conceptos básicos

1. Antonio Dobado Departamento de Física Teórica I Tema 3: La Mecánica Cuántica (22 de enero de 2008) Desvelando el Universo (del microcosmos al macrocosmos)

2. Desvelando el Universo Del microcosmos al macrocosmos

3. Tema 0: Introducción Tema 1: La visión del mundo previa al siglo XX Tema 2: La Teoría de la Relatividad Tema 3: La Mecánica Cuántica Tema 4: Átomos, moléculas y biomoléculas Tema 5: Física nuclear Tema 6: Física de partículas Actividad Complementaria : “El mundo de las partículas y los aceleradores” Tema 7: Historia de la Astronomía y Astronomía básica Tema 8: Los instrumentos del astrónomo Tema 9: El trabajo del astrónomo profesional Tema 10: El Sistema Solar Tema 11: Las estrellas Tema 12: El medio interestelar y la Vía Láctea Tema 13: Las galaxias Actividad Complementaria : “Visita al Observatorio UCM” Tema 14: Cosmología observacional PROGRAMA Curso 2007/08

4. Un viaje desde lo más grande hasta lo más pequeño Hasta lo más pequeño

5. 1 metro Escala humana Un paseo por el Universo a gran escala

6. 10 m Escala humana

7. 100 m Tamaño típico de varios edificios y un aparcamiento

8. 1000 m = 1 km Tamaño típico de un gran laboratorio

9. 10.000 m = 10 km Tamaño típico de una ciudad pequeña

10. 100.000 m = 100 km Tamaño típico de una provincia

11. 1.000.000 m = 1.000 km Tamaño típico de Centroeuropa

12. 10.000.000 m = 10 mil km Tamaño típico de la Tierra

13. 100.000.000 m = 100 mil km

14. 1.000.000.000 m = 1 millón de km Tamaño típico de la órbita de la Luna

15. 10.000.000.000 m = 10 millones de km Tamaño típico de la distancia recorrida por la Tierra en cuatro días

16. 100.000.000.000 m = 100 millones de km Distancia típica entre las órbitas de los planetas interiores

17. 1.000.000.000.000 m = Mil millones de km Tamaño típico de las órbitas de los planetas interiores

18. 10.000.000.000.000 m = 10 mil millones de km Tamaño típico del Sistema Solar

19. 100.000.000.000.000 m = 100 mil millones de km

20. 1.000.000.000.000.000 m = 1 billón de km

21. 10.000.000.000.000.000 m = 10 billones de km – 1 año-luz

22. 100.000.000.000.000.000 m - 10 años-luz - 3 parsec Escala de las estrellas próximas

23. 1.000.000.000.000.000.000 m – 100 años luz

24. 10.000.000.000.000.000.000 m - 1.000 años-luz

25. 100.000.000.000.000.000.000 m - 10.000 años-luz

26. 1.000.000.000.000.000.000.000 m – 100 mil años-luz Tamaño típico de una galaxia

27. 10.000.000.000.000.000.000.000 m - 1 millón de años-luz

28. 100.000.000.000.000.000.000.000 m - 10 millones de años-luz – 3 megaparsec Tamaño típico de un cúmulo galáctico

29. 1.000.000.000.000.000.000.000.000 m - 100 millones de años-luz

30. 10.000.000.000.000.000.000.000.000 m -1.000 millones de años-luz

31. 100.000.000.000.000.000.000.000.000 m - 10.000 millones de a.-l. Tamaño típico del Universo observable

33. 1 m Escala humana Un paseo por el microcosmos

34. 0.1 m = 10 cm 10 6 Tamaño típico de un hoja o una mano

35. 10 6 0.01 m = 1 cm Tamaño típico de un insecto

36. 0.001 m = 1 milímetro Tamaño típico del ojo de un insecto

37. 0,000.1 m = 0.1 milímetros

38. 0,000.01 m = 10 micras Tamaño típico de un linfocito

39. 0,000.001 m = 1 micra Tamaño típico de un cromosoma

40. 0,000.000.1 m =0.1 micras Detalle de un cromosoma

41. 0,000.000.01 m = 100 angstrom Tamaño típico del grosor de una molécula de DNA

42. 0,000.000.001 m = 10 angstrom = 1 nanómetro Tamaño típico de una molécula Escala de la nanotecnología

43. 0,000.000.000.1 m = 1 angstrom Tamaño típico de un átomo

44. 0,000.000.000.01 m = 0,1 angstrom

45. 0,000.000.000.001 m = 1 picómetro

46. 0,000.000.000.000.1 m = 0,1 picómetro

47. 0,000.000.000.000.01 m = 10 fermi Tamaño típico de un núcleo atómico

48. 0,000.000.000.000.001 m = 1 fermi Tamaño típico de un nucleón

49. 0,000.000.000.000.000.1 m = 0,1 fermi

52. ARISTOTELES LA FÍSICA ANTIGUA Y MEDIEVAL

53. Modelo geocéntrico de Ptolomeo Sol Luna Júpiter Saturno Marte Venus T Mercurio

54. Modelo heliocéntrico de Copérnico Sol Venus Mercurio Luna Tierra Marte Júpiter Saturno

55. Leyes de Kepler (1571-1630): órbitas elípticas

56. La Física como verdadera ciencia moderna aparece con Galileo y Newton. Newton enunció de forma matemática precisa las leyes de la mecánica clásica y la gravitación. Esta leyes permitían predecir el movimiento de los cuerpos, tanto en el Tierra como en el espacio exterior,. de forma causal y determinista.

58. Este hecho llevó a Laplace a afirmar que si una mente superior conociera exactamente las posiciones y velocidades de todas las partículas que constituyen el Universo, y tuviera una capacidad de cálculo suficiente, podría alcanzar a saber con toda precisión cada detalle de la evolución futura del Universo.

59. Fenómenos ondulatorios

60. Interferencia

61. Maxwell y la teoría electromagnética

64. Sardi Carnot (1796-1832) Termodinámica: energía, trabajo, calor…

65. a) No invarianza de las ecuaciones de Maxwell con respecto al grupo de Galileo b) Radiación del cuerpo negro c) Estabilidad de átomo d) Líneas espectrales discretas a) Mecánica Analítica Clásica (movimiento planetario) b) Ecuaciones de Maxwell (ondas electromagnéticas) c) Termodinámica y Teoría Cinética (ecuación de Boltzmann) La Física fundamental a finales del siglo XIX É xitos de la Física decimonónica Problemas abiertos

66. Los grandes paradigmas de la física del siglo XX La Teoría de la Relatividad a) Revisión de las nociones de espacio tiempo (contracción espacial, dilatación temporal y relativización de la simultaneidad) b) Nueva dinámica invariante bajo las transformaciones del grupo de Lorentz (invalidez de la ley de adición de velocidades y constancia de la velocidad de la luz). c) Equivalencia masa energía (E=m c^2) d) Relatividad General (test clásicos, soluciones cosmológicas, agujeros negros)

67. E = m c 2

68. Materia (masa) Energía