción
39
La segunda predicción que realizó fue el
demostrar que el eje mayor de la órbita de
mercurio (que es elíptica) giraba 43 segundos de
arco cada 100 años, aparte de los efectos que
producen en su órbita la atracción del resto de
los planetas. Este hecho ya había sido observado
en años anteriores a la teoría de Einstein y no
había podido ser explicado satisfactoriamente.
Por fin, con la relatividad de Einstein, se
obtuvo la respuesta a este comportamiento
anómalo. Más recientemente ha sido observado este
fenómeno de un modo más exagerado en pulsars
dobles.
40
La tercera predicción fue respecto a los cambios
que sufre el tiempo en presencia de un campo
gravitatorio (corrimiento al rojo gravitatorio).
Dado que el tiempo transcurre a menor ritmo a
causa de un campo gravitatorio, la frecuencia de
la luz emitida por un átomo ha de sufrir el mismo
efecto siendo su frecuencia menor en el mismo
factor que el tiempo en la ecuación Así la
frecuencia será         Así el Sol, por
ejemplo debería emitir su luz en una frecuencia
ligeramente menor de la supuesta según esta
expresión. Este efecto fue medido por primera vez
en 1962. (Para el Sol M 2.01030 kg, R
6.955108 m, así ??/? 2.1210-6)
Otra comprobación de este enlentecimiento del
tiempo se ha realizado midiendo el tiempo
transcurrido desde que se envía una señal a una
sonda espacial hasta que se recibe la respuesta.
Si la sonda está en conjunción superior con el
Sol, las señales pasarán rozando el Sol para ir
de la Tierra a la sonda y viceversa, viajando
algo más lentas en las cercanías del Sol y
produciéndose un retraso respecto a lo previsto.
Esto se ha comprobado con las naves Mariner 6 y 7
y con un retraso estimado de 200 µs se ha
cumplido dentro de un error del 3 . Irwin
Shapiro en 1964 predijo este efecto por primera
vez. El Sol dilataría la duración de la
propagación de los rayos al pasar cerca del sol.
41
La cosmología relativista entró en una nueva fase
en 1922, cuando el físico y geofísico ruso A.A.
Fridman (1888 1925) publicó dos obras clásicas
que se oponían al modelo estacionario propuesto
por Einstein, y abrían paso a las ideas sobre un
universo en expansión. Sólo siete años después de
los trabajos de Fridman, en 1929, el astrónomo
norteamericano E. Hubble (1889 1953), que
trabajaba en el reflector más grande de aquellos
tiempos en el observatorio de Mount Wilson, llegó
a la conclusión, a partir del desplazamiento
hacia el rojo de las rayas espectrales de todos
los sistemas estelares distanciados, de que todas
las estrellas se alejan de nuestra galaxia.
42
En el verano de 1967, Jocelyn Bell se encontraba
investigando en la Universidad de Cambridge, bajo
la asesoría del radioastrónomo Antony Hewish
(1924- ), la escintilación de los quásares. En
este empeño descubrieron una señal inusual
recibida a un intervalo constante cercano al
segundo. Semejante señal pulsante fue
inicialmente interpretada como el resultado de
una emisión de seres inteligentes, pero luego la
detección de una señal análoga desde el extremo
opuesto del cielo evaporó esa probabilidad. Un
año después la mayoría de los físicos aceptaban
la naturaleza de los púlsares como estrellas de
neutrones de una increíble densidad que giran
rápidamente en un pequeño círculo  con intensos
campos electromagnéticos,  emitiendo ondas de
radio. Los púlsares fue el primer paso en la
verificación de la existencia de un fenómeno
teórico muy extraño los agujeros negros.
43
El físico teórico Stephen Hawking (1942- ) es la
figura líder de la moderna cosmología. Los
sentidos del hombre se resienten con las
concepciones emergentes de la teoría de la gran
explosión. Una edad del universo estimada en 13,7
0,2 mil millones de años, un modelo que
advierte un período de inflación cósmica de 10-35
segundos, la expansión y el enfriamiento que
condujo a la bariogénesis produciendo de alguna
manera la asimetría observada entre materia y
antimateria, son elementos en que se asienta la
prevaleciente cosmovisión actual.
Hawking, con un extraordinario espíritu y la alta
tecnología puesta a su servicio es uno de los
grandes en el propósito de enlazar la Mecánica
Cuántica y la Relatividad las dos principales
teorías de la Física Moderna, desarrollando la
teoría cuántica de la gravedad.
44
Abdus Salam nació en Jhang, un pequeño pueblo
paquistaní en 1926. Graduado en Cambridge,
mereció el Premio Nobel de Física en 1979.  El
dinero recibido de sus premios internacionales ha
sido dedicado totalmente para posibilitar que
jóvenes talentos en Física de su país y de otros
países subdesarrollados visiten el Centro
Internacional de de Física Teórica fundado por
Salam en Trieste. Abdus Salam fue un  devoto
musulmán cuya religión no ocupó un compartimiento
separado de su vida fue inseparable de su
trabajo y su vida familiar.
45
Brian Greene (1963- ), profesor del Departamento
de Física de la Universidad de Columbia, es uno
de los fundadores de la Teoría de las
Supercuerdas, también llamada teoría del "Todo"
por su supuesta capacidad para explicar
completamente los atributos de las partículas
fundamentales del Universo e integrar en un único
cuadro, apasionada ambición de Einstein, las
fuerzas físicas conocidas hasta hoy por el
hombre. Greene se ha esforzado en "traducir" las
complejas nociones que emergen de considerar un
mundo de n- dimensiones que no atrapan nuestros
sentidos, a símiles comprensibles. Ha defendido
también la hipótesis que esta teoría no puede
considerarse que agote los enigmas de la
naturaleza y detenga el desarrollo del
conocimiento científico
46
La protección de la propiedad industrial en todo
el siglo XIX operó como un elemento de
financiamiento de nuevas investigaciones que
alentaran y permitieran nuevos logros en la
invención. Pero con el siglo XX se van haciendo
borrosos los contornos de los descubrimientos y
las invenciones para la pupila de las grandes
transnacionales interesadas más que todo en
competir con éxito en el templo del mercado. Una
encendida polémica se viene gestando en la
opinión pública que gana creciente conciencia de
los peligros que entraña semejante política.
Afortunadamente, entre los propios investigadores
se desarrolla un movimiento tendiente a preservar
como patrimonio de toda la humanidad  los
descubrimientos científicos de mayor
trascendencia
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