1. Física Moderna
Postulados de Einstein
Los postulados de la relatividad especial son un conjunto de condiciones que debe cumplir
una teoría físicamente razonable para ser compatible con la electrodinámica clásica. Los
postulados propuestos inicialmente por Einstein fueron reelaborados de manera más
rigurosa hasta constituir una axiomatización rigurosa de la teoría de la relatividad.
Einstein postuló que una teoría de cuerpos en movimiento que fuera compatible con las
ecuaciones del electromagnetismo clásico debía satisfacer dos condiciones:
1. Primer Postulado (Principio de relatividad)
Las leyes físicas no varían con una transformación de coordenadas inerciales. Esto es: si
un objeto, en el espacio-tiempo, cumple las ecuaciones matemáticas que describen alguna
ley física en un determinado sistema de referencia inercial deberá, necesariamente,
obedecer las mismas ecuaciones bajo otro sistema de referencia inercial.
2. Segundo Postulado (invariabilidad de c)
Existe una constante absoluta c con la siguiente propiedad. Sean A y B dos eventos con
coordenadas (x_1,x_2,x_3,t) y (y_1,y_2,y_3,s) en un sistema de referencia inercial F, que
también tienen coordenadas (x'_1,x'_2,x'_3,t') y (y'_1,y'_2,y'_3,s') en otro sistema de
referencia inercial F', entonces sqrt{(x_1-y_1)^2 + (x_2-y_2)^2 + (x_3-y_3)^2} = c(s-t) si y
solo si sqrt{(x'_1-y'_1)^2 + (x'_2-y'_2)^2 + (x'_3-y'_3)^2} = c(s'-t').
Conviene distinguir como diversos autores han señalado a la velocidad física de la luz que
efectivamente es constante e igual a c de la velocidad coordenada de la luz que en ciertos
sistemas de coordenadas puede diferir de la velocidad física anterior.
Longitud, masa y tiempo relativos
El concepto de masa en la teoría de la relatividad especial tiene dos bifurcaciones: la masa
invariante y la masa relativista aparente. La masa relativista aparente es la masa aparente
que va a depender del observador y se puede incrementar dependiendo de su velocidad,
mientras que la invariante es independiente del observador e invariante.
2. donde es la masa relativista aparente,Matemáticamente tenemos que:
es la invariante y es el factor de Lorentz. Notemos que si la velocidad relativa del
factor de Lorentz es muy baja, la masa relativa tiene el mismo valor que la masa invariante
pero si ésta es comparable con la velocidad de la luz existe una variación entre ambas.
Conforme la velocidad se vaya aproximando a la velocidad de la luz, la masa relativista
tenderá a infinito.
Dilatación del tiempo y contracción de la longitud
Como se dijo previamente, el tiempo en esta teoría deja de ser absoluto como se
proponía en la mecánica clásica. O sea, el tiempo para todos los observadores del
fenómeno deja de ser el mismo. Si tenemos un observador inmóvil haciendo una
medición del tiempo de un acontecimiento y otro que se mueva a velocidades
relativistas, los dos relojes no tendrán la misma medición de tiempo.
Mediante la transformación de Lorentz nuevamente llegamos a comprobar esto. Se
coloca un reloj ligado al sistema S y otro al S', lo que nos indica que x = 0. Se tiene
las transformaciones y sus inversas en términos de la diferencia de coordenadas:
Y
Si despejamos las primeras ecuaciones obtenemos para
sucesos que satisfagan
De lo que obtenemos que los eventos que se realicen en el sistema en movimiento
S' serán más largos que los del S. La relación entre ambos es esa . Este fenómeno
se lo conoce como dilatación del tiempo.
3. Equivalencia entre masa y energía
La relatividad especial postula una ecuación para la energía, la cual
inexplicablemente llegó a ser la ecuación más famosa del planeta, E=mc2. A esta
ecuación también se la conoce como la equivalencia entre masa y energía.
En la relatividad, la energía y el momento de una partícula están relacionados
mediante la ecuación:
Esta relación de energía-momento formulada en la relatividad nos permite observar
la independencia del observador tanto de la energía como de la cantidad de
momento. Para velocidades no relativistas, la energía puede ser aproximada
mediante una expansión de una serie de Taylor así
4. Acontecimientos más relevantes de la Física Moderna.
1895
Se descubren los rayos X y se estudian sus propiedades
El físico alemán Wilhelm Röntgen logra la primera
radiografía experimentando con un tubo de rayos
catódicos que había forrado en un grueso papel negro. Se
da cuenta de que el tubo además emitía unos misteriosos
rayos que tenían la propiedad de penetrar los cuerpos
opacos. Los llamó rayos X. Por este aporte fue
galardonado con el primer premio Nobel de Física, en
1901.
1896-1898
Se descubre la radioactividad y se aísla el radio En 1898,
el físico francés Henri Becquerel descubre que el uranio
emite una penetrante radiación. Dos años más tarde, sus
colegas Marie y Pierre Curie comenzaron a aislar el radio,
con sus emisiones positivas (alfa), negativas (beta) y
neutras (gama).
1897
Se descubre el electrón El investigador británico Joseph
John Thomson determina que los rayos catódicos,
observados en tubos vacíos bajo alto voltaje, son
“cuerpos negativamente cargados”. Estos son los
electrones, la primera y genuina partícula indivisible
encontrada.
1900
Max Planck propone el quantum de energía Para explicar
los colores del calor de la materia incandescente, el físico
alemán Max Planck asumió que la emisión y absorción de
radiación ocurre en cantidades discretas y cuantificadas
de energía. Su idea marcó el inicio de la teoría cuántica
de la materia y la luz.
1901
Las ondas electromagnéticas cruzan el océano Guglielmo
Marconi, un inventor italiano, genera ondas de radio que
son detectadas cruzando el océano Atlántico. Después de
unos pocos años, la radio es ampliamente usada por los
barcos en el mar.
1905-1914
1905
Se propone la dualidad onda-partícula de la luz Albert
Einstein propone que la luz, que tiene propiedades de
onda, también estaba formada por paquetes de energía
cuantificados y discretos, que más tarde fueron llamados
fotones. Este modelo explica el efecto fotoeléctrico, en
que la luz "expulsa" electrones de una placa de metal.
1905
La teoría de la relatividad redefine el tiempo y el espacio
Albert Einstein publica su teoría de la relatividad especial,
donde postula que nada puede moverse más rápido que
la luz, que el tiempo y el espacio no son absolutos, y que
la materia y la energía son equivalentes (E=mc2).
1908-1913
Se clasifican las estrellas El astrónomo danés Ejnar
Hertzsprung y el astrofísico norteamericano Henry Norris
Russell correlacionan la energía emitida por una estrella
con su temperatura. Esto ordena los tipos estelares desde
las gigantes rojas hasta las enanas blancas, y permite la
comprensión de cómo las estrellas nacen y mueren.
1911
Se propone el modelo nuclear del átomo Ernest
Rutherford (físico neozelandés que trabaja en Inglaterra)
propone el modelo nuclear del átomo para explicar el
"rebote" de las partículas alfa desde una delgada lámina
de oro.
1911
Se descubre la superconductividad El físico holandés
Heike Kamerlingh Onnes observa que el mercurio pierde
su resistencia eléctrica a temperaturas cercanas al cero
absoluto. Este efecto de la baja temperatura también se
observa en otros materiales.
1911-1912
Se revela la estructura atómica de cristales La técnica de
la cristalografía de rayos X, desarrollada por el equipo de
William y Henry Lawrence Bragg, padre e hijo, en Gran
Bretaña, y Max von Laue en Alemania, muestra que la
hermosa simetría de los cristales sólidos revela la
disposición de los átomos.
1913
Se expone el modelo de átomo de Niels Bohr Niels Bohr,
físico danés, presenta su modelo atómico en que los
electrones giran a grandes velocidades en órbitas
circulares alrededor del núcleo ocupando la órbita de
menor energía posible, esto es, la órbita más cercana al
núcleo. El electrón puede “subir” o “caer” de nivel de
energía, para lo cual necesita "absorber" o “emitir”
energía, por ejemplo en forma de radiación o de fotones.
1913
La teoría cuántica explica el espectro del hidrógeno El
físico danés Niels Bohr usa la idea del quantum para
predecir la longitud de onda de la luz emitida por el
hidrógeno incandescente, que la física clásica no logra
explicar.
1915-1924
1915
La teoría de la relatividad general reemplaza la ley de
gravedad de Newton Albert Einstein extendió su teoría
especial para describir la gravedad como una propiedad
inherente al espacio-tiempo de cuatro dimensiones.
Einstein reemplaza la ley de gravedad de Newton por una
ecuación que explica la gravitación como una curvatura
del espacio-tiempo. La teoría explica correctamente la
desviación gradual de la órbita del planeta Mercurio.
5. 1916
Se determina la magnitud de la constante cuántica El
norteamericano Robert Millikan usa el efecto fotoeléctrico
que Einstein explicó en 1905, para medir h, la constante
matemática introducida por Max Planck para definir su
quantum de energía, que es: 6,626 x 10-34 joule-
segundo.
1917
El telescopio del Monte Wilson comienza sus operaciones
Un telescopio con un espejo de 100 pulgadas (el más
grande por 30 años) es instalado en la cima del Monte
Wilson, en California, elegido por la tranquilidad y claridad
de su atmósfera.
1919
Durante un eclipse solar se comprueba la deflexión de la
luz por el campo gravitacional, tal como predijo la teoría
de la relatividad general De acuerdo con la teoría de la
relatividad general de Einstein, la gravedad curva el
espacio y desvía los haces de luz. Una expedición
montada por la Real Sociedad Astronómica observa el
efecto predicho en las ideales condiciones de un eclipse
solar. La confirmación hace famoso a Einstein.
1922
La teoría de la relatividad general predice un universo
expansivo. Aunque Einstein en un principio rechazó el
resultado, su teoría de la relatividad general predijo que
todo el espacio-tiempo se expande, como señaló el
matemático y meteorólogo soviético Alexander
Friedmann.
1923
Se confirma la dualidad onda-partícula de la luz El físico
norteamericano Arthur Holly Compton observa que en sus
interacciones con electrones, las ondas
electromagnéticas se comportan como partículas, por
ejemplo, como pequeñísimas bolas de billar, una nueva
evidencia que confirma la realidad del fotón.
1923
Se propone la dualidad onda-partícula de la materia
Inspirado en parte por su experiencia en la Primera
Guerra Mundial con las ondas de radio, el físico francés
Louis de Broglie generaliza la dualidad onda-partícula
sugiriendo que las partículas de materia también se
comportan como ondas.
1923
Se descubre la naturaleza de las galaxias El astrónomo
norteamericano Edwin Hubble, usando el telescopio del
Monte Wilson, determina que la galaxia Andrómeda está
a un millón de años luz (más tarde se corrigió a dos
millones de años luz). Esto resuelve un largo debate sobre
las distancias cósmicas.
1924
Se publica El cohete en el espacio interplanetario El
pionero alemán de cohetes Hermann Obert muestra cómo
un cohete puede desarrollar suficiente velocidad de salida
para vencer la atracción gravitacional de la Tierra.
1925-1934
1925
Se formulan nuevos fundamentos para la mecánica
cuántica El físico alemán Werner Heisenberg aplica el
concepto matemático de matrices para dar cuenta de los
cuantos de luz discretos emitidos y absorbidos por los
átomos. Su idea provee de una estructura a la nueva
física cuántica.
1925
Comienza el estudio de la estructura estelar El astrofísico
inglés Arthur Eddington encuentra una relación simple
entre la masa de una estrella y la energía que irradia.
1926
La ecuación de Schrödinger describe la naturaleza
ondulatoria de la materia. El físico austriaco Erwin
Schrödinger introduce su famosa ecuación (figura 1) que
describe la naturaleza de onda de la materia, la que se
convierte en una piedra angular de la mecánica cuántica.
Donde Ψ es la función de onda de una partícula, m su
masa y V su energía potencial.
1926-1928
Se desarrolla la televisión y se transmite una señal sobre
el océano El ingeniero eléctrico británico John Baird
transmite la primera imagen de televisión de objetos en
movimiento. En 1928, envía una película a través de
tecnología inalámbrica que cruza el océano Atlántico.
1927
Se prueba la dualidad onda-partícula de la materia Clinton
Davisson y Lester Germer, del laboratorio de Teléfonos
Bell, muestran que los electrones "rebotan" desde una
hilera de átomos en un cristal de níquel de manera que
las ondas de luz se reflejan y difractan desde una
superficie corrugada.
1927
Werner Heisenberg propone el principio cuántico de
incertidumbre Werner Heisenberg, físico alemán,
establece su principio cuántico de incertidumbre, según el
cual es imposible medir exactamente la posición y
velocidad de una partícula al mismo tiempo.
1927
Se postula que el universo comenzó desde un único
evento Georges Lemaitre, astrónomo y clérigo belga,
concluye que el universo comenzó su expansión desde un
pequeño y caliente “huevo cósmico”. Este es el origen de
la teoría del Big Bang.
1928
Se descubre una nueva interacción entre la luz y la
materia El físico indio Chandrasekhara Venkata Raman
encuentra que un haz de luz cambia su longitud de onda
6. si es desviado por la materia. Con la llegada del láser,
Raman rápidamente logra una importante herramienta
para el estudio de los materiales orgánicos e inorgánicos.
1928
Se predicen las antipartículasCombinando la relatividad
especial con la mecánica cuántica, el físico británico Paul
Dirac elabora una ecuación para el comportamiento de los
electrones, que inesperadamente también predice la
existencia de nuevas partículas con propiedades
similares pero carga opuesta, llamadas genéricamente
antipartículas.
1929
Se establece la expansión del universoEdwin Hubble
descubre que mientras más lejos está una galaxia de
nosotros, más de su luz se desplaza hacia el rojo y más
rápido se separa de nosotros. Esto sugiere que el
universo se expande, como fue predicho en 1922.
1929-1932
Se demuestra la actividad eléctrica en células nerviosas
El neurofisiólogo británico Edgar Adrian usa instrumentos
electrónicos como el osciloscopio para detectar eventos
eléctricos en nervios y células cerebrales. Más tarde,
Adrian estudia cómo esta actividad eléctrica se relaciona
con la epilepsia.
1930
Se inventa el motor de reacción a chorro Frank White, un
ingeniero aeronáutico británico, patenta el primer motor
de reacción a chorro, que sería testeado en un vuelo de
prueba en 1941.
1930-1935
Se inventa el plástico El químico alemán Hermann
Staudinger muestra cómo las pequeñas moléculas
forman cadenas de polímeros, estructura fundamental del
plástico, y sugiere cómo hacer polímeros. En la Compañía
E. I. du Pont de Nemours, el químico norteamericano
Wallace Hume Carohers desarrolla el nylon y la goma
sintética.
1932
Se descubre el neutrón El físico británico James
Chadwick bombardea berilio con núcleos de helio y
encuentra el neutrón, el segundo constituyente del núcleo
atómico junto con el protón. Esta partícula eléctricamente
neutra se puede usar para bombardear y probar el núcleo.
1932
Se encuentra la primera antipartícula El físico
norteamericano Carl D. Anderson examina los rastros
dejados por un rayo de partículas cósmicas en una
cámara de niebla. Anderson descubrió la huella de la
trayectoria de un electrón positivo, o positrón, cuya
existencia había predicho Paul Dirac en 1928.
1932
Se propone el mecanismo de creación de agujeros negros
Basado en la teoría de la relatividad general, el astrónomo
alemán Karl Schwarzschild mostró en 1916 que un cuerpo
denso puede producir un efecto gravitacional tan fuerte
que la luz no puede escapar: un agujero negro. En 1932,
el astrofísico indio estadounidense Subrahmanyan
Chandrasekhar calculó que una estrella de una cierta
masa colapsa bajo su propia gravedad y se convierte en
una enana blanca. Para una masa mucho mayor el
colapso puede llevar a una estrella de neutrones y
finalmente a un agujero negro.
1932
Se inventa el ciclotrón El físico norteamericano Ernest O.
Lawrence y el estudiante M. Stanley Livingston
construyen un ingenioso dispositivo para estudiar el
núcleo atómico sondeándolos con partículas subatómicas
energizadas. Su ciclotrón acelera esas partículas
haciéndolas pasar repetidamente por un ciclo a través de
un campo eléctrico y produce partículas con una energía
extremadamente alta. El diseño inspira generaciones de
aceleradores de partículas que examinan el núcleo y las
partículas elementales.
1933
Se presenta el problema de la materia oscura Fritz
Zwicky, un astrónomo suizo en California, examina la
rotación de las galaxias, concluye que ellas deben
contener más masa de la que podemos ver y llama a este
inexplicable material “materia oscura”.1934Se producen
isótopos radioactivos artificiales Irene Joliot-Curie (hija de
Pierre y Marie Curie) y su marido, Frédéric Joliot-Curie,
bombardean aluminio con núcleos de helio para producir
un isótopo radioactivo artificial: fósforo-30. Los isótopos
radioactivos son prontamente utilizados en exámenes
biológicos como la toma de yodo desde la glándula
tiroides.
1935-1944
1935-1938
Se inventa la fotocopiadora El inventor norteamericano
Chester Carlson inventa un método para copiar basado
en el hecho de que el selenio se vuelve un buen conductor
eléctrico cuando se ilumina. La primera fotocopiadora
comercial, Xerox modelo A, se operaba manualmente y
usaba un papel especial. La primera fotocopiadora
automática se produjo bajo el nombre Xerox en 1959.
1936
El sonido se graba en una cinta magnética El dispositivo
llamado “magnetófono” usa cinta magnética ―primero
fabricado de polvo magnético aplicado a una tira de
papel― para grabar un concierto dirigido por Sir Thomas
Beecham.
1937
Se encuentra un “electrón pesado “Entre los rayos
cósmicos examinados en una cámara de niebla, el físico
norteamericano Carl D. Anderson y Seth Neddermeyer
encuentran el muón, una partícula elemental 200 veces
más masiva que un electrón.
7. 1937
Se inventa el radar y se pone en operaciones Robert
Watson-Watt y otros ingenieros británicos desarrollan el
radar (acrónimo de “Radio Detection and Ranging”
[detección y medición de distancias mediante ondas
radioeléctricas]), un método para detectar objetos
distantes iluminándolos con ondas de radio y midiendo la
señal reflectante; su primera aplicación fue en la defensa
aérea.
1938
Se descubre el mecanismo de producción de energía de
las estrellas La física clásica no puede cuantificar la
enorme energía que genera una estrella de tamaño
promedio como nuestro sol. El físico alemán-
estadounidense Hans Bethe explica este fenómeno en
términos de la teoría de las reacciones nucleares. Bethe
calculó que la alta temperatura dentro de las estrellas
causa que los núcleos de hidrógeno se fusionen,
constituyan helio y liberen una gran energía por billones
de años.
1938
Se encuentra un nuevo tipo de comportamiento de fluidos
Trabajando a temperaturas cercanas al cero absoluto, el
físico soviético Pyotr Kapitsa encuentra que el helio
líquido tiene propiedades de superfluido; fluye casi sin
ninguna fricción interna, exhibiendo comportamientos
bizarros como una tendencia a escalar espontáneamente
fuera de su envase.
1938-1939
Se observa la fisión nuclear en el uranio Los químicos
alemanes Otto Hahn y Fritz Strassmann detectaron
"elementos livianos" en el uranio irradiado con neutrones;
la física austriaca Lise Meitner (fugada de los nazis) y su
sobrino Otto Frish explican este resultado como una fisión
nuclear.
1939
Se construye la primera radio de frecuencia modulada
(FM) La estación FM WKCR introduce la radio libre de
estática en Nueva York. En 1941 la estación se pone en
operaciones regularmente, programada por el Radio Club
de la Universidad de Columbia.
1939
Vuela el primer helicóptero diseñado para la producción
en masa Después de su fracaso al construir un
helicóptero viable en 1909-1910, el ingeniero aeronáutico
ruso Igor Sikorsky usa los nuevos conocimientos en
aerodinámica para construir y volar exitosamente su
helicóptero VVS-300.
1942
Se usa el microscopio de electrones para examinar un
virus Los electrones, debido a su comportamiento
ondulatorio, tienen asociada una longitud de onda. En el
microscopio electrónico, inventado por el ingeniero
alemán Ernst Ruska, un haz de electrones de onda corta
examina una muestra con más alta resolución que la que
puede ser obtenida con un microscopio óptico. En 1942,
Salvador Edward Luria, un biólogo italoestadounidense,
usa el dispositivo para tomar imágenes de un virus de
tamaño 10-7 metros.
1942
Comienza a operar el primer reactor nuclear Debajo de
las galerías del estadio de fútbol de la Universidad de
Chicago, un equipo encabezado por el físico
italoestadounidense Enrico Fermi inició la primera
reacción en cadena de fisión nuclear controlada, en una
“pila atómica” que contenía uranio y grafito.
1942
Se produce el elemento plutonio y se aísla el uranio–
235Se realizan dos descubrimientos fundamentales en
Estados Unidos, basados en tecnología militar. Glenn
Seaborg y sus colegas bombardearon uranio en un
ciclotrón y produjeron el elemento plutonio fisionable, uno
de los nueve elementos nuevos más pesados que el
uranio que Seaborg ayudaría a descubrir. John Dunning y
sus colaboradores mostraron que el uranio-235 es una
forma fisionable del uranio y desarrollaron un método para
aislar este isótopo. El plutonio-239 y el uranio-235
llegaron a ser esenciales para la producción de la bomba
atómica.
1944
Se resuelve un problema básico de magnetismo El
químico noruego-estadounidense Lars Onsager
desarrolla una ingeniosa descripción matemática del
modelo Ising, una simulación en dos dimensiones de un
magneto compuesto por muchos pequeños magnetos
atómicos. Más tarde, este trabajo probó ser útil en el
análisis de otros sistemas complejos, como los gases
adheridos a superficies sólidas y las moléculas de
hemoglobina que transportan oxígeno.
1945-1954
1946
Se inventa la datación con carbono (carbono 14) El
químico norteamericano Willard Frank Libby muestra
cómo encontrar la data de muerte de organismos vivos
midiendo el decaimiento del carbono 14 radiactivo. La
datación por radiocarbono es certera para eventos de más
de 50 000 mil años, y es ampliamente usada por
arqueólogos, antropólogos e investigadores de la Tierra.
1946
Se completa el primer computador electrónico digital
programable El computador ENIAC (iniciales en inglés de
Integrador y Comparador Numérico Electrónico), basado
en tubos al vacío, entra al servicio de la Universidad de
Pensylvania. Sus características básicas son: una
máquina electrónica, digital y programable,
características que aún son esenciales en los modernos
computadores.
1947
Se termina el primer gran radiotelescopio Delineando
sobre el trabajo pionero del ingeniero norteamericano Karl
8. Jansky, y gracias a la tecnología radial desarrollada
durante la Segunda Guerra Mundial, Bernard Lowell y sus
colegas construyen un radiotelescopio de 218 pies de
diámetro, en Jodrell Bank (Inglaterra).
1947
Se inventa el transistor Los físicos estadounidenses John
Bardeen, William Shockley y Walter Brattain inventan el
transistor, un amplificador electrónico compuesto por
pequeñas piezas de material semiconductor. Este es el
precursor del circuito integrado y de los chips de memoria.
1947
Se descubre el pión Con métodos fotográficos, el físico
británico Cecil Frank Powell encuentra evidencia en los
rayos cósmicos estudiados del mesón pi o pión, una
partícula predicha por Yukawa en 1935.
1948
Se formula la teoría moderna de luz y electrones,
electrodinámica cuántica Los físicos estadounidenses
Richard Feynman y Julian Schwinger y el físico japonés
Sin-Itiro Tomonaga, desarrollan la electrodinámica
cuántica (QED), la primera teoría completa de la
interacción de fotones y electrones.
1949
Se modela el núcleo atómico La física alemana-
estadounidense María Goeppert Mayer y Hans Jensen,
en Alemania, describen que el núcleo atómico está
constituido por capas esféricas de neutrones y protones.
Esto explica la especial estabilidad del núcleo.
1949
Se inventa la memoria de núcleo magnético para
computador El ingeniero estadounidense Jay Forrester,
quien trabajaba para la Armada de Estados Unidos,
concibe el uso de pequeños anillos que se pueden
magnetizar en el norte o sur para representar los números
binarios 1 o 0. Su memoria de centro de ferrito,
tridimensional y de alta velocidad, llega a ser un hito en el
diseño de computadores.
1950
Se publica investigación pionera en física de plasma En
electrodinámica cósmica, el astrofísico sueco Hannes
Alfvén resume su trabajo temprano en física del plasma,
el estudio de los gases ionizados, que se relaciona con
fenómenos del campo magnético de la Tierra como la
aurora boreal, la ciencia del espacio, y con
investigaciones posteriores en fusión nuclear.
1951
Se construye el primer computador electrónico comercial
Los ingenieros estadounidenses John Pachuli y John
Eckert construyeron el Univac I (Universal Automatic
Computer I) con 5 mil tubos al vacío y almacenamiento de
datos en cinta magnética. En 1952, un computador Univac
recopiló la votación presidencial de Estados Unidos,
anticipando el triunfo de Dwight Eisenhower.
1952
Se analiza el ADN usando rayos X La físico-química
británica Rosalind Franklin realiza estudios del ADN
utilizando rayos X. Estos estudios se usan luego para
establecer la estructura del ADN.
1952-1953
Se concibe y construye el precursor del láser El físico
estadounidense Charles H. Townes y sus colegas
soviéticos Alexander Mikhailovich Prokhorov y Nikolai
Gennadiyevich Basov sugieren en forma independiente
una forma de inducir a las moléculas para que emitan
microondas intensas y coherentes. Townes construyó y le
dio nombre al primer maser (término proveniente de las
iniciales en inglés de Microwave Amplification by
Stimulated Emission of Radiation [amplificación de
microondas mediante radiación de emisión estimulada]).
1953
Se propone la estructura de doble hélice para el ADNEl
biólogo Maurice Wilkins y el biofísico Francis Crick, ambos
británicos, junto con el biólogo estadounidense James
Watson, descubrieron la estructura de doble hélice de la
compleja molécula orgánica que codifica la información
genética: el ADN.
1954
Se inventa la celda solar Científicos de los laboratorios
Bell desarrollan la celda fotovoltaica, un dispositivo de
silicio que usa luz solar para generar una corriente
eléctrica.
1954-1956
Nace la fibra óptica
El físico holandés Abraham van Heel descubre que un
revestimiento de película mejora la transmisión de luz por
fibras de vidrio, lo que conduce al rápido desarrollo de
esta tecnología. En 1956, el ingeniero indio Narinder
Kapany acuña el término “fibras ópticas”.
1955-1964
1956-1957
Se derriba una ley fundamental de las partículas
elementales
La ley de conservación de la paridad afirma que las
partículas elementales y sus imágenes en un espejo
deberían comportarse en forma idéntica. Después de que
dos físicos estadounidenses de origen chino, Tsung-Dao
Lee y Chen Ning Tang, propusieran que algunos procesos
subatómicos violan esta ley, un equipo liderado por un
tercer físico estadounidense de origen chino, Chien-
Shiung Wu, confirmó la predicción.1957Se lanza la
primera nave espacial orbital En una asombrosa hazaña
que puso inicio a la era espacial, la Unión Soviética lanza
el primer satélite artificial, el Sputnik I, de 184 libras de
peso, seguido por el Sputnik II, de 1.000 libras.
1957
9. Se explica la superconductividad El equipo
estadounidense conformado por John Bardeen, León
Cooper y Robert Schrieffer resuelve el viejo acertijo de la
superconductividad, descubierta en 1911. Ellos mostraron
que los electrones en superconductores forman pares
cuyas propiedades cuánticas les permiten viajar sin
perder energía.1958Se inventa el circuito integrado
Robert Noyce, de la Fairchild Semiconductor Corporation,
y Jack Kilby, de Texas Instruments, inventaron en forma
independiente el circuito integrado, que incorpora muchos
transistores y otros componentes electrónicos en un solo
chip hecho del semiconductor silicio (el primer circuito
integrado de Kilby).
1958
Se usa el ultrasonido por primera vez en aplicaciones
médicas Inspirado en el éxito del sonar antisubmarino
durante la Segunda Guerra Mundial, el obstetra británico
Ian Donald comienza a usar ondas de sonido de alta
frecuencia para examinar fetos en mujeres embarazadas.
Esta técnica de ultrasonido evita los riesgos de los rayos
X y se comienza a usar ampliamente en obstetricia y otras
aplicaciones médicas.
1958-1962
Se exploran y aplican los túneles cuánticos.
En 1958, el físico japonés Leo Esaki, de Sony
Corporation, usa túneles cuánticos que permiten a
electrones, con comportamiento de onda, pasar barreras
consideradas impenetrables por la física clásica, en el
nuevo dispositivo electrónico “diodo túnel”.
En 1962, Brian Josephson, estudiante de 22 años de la
Universidad de Cambridge, descubre que los pares de
electrones pueden perforar un túnel entre dos
superconductores separados, un efecto que se usa en
pruebas de sensibilidad magnética en geología, medicina
y física.
1959
Se predice y confirma un nuevo efecto cuántico.
El físico estadounidense David Bohm y el estudiante
graduado israelí Yakir Aharonov predijeron que un campo
magnético afecta las propiedades cuánticas de un
electrón en una forma no admitida por la física clásica. El
efecto Aharonov-Bohm se observa en 1960 e insinúa el
caudal de sorpresas que seguían latentes en la mecánica
cuántica.
1960
Se construye el primer láser En la compañía aeronáutica
Hughes, el físico estadounidense Theodore Maiman
extrae una brillante y altamente concentrada luz de color
muy puro de un cilindro de rubí. El láser es un producto
de la teoría cuántica y pronto se usa en un amplio rango
de aplicaciones comerciales.
1962
Se inventan el láser semiconductores Investigadores de
GE, IBM y del Laboratorio Lincoln del MIT descubren que
los dispositivos diodos basados en el semiconductor
arseniuro de galio (GaAs) convierten la energía eléctrica
en luz. En la década de 1990, se fabricaron billones de
láser semiconductores cada año para usarlos en
telecomunicaciones y reproductores de CD.
1963
Se descubren los quásares El astrónomo holandés-
estadounidense Maarten Schmidt analiza el corrimiento al
rojo de la luz emitida por el objeto astronómico 3C 273 y
muestra que está extremadamente distante. Este es el
primer quasar conocido, un objeto que se ve similar a una
estrella, pero más brillante que algunas galaxias. Los
quásares pueden ser asociados con agujeros negros
gigantes.
1964
Se postula la existencia de los quarks Los teóricos
estadounidenses Murray Gell-Mann y George Zweig
postulan en forma independiente la existencia de los
quarks, partículas con cargas eléctricas que son
fracciones de las cargas de los electrones, como los
ladrillos de protones, neutrones y otras partículas de
interacción fuerte. Esto introduce un nuevo orden dentro
del mundo subatómico.
1965-1974
1965
Ley de Moore Gordon Moore, cofundador de Intel
Corporation, nota que el número de elementos activos
que se pueden instalar en un chip de computador se
duplica cada 18 meses. La regla conocida como ley de
Moore continúa vigente por más de tres décadas. Para
fines del siglo XX, algunos chips contendrían más de 109
transistores.
1966
Se demuestra la potencialidad del vidrio como medio
eficaz de transmisión a larga distancia (fibra óptica)
Charles Kao y George Hockham, de los Laboratorios
Standard Communications, de Inglaterra, publican un
artículo que demuestra teóricamente que la pérdida de luz
en las fibras de vidrio se podía disminuir enormemente.
1967
Se comienza a unificar las fuerzas fundamentales Los
físicos estadounidenses Steven Weinberg, Sheldon
Glashow y el pakistaní Abdus Salam crean en forma
independiente la teoría “electrodébil”, que une las
aparentemente diferentes fuerzas electromagnética y
nuclear débil en una sola fuerza llamada “electrodébil”. En
1983, el físico italiano Carlo Rubbia y su equipo de
investigación confirman la predicción clave de esta teoría
con el descubrimiento de los bosones pesados W y Z,
portadores de la fuerza débil.
1967
Se presenta el horno de microondas La Corporación
Raytheon adapta la tecnología del radar WW II para
desarrollar el horno de microondas para uso doméstico,
el “Amana Radarange”.
10. 1967
Se plantea el problema de los neutrinos solares La fusión
termonuclear que da la potencia al Sol produce neutrinos,
partículas elementales que tienen muy poca masa o no la
tienen. El químico estadounidense Raymond Davis
construye el primer detector de neutrinos solares en las
profundidades de la mina de oro Homestake (Dakota del
Sur, EE. UU.) Y logra detectar menos neutrinos de lo
esperado. Otras mediciones confirmaron la discrepancia.
1967-1968
Se descubren los púlsares y se interpretan como estrellas
de neutrones En Inglaterra, la estudiante graduada
Jocelyn Bell y su asesor Anthony Hewish descubren
pulsos periódicos de radio de estrellas fijas. El astrofísico
estadounidense Thomas Gold propone que esos púlsares
son estrellas de neutrones giratorias, los remanentes
densos de explosiones de supernovas.
1969
El ser humano llega a la Luna En una proeza que dio inicio
a la exploración humana directa de los cuerpos
astronómicos, el astronauta estadounidense Neil
Armstrong se convierte en el primer ser humano que
camina en la Luna.
1969
Se encuentra la primera evidencia directa de los quarks
Experimentos de los físicos estadounidenses Jerome I.
Friedman, Henry Kendall, Richard E. Taylor y otros
encuentran la primera evidencia de que los quarks,
propuestos en 1964, efectivamente existen dentro de
protones y neutrones. La técnica es similar en principio al
descubrimiento de Rutherford del núcleo atómico en
1911.
1970
Los chips de silicio comienzan a estar disponibles para las
memorias de los computadores La empresa Intel
consigue 9 millones de dólares en ventas durante el
primer año en que introduce los chips de memoria para
computadores, capaces de almacenar 1024 bits de
información.1970Aparece la fibra óptica Se fabrica con
éxito el primer lote de fibras ópticas con la transparencia
suficiente para realizar una comunicación efectiva. Los
investigadores Donald Keck, Peter Schultz y Robert
Maurer, de Corning Glass Works, lideran este avance.
1970-1971
Comienzan a operar muchos grandes telescopios Con el
establecimiento de la National Science Foundation de
Estados Unidos, entran en servicio nuevos telescopios
ópticos en lugares con excelente visual: instrumentos de
157 pulgadas en Kitt Peak (Arizona) y en Cerro Tololo
(Chile) y una unidad de 88 pulgadas en la cumbre del
volcán Mauna Kea (Hawaii). Además, un radiotelescopio
de 300 pies de extensión comienza a hacer
observaciones cerca de Bonn (Alemania). En 1992, en
Mauna Kea se agrega un telescopio de espejos múltiples
de 393 pulgadas.
1970-1973
Se desarrolla el modelo estándar de partículas
elementales El modelo estándar explica tres de las cuatro
fuerzas fundamentales (electromagnética y de interacción
fuerte y débil; omite sólo la gravedad). Esta ley vincula las
partículas clasificadas como leptones, entre ellas
electrones, muones, quarks y portadores de fuerza tales
como fotones, gluones y bosones pesados.
1971-1980
Se introduce la resonancia magnética nuclear (MNR) para
diagnóstico médico En 1939, el físico estadounidense
Isidor Isaac Rabi mostró cómo estudiar átomos y
moléculas mediante sus propiedades magnéticas. En
1946, otros dos estadounidenses, Edward M. Purcell y
Felix Bloch, de origen suizo, aplicaron separadamente
este método de resonancia magnética nuclear (MNR) en
sólidos y líquidos. En 1971, investigadores comienzan a
adaptar esta técnica, particularmente en medicina, a la
producción de imágenes no invasivas para examinar
estructuras internas del cuerpo; estuvo disponible
comercialmente en 1980.
1971-1980
Se propone una posible teoría del todo o teoría de las
supercuerdas El físico inglés Michael Green y el
estadounidense John Schwarz extienden la teoría de las
cuerdas ―que considera a las partículas elementales
como vibraciones de cuerdas diminutas― a la teoría de
las supercuerdas. Esta incorpora una nueva
correspondencia llamada supersimetría, que ubica a las
partículas y los transportadores de fuerza en un mismo
pie de igualdad. Para 1997, la teoría de las supercuerdas
parece capaz de unir la mecánica cuántica con la teoría
de la relatividad para explicar todas las partículas y
fuerzas conocidas, inclusive la gravedad, aunque
permanece sin que se le pruebe experimentalmente.
1972
Se realiza el primer examen de tomografía computarizada
Con métodos desarrollados por el físico estadounidense
Allan Cormack, el ingeniero británico Godfrey Hounsfield
combina imágenes de rayos X mediante programas de
computación, para mostrar el interior del cuerpo humano
en tres dimensiones. El examen de tomografía
computarizada se convierte en una técnica de imágenes
no invasivas de gran uso en medicina.
1972
Se encuentra una nueva forma de superfluido formado de
helio Trabajando en una muestra de temperatura apenas
sobre el cero absoluto, los físicos estadounidenses
Douglas Osheroff, Robert Richardson y David Lee
muestran que el isótopo helio-3 se vuelve un superfluido,
un líquido que fluye sin fricción interna. La
superconductividad (descubierta en 1911), la superfluidez
(1938) y la acción láser (1952) son ejemplos del
comportamiento cuántico directamente observable en la
escala humana.
1974
11. Se propone un mecanismo por el cual los agujeros negros
emiten energía El físico inglés Stephen Hawking, quien
desempeña el cargo de profesor en la Universidad de
Cambridge, sugiere que a pesar de su aplastante
gravedad, los hoyos negros pueden causar emisiones de
partículas subatómicas desde el espacio a su alrededor y,
finalmente, evaporarlas mientras su energía es
transferida a distancia.
1975 - 1984
1976
Se realiza la primera prueba de conexión de fibra óptica
La prueba se realizó en AT&T (Atlanta, EE. UU.). Los
equipos de trabajo instalaron dos cables de fibra óptica,
cada uno de los cuales medía 2.100 pies (630 metros) de
largo y contenía 144 fibras, tirando de ellos a través de
conductos subterráneos estándar. El servicio comercial
comenzó al año siguiente en Chicago, donde un sistema
de fibra óptica transportaba voz, datos y señales de video
a través de 1,5 millas (2,4 km) de cables subterráneos que
conectaban dos oficinas de conmutación de la compañía
telefónica de Illinois Bell Telephone Company.
1977
Se introduce el computador Apple IILos inventores
estadounidenses Steven Jobs y Stephen Wozniak
realizan la primera venta de un computador personal
ensamblado en vez de vender sólo partes. El Apple II
incluye su propio teclado, fuente de alimentación y ocho
zócalos para dispositivos periféricos, que permitían a los
usuarios amplias posibilidades de incorporar dispositivos
y programas de software complementarios, además de
ser capaz de generar gráficos en color. No tuvo rival hasta
la aparición del PC IBM en 1981.
1978
Se confirma la existencia de la materia oscura Siguiendo
el trabajo pionero de Fritz Zwicky realizado en 1933, la
astrónoma Vera Rubin y sus colegas analizan la rotación
de las galaxias y concluyen que la gravedad, debido a su
materia visible, es insuficiente para mantenerla junta, por
lo tanto, las galaxias también deben contener materia
invisible u oscura.
1979
Se desarrollan las teorías de polímeros y cristal líquido El
físico francés Pierre-Gilles de Gennes presenta sus
contribuciones a las teorías de polímeros y cristal líquido.
Con nuevos métodos de manufactura, por la década de
1990 ambos tipos de material aparecen en una variedad
de aplicaciones, incluyendo despliegues
computacionales, carrocerías de automóviles y
dispositivos electroópticos.
1980
Se propone el universo "inflacionario "El Big Bang es
generalmente aceptado como el origen del universo, pero
falla al explicar detalles de la distribución de la radiación
cósmica de fondo y en otras observaciones. El físico
estadounidense Alan Guth genera ideas de física de
partículas que proponen que el Big Bang fue seguido por
un tiempo de crecimiento extremadamente rápido: la
teoría Inflacionaria. Esta sugerencia inspira la
proliferación de historias hipotéticas sobre el cosmos.
1981
Se utiliza el láser en cirugía El láser remueve tejidos con
el calor mínimo de su potencia. En 1961, solo un año
después de este invento, un físico y oftalmólogo usa un
láser de rubí para destruir un tumor en la retina de un ojo
humano. Luego, se desarrolla la cirugía láser para
esculpir la córnea.
1981
Se inventa el microscopio de barrido por efecto túnel, que
da origen a la nanotecnología moderna El físico alemán
Gerd Binnig y el suizo Heinrich Rohrer desarrollan un
microscopio en el cual se examina un espécimen
midiendo minúsculas corrientes eléctricas entre la
superficie y una finísima punta metálica. La técnica puede
producir un mapa generado por computadora de la
superficie mostrando los contornos de átomos
individuales.
1982
Se presenta el disco compacto (CD)El disco compacto
(CD), disco de plástico de 5 pulgadas de diámetro que
porta información codificada como diminutas
concavidades leídas por un láser, es introducido en
conjunto con los reproductores de CD. El primer disco
compacto es 52nd Street, de Billy Joel.
1985-1994
1985
Se descubre el carbono 60 o fullereno Los químicos
estadounidenses Richard Smalley y Robert Curl y el
británico Harold Kroto descubren que 60 átomos de
carbón pueden ordenarse por sí mismos en moléculas
con forma similar a un balón de fútbol o una cúpula
geodésica como la diseñada por Buckminster Fuller.
Estos fullerenos proveen una base flexible para el diseño
y aplicación de nuevos materiales.
1986
Se encuentran los superconductores de “alta temperatura
”En el Laboratorio de Investigación de IBM en Zurich, el
físico suizo Karl Alexander Müller y su colega alemán
Johannes Georg Bednorz descubren materiales que se
convierten en superconductores a temperaturas sobre el
cero absoluto (0 °K ó -273 °C). Esto incrementa el rango
de usos comerciales de la superconductividad.
1987
Se detectan neutrinos y rayos gamma desde una
supernova La detección de neutrinos desde la Supernova
1987A, en la Gran Nube Magallánica, indica el colapso del
corazón estelar. La detección subsiguiente de rayos
gamma confirma la síntesis de elementos pesados en la
explosión.
1988
12. Funciona el primer cable transatlántico de fibra óptica Se
instala el primer sistema transatlántico de fibra óptica
entre Europa y Estados Unidos. La transparencia del
cristal usado permite que los amplificadores estén
separados unas 40 millas (64 km). El cable tiene una
capacidad de 300 Mb/s, que equivale a 8.000 líneas
telefónicas. Los sistemas que se instalan en la actualidad
multiplican por 100 la capacidad.
1989
Se encuentra la Gran Muralla de galaxias Luego de
inspeccionar 5 mil galaxias, los astrónomos
estadounidenses Margaret Geller y John Huchra
encontraron que estas están ordenadas en delgadas
láminas enrolladas alrededor de huecos gigantescos casi
vacíos de galaxias, como burbujas de espuma de jabón.
Entre esas láminas, la Gran Muralla se extiende por
millones de años luz. Es la estructura más grande
conocida del universo.
1989
Se lanza la World-Wide WebEl ingeniero británico Tim
Berners-Lee y colegas de la base suiza del Laboratorio
Internacional de Partículas Elementales CERN, crean el
Protocolo de Traspaso de Hipertexto (Hypertext Transfer
Protocol [HTTP]), un modo de comunicación
estandarizado para redes computacionales. El software
“point-and-click” (apuntar y pulsar) se introduce en 1993,
y el HTTP se convierte en el recurso dominante de
transferencia de información en la Internet global.
1989-1992
Se explora la radiación cósmica de fondo La
Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio de
Estados Unidos (NASA, por sus iniciales en inglés) lanza
el satélite Cosmic Background Explorer (Cobe)
(Explorador de Fondo Cósmico), en 1989. Este graba
mapas de variaciones por minuto en la radiación térmica,
representado por diferentes colores, a través del cielo.
Los aportes de la Vía Láctea, incluidas en la imagen de
fondo de arriba, han sido eliminadas en la imagen de
abajo para revelar ondas en la radiación térmica dejadas
desde el Big Bang.
1990
Comienza a operar el Telescopio Espacial Hubble Se
pone en órbita sobre la atmósfera oscura de la Tierra el
telescopio Hubble, construido bajo la supervisión de la
NASA. Después de corregir un desperfecto, el Hubble
examina el universo con alta resolución en longitudes de
onda desde el ultravioleta al infrarrojo.
1993
Se completa el Sistema de Posicionamiento Global (GPS)
Terminando un proyecto de 20 años, la Fuerza Aérea de
Estados Unidos lanza los últimos de 24 satélites Navstar
que contienen relojes atómicos. Usuarios en cualquier
parte de la Tierra pueden determinar ubicaciones precisas
desde esta red para navegación, guía de tráfico
automovilístico, excursionismo e investigación geofísica.
1993
Un reactor de fusión nuclear produce alta potencia
Trabajando a temperaturas más altas que las que existen
en el interior del Sol, el reactor Tokamak de la Universidad
de Princeton genera megavatios de poder por un segundo
mediante fusión termonuclear de isótopos de hidrógeno.
Más tarde el dispositivo alcanza poderes incluso mayores,
y aunque entrega menos energía de la que usa,
constituye un paso importante hacia la obtención de poder
mediante fusión.
1994
Se comienza a usar la tecnología de silicio en dispositivos
de micromáquinas y optoeléctricos Las técnicas usadas
para hacer circuitos integrados complejos de silicio se
extienden para construir minúsculos sistemas mecánicos,
para usos como mediciones de la presión sanguínea
mediante la deformación de un diminuto diafragma de
silicio. Se examina una forma porosa de silicio que emite
luz bajo un voltaje, para usarla en artefactos
optoeléctricos.
1994
Comienza la planificación para el acelerador del siglo
XXIEl Consejo Europeo para la Investigación Nuclear
(Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, en
francés [CERN]) aprueba la construcción del más
poderoso acelerador de partículas del mundo. Este será
construido 17 millas en torno a un túnel existente,
acelerará y chocará protones de alta energía en busca de
objetos como la propuesta partícula Higgs, la cual se
pensaba que interactuaba con todas las partículas
elementales dotándolas de masa.
1994
Se proponen nuevas técnicas físicas para secuenciar el
ADNEl Proyecto Genoma Humano comenzó en 1990
como una monumental empresa de 15 años para analizar
la secuencia del ADN humano, la que nos daría un
completo mapa genético (genoma). En 1994 se proponen
rápidos y nuevos métodos físicos de secuenciación;
varios usan rayos láser, métodos fotolitográficos
desarrollados por la industria de semiconductores y
detección de moléculas individuales.1995 en adelante.
1995
Se encuentra el quark top Investigadores usan la máquina
Tevatron en el laboratorio del Acelerador Nacional Fermi,
cerca de Chicago, para detectar el sexto y último miembro
de la familia quark de partículas fundamentales. Los
primeros resultados de los aceleradores alrededor del
mundo que guiaron al desarrollo del modelo estándar para
la composición de la materia, incluyen el descubrimiento
del neutrino muon (1962), el quark encantado (charmed)
(1974), el leptón tau (1975) y el quark fondo (bottom)
(1977).
1995
Se detecta la rotación del núcleo interno de la Tierra
Usando mediciones de ondas sísmicas y simulaciones
computacionales, los geofísicos estadounidenses
Xiaodong Song y Paul Richards muestran que el corazón
interior sólido de la Tierra, de 1.500 millas de diámetro,
13. gira dentro del líquido externo del núcleo ligeramente más
rápido que el resto del planeta.
1995
Se alcanza un nuevo estado de la materia por la
condensación de miles de átomos (condensado Bose-
Einstein). En 1924-1925, el físico indio Satyendra Nath
Bose y Albert Einstein predijeron que átomos
extremadamente fríos podrían condensarse en un único
estado cuántico. En 1995, un equipo dirigido por los
físicos estadounidenses Eric Cornell y Carl Wieman
atrapa una nube de 2 mil átomos metálicos congelados a
menos de una millonésima de grado sobre el cero
absoluto, y produce el condensado de Bose-Einstein.
Este logro conduce a la construcción del láser atómico en
1997. El nuevo estado de la materia alcanzado en este
“superátomo”, también llamado condensado Bose-
Einstein o “burbuja mecánica cuántica”, es decisivo en el
desarrollo de la medición de alta precisión y la
nanotecnología. (De izquierda a derecha, la aproximación
a la condensación: el ancho de la colina, que se contrae
mientras más átomos se unen al condensado en
desarrollo, representa la propagación de temperaturas en
la nube.)
1997
La misión Pathfinder explora Marte Una astronave de la
NASA aterriza en Marte y deja el Sojouner (que significa
“morador o residente temporal”), un pequeño vehículo con
ruedas que examina la superficie y sus rocas para
investigar el pasado y presente de la geología marciana.
El Sojouner 1997Se confirma la acción cuántica a
distancia en una extensión de kilómetros La teoría
cuántica predice que dos partículas separadas por una
amplia distancia pueden ser “enredadas” o
“enmarañadas” de tal manera que la dimensión de una
instantáneamente afecta las propiedades dimensionales
de la otra. Einstein llamó a este inquietante efecto spooky
(“fantasmal”). Incentivado por tempranas observaciones
en varios laboratorios, un grupo suizo liderado por el físico
Nicolas Gisin confirmó este fenómeno a una distancia de
11 kilómetros.
1998-2008
Se puede resolver el rompecabezas de los neutrinos
solares Se designa al Observatorio de Neutrinos Sudbury
(SNO, por sus iniciales en inglés), en Ontario (Canadá),
para resolver el problema de los neutrinos solares que
surgió en 1967. Físicos nucleares y astrofísicos habían
predicho el número de neutrinos producidos en la fusión
solar que podrían llegar a la Tierra, pero los experimentos
detectaron sólo un tercio de ellos. La solución del misterio
puede requerir que los neutrinos tengan masa, y eviten
ser detectados al cambiar sus características camino a la
Tierra. El experimento ilustra la interdependencia de los
reinos atómico y cósmico de una forma particularmente
obligatoria y precisa.
2000-2010
Las ondas gravitacionales abren una nueva ventana al
universo.
Se cree que las ondas gravitacionales, aún no detectadas
para el año 1999, se agitan a través del espacio-tiempo
del universo. Se espera que un nuevo sistema de
detección planificado para Louisiana (estado de
Washington), y para otros sitios alrededor del mundo, las
encuentre. El Observatorio de Ondas Gravitacionales
Interferómetro Láser (Laser Interferometer Gravitational
Wave Observatory [LIGO]) revelará el fenómeno cósmico
de una forma jamás registrada por telescopios ópticos o
de radio y entregará convincentes nuevas pruebas de las
teorías de la relatividad y el Big Bang.
2000-2010
La fotónica compite con la electrónica En principio, los
fotones pueden transmitir, manipular y almacenar
información de manera más eficiente que los electrones.
Las fibras ópticas están comenzando a reemplazar los
cables de cobre que han sido usados para la transmisión
de datos por más de un siglo. De todos modos, el
computador all-optical (“todo-óptico”), con circuitos
fotónicos integrados, se encuentra aún en pañales.
Cuando madure, serán posibles nuevas y revolucionarias
formas de hacer "pensar" a las máquinas.