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Pregunta científica: ¿Cuál es la unidad mínima de materia?

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Pregunta científica: ¿Cuál es la unidad mínima de materia?

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-Los griegos creían que la partícula más pequeña era el átomo e indivisible.

-John Dalton 1808 reafirmó lo que decían los griegos.

- En 1665 Isaac Newton propone la existencia de la fuerza de gravedad.

-Las interacciones de la materia se reducen a 4 fuerzas (de gravedad, electromagnética, nuclear débil y nuclear fuerte)

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A mediados del siglo XIX se descubre que los átomos si son divisibles. En 1968 se descubre que los protones y neutrones están formados por una partícula más pequeña, los quarks.
Einstein propone la teoría de las cuerdas que señala que la materia está compuesta bucles unidimensionales formados por cuerdas microscópicos que vibran y oscilan de distintas formas. Estas distintas vibraciones son las que determinan la fuerza y masa. Explica sobre qué está construida la base del universo.

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Experimento: Acelerador de partículas. Esto sirve para poder colisionar partículas a grandes velocidades y estudiar a mayor detalle las que fueron desintegradas.

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La existencia de diferentes modelos atómicos, ya sean mas específicos dejando obsoleto a otros modelos, como fue el primer modelo de Dalton en 1803, pero hoy en día el vigente es el modelo de Dirac.

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- Las tecnologías para crear el vacío que permite a las partículas circular por el anillo del LHC sin obstáculos permiten fabricar paneles solares más eficientes. La investigación en captura de neutrones busca mejorar los reactores nucleares y eliminar residuos radioactivos.

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Pregunta científica: ¿Existe algo más rápido que la velocidad de la luz? 

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Pregunta científica: ¿Existe algo más rápido que la velocidad de la luz? 

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Hito 1: Teoría de Maxwell, propone que luz, magnetismo y electricidad son parte de un mismo campo, llamado electromagnético, y en el que se mueven y propagan en ondas transversales.
Hito 2: Ole Roemer en 1676 descubre la velocidad de la luz (300.000km/s)

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- Einstein propone que  la luz viaja siempre a la misma velocidad independientemente de lo rápido que se mueva el que la mide y para que esto sea posible el tiempo transcurre de diferente forma si te mueves o si te quedas quieto.

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Observación: Newton plantea que a relatividad especial resuelve el conflicto entre nuestra intuición relativa al movimiento y las propiedades de la luz, pero hay que pagar un precio: los individuos que se están moviendo el uno con respecto al otro no coincidirán en sus observaciones del espacio, ni tampoco en las del tiempo. Como por ejemplo en el caso de un objeto en movimiento dentro de un tren, es percibido de distinta forma desde aquellos que están dentro del tren a aquellos que están mirando desde fuera.
Observación: Los observadores que se encuentran en movimiento relativo uno con respecto al otro tendrán percepciones de la distancia y del tiempo distintas entre sí.

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-Los árboles situados a lo largo de una carretera, por ejemplo, parecen estar en movimiento desde el punto de vista de un conductor, pero parecen estar quietos para un autoestopista que está sentado en una barandilla.

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- Para que la navegación GPS de tu vehículo funcione con tanta precisión, los satélites tienen que tener en cuenta los efectos relativistas. Esto se debe a que, a pesar de que los satélites no se mueven a la velocidad de la luz, sí lo hacen bastante rápido. Mientras tanto envían señales a las estaciones terrestres y a la unidad GPS en tu coche, que experimentan aceleraciones más altas debido a la gravedad de esos satélites que están en órbita. El GPS nos permite ubicarnos dentro de un lugar y poder llegar nuestros destinos deseados.

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Pregunta científica: ¿Qué es la gravedad? 

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Pregunta científica: ¿Qué es la gravedad? 

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Hito 1: Newton propone su "ley de gravedad", en donde esas fórmulas afirman que la fuerza de la gravedad que se ejerce entre dos cuerpos es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia existente entre ellos.

Hito 2: En la versión real de la relatividad general, Einstein pudo calcular a qué velocidad viajan las perturbaciones de la estructura del universo, precisamente a la velocidad de la luz.

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- Einstein da a conocer el Principio de equivalencia.
- Einstein constato que su teoría de la relatividad especial se contradice con la teoría de ley de gravedad de newton. Al mismo tiempo, para que su teoría de la relatividad finalmente estuviese terminada, tenía que agregarle los elementos de noción del tiempo y el espacio.

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- observación: fundamentos de la relatividad general, en ausencia de materia o energía, el espacio sería plano, entonces la presencia de una masa es la causa que la estructura del espacio que lo rodea se curve y distorsione.

- En la descripción de la gravedad de Einstein cuanto más masivo sea un objeto, más grande será la distorsión que cause en el espacio que le rodea.

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- Einstein comprueba su teoría observando un eclipse, su hipótesis era que los rayos luminosos que pasaban cerca del Sol debían desviarse ligeramente debido al campo gravitatorio del cuerpo celeste.

- Dado que no existe diferencia alguna entre un puesto de observación acelerado sin un campo gravitatorio y un puesto de observación no acelerado con un campo gravitatorio, podemos asumir este último punto de vista y afirmar que todos los observadores, independientemente de su estado de movimiento, pueden proclamar que se encuentran inmóviles y que «es el resto del mundo el que se mueve junto a ellos», siempre y cuando incluyan un campo gravitatorio adecuado en la configuración de su propio entorno.

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Aplicación: Las lupas cósmicas. Newton predijo que, en determinados puntos del universo donde la concentración de masa es sumamente alta, la atracción gravitacional es tan fuerte que afecta a los rayos de luz que pasan cerca, desviándolos como si pasasen a través de enormes lupas cósmicas, llamadas lentes gravitacionales. Esto haría que los cuerpos que se encuentran tras esas lupas se vean magnificados desde la Tierra y sean más fáciles de estudiar.

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Pregunta científica: ¿Qué es la materia?

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Pregunta científica: ¿Qué es la materia?

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-La teoría Electromagnética de Maxwell establece que la frecuencia de una onda está determinada por su longitud.

-Plank afirma que la energía de una onda se transmite en pequeños paquetes.

-Einstein explica el efecto fotoeléctrico, que consiste en la transmisión de electrones mediante la frecuencia de la Luz, hacia la superficie de algún material (ej: metal).

-Einstein agrega a la idea de Plank la existencia de los fotones (diminutos paquetes que componen un rayo de luz)

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La materia está compuesta de partículas y de ondas. Einstein establece que la luz que es una onda, tiene rabien una descripción en partículas, Broglie dice que esto se puede aplicar en toda la materia, las partículas también son ondas, pero solo a nivel microscópico, ya que las longitudes de las ondas son muy pequeñas para las dimensiones del mundo que percibimos.
Como la onda no se puede percibir exactamente, se le debe interpretar desde la probabilidad (conocimiento incompleto), método muy diferente a la exactitud de la ciencia a lo que se estaba acostumbrado.

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Experimento: el experimento de Young, conocido como el experimento de doble rendija, el cual indica, que la luz es una onda, contradiciendo el efecto fotoeléctrico que implica que la luz este compuesta de fotones / partículas.

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- Uno de los postulados de la mecánica cuántica describe que las partículas elementales que constituyen la materia (electrones, protones, neutrones) están dotadas de propiedades tanto de onda como de partícula, comportándose de forma diferente a la naturaleza de los objetos macroscópicos de la mecánica clásica o newtoniana.

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- Aplicación: Resonancia magnética. Una imagen que se produce a través de este, es una técnica inofensiva que utiliza el fenómeno de la resonancia magnética nuclear para obtener información sobre la estructura de y composición del cuerpo que se esta analizando. El elemento principal de la resonancia es un imán que es capaz de generar un campo magnético constante de gran intensidad, donde este campo magnético se encarga constantemente de alinear los momentos magnéticos de los núcleos atómicos en dos direcciones, paralela y anti paralela. La resonancia magnética se utiliza principalmente en la medicina.