martes, 12 de noviembre de 2013

tarea 11

premio nobel de 1997
 
Claude Cohen-Tannoudji nació en Argelia el año 1933. Profesor del Collège de France y de la École Normale Supérieure de París, recibió el premio Nobel de Física el año 1997, junto con Steven Chu (EEUU) y William D. Philips (EEUU), por enfriar y atrapar átomos con luz láser. Gracias a esta investigación los físicos pueden detener los átomos hasta velocidades de unos centímetros por segundo y conseguir temperaturas de unas milmillonésimas de grado sobre el cero absoluto.

Cohen-Tannoudji visitó la UAB en marzo de 2004, invitado por el catedrático del Departamento de Física Ramón Corbalán. El Premio Nobel participó en los seminarios del Departamento con la conferencia "Gases bosónicos y fermiónicos ultrafríos", donde explicó los condensados de Bose-Einstein y los gases de fermi, dos estados de la materia muy exóticos que se pueden obtener experimentalmente gracias al enfriamiento de átomos.

Dr. Willian D. Phillips1, quién fue laureado en 1997 con el Premio Nobel de Física junto con Steven Chu y Claude Cohen por sus contribuciones al desarrollo de métodos para enfriar y atrapar átomos con luz láser. Desde luego que su presencia es de resaltar junto con las numerosas actividades programadas para esta celebración.

Este año se están cumpliendo 100 años de que Albert Einstein publicara en 1905 sus importantes trabajos que han revolucionado no solo a la física sino a la ciencia en un contexto más amplio. En esos trabajos se manifiestan las ideas fundamentales de lo que hoy es la física moderna y su repercusión en la tecnología del pasado y presente siglo. Es por ello que el propio Phillips opina que "aún es más importante celebrar el hecho de que la física hoy en día es tan interesante y apasionante como lo era hace un siglo".

El descubrimiento que lo llevo a obtener el Premio Nobel junto con sus colegas, consistió en obtener en el laboratorio la materia más fría del Universo. Este hallazgo empezó a cobrar terreno en nuestra realidad con tecnología que en algún momento pareció solo ser ficción. Hoy se suman a las contribuciones de Albert Einstein las aportaciones de Phillips y sus colegas. Hoy en día gracias a ello, se cuenta con relojes atómicos para medir el tiempo con tal exactitud que sólo se adelantan o atrasan un segundo cada cuarenta millones de años, y que en la actualidad son herramientas esenciales que regulan importantes actividades de la vida moderna como: la sincronización de comunicaciones a alta velocidad que nos permite con un sistema de posicionamiento global (GPS) saber en qué lugar del planeta se encuentra exactamente alguien o algo, además de ubicar la trayectoria de aeronaves, automóviles, barcos; así como también conocer la posición de un ciclón o huracán y con ello poder prever escenarios de destrucción, entre muchas otras aplicaciones del GPS.

conclusiones:
la investigación y trabajo realizado por Claude Cohen y William D. Philips ganador del premio Nobel en 1997 a mi parecer no se relaciona con el tema tratado en clase que es ímpetu, esto es porque ellos han utilizado como referencia lo que la mayoría de libros dicen acerca de la física moderna lo cual ya hemos visto numerosas veces en este curso que dichas investigaciones y trabajos han sido erróneos ya que se han basado en conceptos mal entendidos; desde que dicen que la luz aveces se comporta como energía y otras veces como partícula, también cuando dicen que la radiación es absoluta sin dar un marco de referencia.
todos estos conceptos mal entendidos hacen que el desarrollo de la física siga siendo erróneo en muchos aspectos, pues no toman en cuenta los marcos de referencia y los acontecimientos absolutos como deberían ser lo cual causa un circulo vicioso en el cual al ensenar y difundir erróneamente los conceptos se desarrollan teorías y leyes erróneas.

el ímpetu es dependiente del marco de referencia.

el ambiente asigna a cada cuerpo su simultaneidad y su presente.

para cada cuerpo su presente es particular.

todos los cuerpos corpusculares y ondulatorios son absolutos no dependen de un marco de referencia pero si dependen del ambiente.

el vector no cambia pero si se cambia su ambiente cambia su onda.

con forme se ha ido avanzando en el curso la información encontrada en los libros ha sido menor, así como la poca información encontrada a sido errónea pues al compararla con la obtenida en la clase me doy cuenta que dicha información carece de conceptos bien definidos en cuanto a absoluto y relativo lo que nos da un mal entendimiento de los fenómenos físicos .

sábado, 2 de noviembre de 2013

tarea 10

ABERRACIÓN DE LA LUZ

En los libros se define el efecto de aberración :
Es el fenómeno por el cual la posición de las estrellas aparece desplazada con respecto a la real. Este movimiento es la resultante de movimientos como la rotación de la Tierra, su revolución orbital alrededor del Sol y el movimiento del Sistema Solar a través del espacio. Aunque la velocidad resultante del observador es pequeña (sólo un 0,2% de la velocidad de la luz), es suficiente para producir un aparente desplazamiento de los rayos de luz que proceden de un objeto celeste.

De manera intuitiva se puede explicar observando cómo los ocupantes de un coche que se desplaza bajo una lluvia perfectamente vertical al suelo, tienen la sensación de que ésta cae de manera inclinada hacia el vehículo en el que viajan. Del mismo modo, los rayos luminosos de una estrella observada desde la Tierra aparecen desviados y la fuente, por consiguiente, desplazada. Este desplazamiento alcanza un máximo de 20,47 segundos de arco, denominado constante de aberración.

El descubrimiento de la aberración de la luz fue publicado en 1729 por el astrónomo británico James Bradley. y constituyó la primera prueba de observación del movimiento de la Tierra alrededor del Sol.

Esta definición esta mal ya que en clase se explico que se necesitan dos o mas observadores para poder tener puntos de comparación ya que todo depende de el marco de referencia utilizado, pues la radiación "real" no se sabe pues nadie puede decir cual es la radiación real porque no son la fuente que emite dicha radiación, solo se puede decir que radiación se aprecia tomando un marco de referencia. 

Conclusiones:

La dirección de la radiación de la luz como ya se vio en otros ejemplos en clases tiene que ver con la elección de un marco de referencia, depende del observador ya que la tierra lugar en el que nos encontramos esta en movimiento en referencia al sol y este en referencia a la galaxia pero más allá ya no es posible elegir un marco de referencia por que no se conocen los límites del universo por lo que no sabemos en que lugar estamos exactamente respecto al universo por lo tanto la radiación percibida sera relativa y nunca se sabrá la radiación real.

viernes, 1 de noviembre de 2013

tarea 9

efecto doppler sobre la luz.

en los libros siempre se menciona que el efecto doppler se debe a la percepción de la radiación real con respecto a un observador, pero esto esta mal ya que el efecto doppler requiere de dos observadores porque no se conoce la radiación real solo es una estimación.

lo que los libros dan a entender con la explicación de la radiación real con respecto a un observador es que la radiación cambia con respecto al observador pero esto no puede ser ya que la radiación siempre sera la misma en cualquier lugar y ambiente; la realidad es que los observadores perciben de diferente forma la radiación dependiendo de la ubicación que tenga cada observado pues la radiación siempre sera absoluta.

tarea ocho

Refracción de la Luz
La refracción de una onda es la flexión que sufre cuando entra en un medio con velocidad de propagación diferente. La refracción de la luz, cuando pasa de un medio de propagación rápido a otro más lento, dobla el rayo de luz en dirección a la normal a la superficie de contacto entre ambos medios. La cantidad de difracción depende de los índices de refracción de los dos medios y se describe cuantitativamente por la ley de Snell.

Las leyes de la refracción
Al igual que las leyes de la reflexión, las de la refracción poseen un fundamento experimental. Junto con los conceptos de rayo incidente, normal y ángulo de incidencia, es necesario considerar ahora el rayo refractado y el ángulo de refracción o ángulo que forma la normal y el rayo refractado.
Sean 1 y 2 dos medios transparentes en contacto que son atravesados por un rayo luminoso en el sentido de 1 a 2 y e1 y e2 los ángulos de incidencia y refracción respectivamente. Las leyes que rigen el fenómeno de la refracción pueden, entonces, expresarse en la forma:
1.ª Ley. El rayo incidente, la normal y el rayo refractado se encuentran en el mismo plano.
2.ª Ley. (ley de Snell) Los senos de los ángulos de incidencia e1 y de refracción e2 son directamente proporcionales a las velocidades de propagación v1 y v2 de la luz en los respectivos medios.

sen E1 / sen E2 =  V1/V2
  
Recordando que índice de refracción y velocidad son inversamente proporcionales la segunda ley de la refracción se puede escribir en función de los índices de refracción en la forma:

senE1/senE2= (C/n1)/(C/n2)=n2/n1

O en otros términos:

n1 · sen e1 = n2 · sen e2 = cte 

Historia

La primera relación entre los ángulos de incidencia y de refracción fue establecida por Snell en 1618. Esta relación fue hecha a partir de los senos de los ángulos respectivos, que demostró era constante para cualquier medio; esto sen i ^ /sen r ^=constante, esta constante se denominó posteriormente índice de refracción del segundo medio respecto al primero.
= n2 / n1.

Dispersión de la luz

Dispersión de la luz. En física se denomina dispersión al fenómeno de separación de las ondas de distinta frecuencia al atravesar un material. Todos los medios materiales son más o menos dispersivos, y la dispersión afecta a todas las ondas; por ejemplo, a las ondas sonoras que se desplazan a través de la atmósfera, a las ondas de radio que atraviesan el espacio interestelar o a la luz que atraviesa el agua, el vidrio o el aire.

Es lo que hizo Isaac Newton para obtener la dispersión de la luz en los colores del espectro visible. Newton demostró que los colores se pueden recombinar para formar la luz blanca original.
En la Naturaleza puedes observar este fenómeno cuando te encuentras entre el Sol y una zona de lluvia. Lo que ves es el arco iris.
El proceso es el siguiente: un rayo de luz blanca incide sobre una gota de agua, se refracta en la cara anterior penetrando en la gota; en la superficie posterior se refleja y regresa refractándose nuevamente para salir al aire.

conclusiones:

en los libros y artículos siempre se menciona que las unidades son importantes pero esto no es cierto ya que en clase se explica y demuestra como dichas unidades son irrelevantes pues en las leyes de la física y química no se necesitan porque el usar magnitudes hace que no exista una derivada y al no haber derivada no se puede sumar o multiplicar y si no se puede hacer esto el calculo es inútil.

en la clase se explico que la luz siempre se comporta de una manera dual lo único que cambia es el ambiente, en los libros se dice lo contrario como si la luz supiera en que ambiente esta para comportarse como onda o como partícula pero esto es falso ya que la luz no cambia pero el ambiente si.

en la clase se explico como la luz es radiación electromagnética, su masa de radiación es cero, es una partícula que se comporta como vector por lo tanto es un viajero quiere decir que tiene un pasado un presente y un futuro esto en ningún libro se habla solo se dice que es un tipo de radiación y que esta cambia dependiendo del ambiente lo cual esta mal pues la luz nunca cambia sus características conforme al ambiente esta siempre es la misma.

la velocidad de la luz es un vector y esta depende del marco de referencia; pero la rapidez escalar de la luz no es dependiente.

lunes, 14 de octubre de 2013

examen 5 proceso Joule -Thompson.

conclusiones:
la velocidad, la temperatura o alguna otra magnitud de un cuerpo siempre sera relativa a otro cuerpo.
cuando se toma como referencia al mismo cuerpo la velocidad, la temperatura o algun otro tipo de magnitud sera cero, la velocidad sera distinta a cero cuando se tome un marco de referencia distinto al cuerpo que se esta evaluando.

Corrección examen tres: vectores.

En Física, un vector (también llamado vector euclidiano o vector geométrico) es una herramienta geométrica utilizada para representar una magnitud física definida por su módulo (o longitud), su dirección (u orientación) y su sentido (que distingue el origen del extremo). Los vectores en un espacio euclídeo se pueden representar geométricamente como segmentos de recta dirigidos («flechas») en el plano  o en el espacio .

En Matemáticas se define un vector como un elemento de un espacio vectorial, esta noción es más abstracta y para muchos espacios vectoriales no es posible representar sus vectores mediante el módulo, la longitud y la orientación (ver espacio vectorial). En particular los espacios de dimensión infinita sin producto escalar no son representables de ese modo.

Algunos ejemplos de magnitudes físicas que son magnitudes vectoriales: la velocidad con que se desplaza un móvil, ya que no queda definida tan sólo por su módulo (lo que marca el velocímetro, en el caso de un automóvil), sino que se requiere indicar la dirección y el sentido (hacia donde se dirige); la fuerza que actúa sobre un objeto, ya que su efecto depende, además de su intensidad o módulo, de la dirección en la que actúa; también, el desplazamiento de un objeto.

Un vector queda definido por su módulo, dirección y sentido: desde A hasta B.

Conceptos fundamentales:

Esta sección explica los aspectos básicos, la necesidad de los vectores para representar ciertas magnitudes físicas, los componentes de un vector, la notación de los mismos, etc.

Definición

Componentes de un vector.
Se llama vector de dimensión  a una tupla de  números reales (que se llaman componentes del vector).

Un vector también se puede ver desde el punto de vista de la geometría como vector geométrico (usando frecuentemente el espacio tridimensional  ó bidimensional ).

Un vector fijo del plano es un segmento orientado, en el que hay que distinguir tres características:

módulo: la longitud del segmento
dirección: la orientación de la recta
sentido: indica cual es el origen y cual es el extremo final de la recta
En inglés, la palabra "direction" indica tanto la dirección como el sentido del vector, con lo que se define el vector con solo dos características: módulo y dirección.
Los vectores fijos del plano se denotan con dos letras mayúsculas,que indican su origen y extremo respectivamente.

Características de un vector

Coordenadas cartesianas.
Un vector se puede definir por sus coordenadas
Coordenadas tridimensionales.
Si un vector es de tres dimensiones reales, representado sobre los ejes x, y, z, se puede representar:
Si representamos el vector gráficamente podemos diferenciar la recta soporte o dirección, sobre la que se traza el vector.
El módulo o amplitud con una longitud proporcional al valor del vector.
El sentido, indicado por la punta de flecha, siendo uno de los dos posibles sobre la recta soporte.
El punto de aplicación que corresponde al lugar geométrico al cual corresponde la característica vectorial representado por el vector.
El nombre o denominación es la letra, signo o secuencia de signos que define al vector.

Por lo tanto en un vector podemos diferenciar:

Nombre
Dirección
Sentido
Modulo
Punto de aplicación

Magnitudes vectoriales

Representación gráfica de una magnitud vectorial, con indicación de su punto de aplicación y de los versores cartesianos.

Representación de los vectores.
Frente a aquellas magnitudes físicas, tales como la masa, la presión, el volumen, la energía, la temperatura, etc; que quedan completamente definidas por un número y las unidades utilizadas en su medida, aparecen otras, tales como el desplazamiento, la velocidad, la aceleración, la fuerza, el campo eléctrico, etc., que no quedan completamente definidas dando un dato numérico, sino que llevan asociadas una dirección. Estas últimas magnitudes son llamadas vectoriales en contraposición a las primeras llamadas escalares.

Las magnitudes vectoriales quedan representadas por un ente matemático que recibe el nombre de vector. En un espacio euclidiano, de no más de tres dimensiones, un vector se representa por un segmento orientado. Así, un vector queda caracterizado por los siguientes elementos: su longitud o módulo, siempre positivo por definición, y su dirección, la cual puede ser representada mediante la suma de sus componentes vectoriales ortogonales, paralelas a los ejes de coordenadas; o mediante coordenadas polares, que determinan el ángulo que forma el vector con los ejes positivos de coordenadas.

Se representa como un segmento orientado, con una dirección, dibujado de forma similar a una "flecha". Su longitud representa el módulo del vector, la recta indica la dirección, y la "punta de flecha" indica su sentido.

TENSOR:
dimensiones.
En matemáticas y en física, un tensor es cierta clase de entidad algebraica de varias componentes, que generaliza los conceptos de escalar, vector y matriz de una manera que sea independiente de cualquier sistema de coordenadas elegido. En adelante utilizaremos el convenio de sumación de Einstein.

Una vez elegida una base vectorial, las componentes de un tensor en una base vendrán dadas por una multimatriz. El orden de un tensor será el número de índices necesario para especificar sin ambigüedad una componente de un tensor: un escalar será considerado como un tensor de orden 0; un vector, un tensor de orden 1; y dada una base vectorial, los tensores de segundo orden pueden ser representados por una matriz.

No todas las relaciones en la naturaleza son lineales, pero la mayoría es diferenciable y así se pueden aproximar localmente con sumas de funciones multilineales. Así la mayoría de las magnitudes en física se pueden expresar como tensores.

Un ejemplo simple es la descripción de una fuerza aplicada al movimiento de una nave en el agua. La fuerza es un vector, y la nave responderá con una aceleración, que es también un vector. La aceleración en general no estará en la misma dirección que la fuerza, debido a la forma particular del cuerpo de la nave. Sin embargo, resulta que la relación entre la fuerza y la aceleración es lineal. Tal relación es descrita por un tensor del tipo (1, 1), es decir, que transforma un vector en otro vector. El tensor se puede representar como una matriz que cuando es multiplicada por un vector, dé lugar a otro vector. Así como los números que representan un vector cambiarán si uno cambia el conjunto de coordenadas, los números en la matriz que representa el tensor también cambiarán cuando se cambie el conjunto de coordenadas.

En la ingeniería, las tensiones en el interior de un sólido rígido o líquido también son descritas por un tensor. Si un elemento superficial particular dentro del material se selecciona, el material en un lado de la superficie aplicará una fuerza en el otro lado. En general, esta fuerza no será ortogonal a la superficie, sino que dependerá de la orientación de la superficie de una manera lineal. Esto es descrito por un tensor del tipo (2, 0), o más exactamente por un campo tensorial del tipo (2, 0) puesto que las tensiones pueden cambiar punto a punto.

Algunos ejemplos bien conocidos de tensores en geometría son las formas cuadráticas, y el tensor de curvatura. Algunos ejemplos de tensores físicos son el tensor de energía-momento, el tensor de polarización y el tensor dieléctrico.

CONCLUSIONES:
en muchos textos encontramos que un vector siempre dependera de las coordenadas y magnitudes dadas para poder ser trasado, y que si estas cambian el vector cambiara conforme estas sean transformadas; sin embargo esto es una mentira ya que el vector cuenta con una propiedad llamada tensor la cual nos indica que tanto la direccion, como la distancia sera igual.

el cambio de coordenadas no influye en el vector ya que estas son relativas, esto no se dice en los libros; esto solo se hablo en clses.

examen 4

Dualidad.

En Matemáticas, una dualidad, generalmente hablando, traduce conceptos, teoremas o estructuras matemáticas en otros conceptos, teoremas o estructuras, en una manera "uno a uno", a menudo (pero no siempre) por medio de una operación de involución: Si la dualidad de A es B, entonces la dualidad de B es A. Como a veces la involución tiene puntos fijos, la dualidad de A es a veces A (ella misma). Por ejemplo, el Teorema de Desargues en la geometría proyectiva es Dual a ella misma en este sentido.

En el contexto de las matemáticas, la dualidad posee numerosos significados, y aunque es "un concepto muy penetrante e importante en las matemáticas modernas"[1] y "un tema general importante que se ha manifestado en casi todas las áreas de las matemáticas",[2] no hay una sola definición universal aceptada que unifique todos los conceptos de dualidad.

Muchas dualidades matemáticas entre objetos de dos tipos corresponden a emparejamientos, funciones bilineales de un objeto de un tipo y otro objeto de un segundo tipo en alguna familia de escalares. Por ejemplo, la dualidad del álgebra lineal se corresponde de este modo con mapeos bilineales de pares de espacios vectoriales a escalares, la dualidad entre distribuciones y las funciones de prueba (Test Function)asociadas corresponde a los pares en el que uno integra una distribución contra una función de prueba, y la dualidad de poincaré corresponde de manera similar al número de intersecciones (Intersection number), visto como un emparejamiento entre subvariedades de una variedad determinada.

Orden Dual InversoEdit

Una forma particularmente sencilla de dualidad viene de la teoría del orden. La dualidad de un conjunto parcialmente ordenado P = (X, ≤) es el conjunto parcialmente ordenado Pd = (X, ≥). Comprende el mismo motivo previsto pero en una relación inversa. Ejemplos familiares de un orden dual parcial incluye

El subconjunto y superconjunto son relaciones  y  en cualquier colección de conjuntos,
Las divisiones y múltiplos de son relaciones de los enteros, y
Los descendientes de y antecesores de son relaciones en el conjunto de los humanos.
Un concepto definido para un orden parcial P corresponderá a un concepto dual de un conjunto parcialmente ordenado Pd. Por ejemplo, un elemento mínimo de P será un máximo elemento de Pd: mínimo y máximo son conceptos duales en la teoría del orden. Otros pares de conceptos duales son límites superior e inferior, el conjunto de inferiores y el conjunto de superiores, e ideales y filtros.

ejemplos:

maestros -----> alumnos
doctores------> pacientes
padres-------->hijos
bueno-------- > malo
tristeza-------> felicidad

martes, 10 de septiembre de 2013

examen uno relatividad

Examen 1.
Explicar los conceptos de absoluto y relativo y comparar que es absoluto y que es relativo y explicar el porque.
RELATIVO:

Se dice que algo, una situación o una cosa es relativo/a cuando no es absoluto, cuando puede estar sujeto o ser propenso a algún cambio según los aspectos externos o las condiciones que aparecen en un momento dado.
También, cuando una cuestión no siempre puede ser lo que es o representa, sino que dependerá en buena medida desde donde se la esté mirando a la misma, también se habla en términos de algo relativo.
ejemplos:

*velocidad
*tiempo
*lugar
*movimiento
*energía

Todo esto es relativo ya que la velocidad, el tiempo, el desplazamiento, l a energía y el espacio físico cuentan con unidades de medida tomadas a partir de una comparación y no son dadas por naturaleza.

ABSOLUTO:

Es aquello que es por sí mismo (es decir, que no está sujeto a nada ya que no posee relación con otra realidad).
ejemplos:

*acontecimiento
*espaciotiempo
*lugar de acontecimientos

Estos tres aspectos son absolutos ya que son dados por naturaleza y no se pueden medir en unidades propuestas por una comparación.

Explicar el concepto de lugar físico y lugar espacio-tiempo.

Un lugar físico como tal no existe ya que no es absoluto, es decir, no esta dado por naturaleza. Al contrario este lugar esta dado por marcos de referencia; a diferencia de un lugar físico el lugar espacio tiempo es absoluto ya que esta dado por acontecimientos y sucesos que ya pasaron y no se pueden cambiar por lo que lo vuelve un espacio absoluto.

Explicar que dimensión tiene el universo.
El universo es la totalidad del espacio y del tiempo, de todas las formas de la materia, la      energía  y el impulso, las leyes y constantes físicas que las gobiernan. Sin embargo, el término universo puede ser utilizado en sentidos contextuales ligeramente diferentes, para referirse a conceptos como el cosmos, el mundo o la naturaleza.
el término universo se refiere frecuentemente a la parte finita del espacio-tiempo que es directamente observable utilizando telescopios, otros detectores, y métodos físicos, teóricos y empíricos para estudiar los componentes básicos del universo y sus interacciones. Los físicos cosmólogos asumen que la parte observable del espacio comóvil (también llamado nuestro universo) corresponde a una parte de un modelo del espacio entero y normalmente no es el espacio entero. Frecuentemente se utiliza el término el universo como ambas: la parte observable del espacio-tiempo, o el espacio-tiempo entero.

biografía de Galileo Galilei.

Galileo Galilei se puede considerar, sin lugar a dudas, como el impulsor de la ciencia moderna. Lejos de las veleidades metafísicas de Descartes, y de los sueños visionarios que acompañaron la actividad de Kepler - sin menoscabar los aciertos de ambos -, el pensamiento de Galileo se ciñe a lo que la ciencia moderna considerará los elementos básicos de toda actividad científica: la aplicación de las matemáticas a los datos proporcionados por una observación rigurosa de los fenómenos estudiados, dejando al margen preconcepciones, prejuicios y demás servilismos impuestos a la inteligencia humana por las creencias y por la opinión común.
Galileo Galilei nació en Pisa (Italia) el 15 de febrero de 1564 (el mismo año en que murieron Calvino y Miguel Ángel). Era hijo de Vincenzo Galilei, natural de Florencia, y Giulia Ammannati, natural de Pescia. Su padre, músico, compositor y cantante, de familia ilustre, publicó varios libros sobre teoría de la música y composiciones para el laúd, aunque tuvo que dedicarse también al comercio para hacer frente a las dificultades económicas. Galileo fue el primero de los siete u ocho (según las fuentes) hijos del matrimonio, lo que le supuso hacerse cargo de sus hermanos pequeños, no situados todavía, a la muerte de sus padres. En 1574 la familia se traslada a Florencia, y Galileo es enviado al monasterio de Santa Maria di Vallombrosa, quizá con la intención de seguir la carrera religiosa, o para realizar estudios, pero a los pocos meses estaba de nuevo en Florencia. En el ambiente familiar, la profesión de su padre propició que Galileo se educara en un entorno en el que se combinaba la teoría y la práctica de la música, (él mismo tocaba el laúd) actividad que desde la antiguedad se había asociado con el estudio matemático de la armonía. Algunos biógrafos quieren ver en estas circunstancias la causa del posterior interés de Galileo por las matemáticas.

La Torre inclinada de PisaEn 1581 se matriculará en la Universidad de Pisa, siguiendo los deseos de su padre de que realizara estudios de Medicina, disciplina en la que uno de sus cercanos antepasados se había ejercitado con éxito. Durante esta primera fase de sus estudios, según Vincenzo Viviani (biógrafo de Galileo), Galileo habría descubierto la isocronía del péndulo, al observar los movimientos de una lámpara en la catedral de Pisa. Pese a continuar sus estudios, Galileo no se siente inclinado hacia la profesión médica, y en 1583 interrumpe sus estudios de medicina, trasladándose a Florencia para dedicarse al estudio de la geometría de Euclides bajo la dirección del matemático de la corte florentina Ostilio Ricci. No obstante, volverá a Pisa, donde tras completar 4 años de estudio de medicina, los abandonará, sin obtener ningún título, trasladándose de nuevo a Florencia en 1585.
En los tres años siguientes Galileo continuará ampliando sus estudios, completando la lectura de los Elementos de Euclides, así como trabajando sobre la resolución de algunos problemas de fílosofía natural (física, diríamos hoy), alejándose de las explicaciones aristotélicas y apoyándose más en Arquímedes (a quien lee y relee sin cesar), al mismo tiempo que imparte clases privadas de matemáticas en Florencia y en Siena. De esta época es su invención de la balanza hidrostática, a la que llamó "bilancetta", siguiendo el Principio de Arquímedes, y buscando un instrumento que permitiera determinar experimentalmente y de forma precisa la diferencia de densidad entre cuerpos sólidos.

En 1587 realiza un viaje a Roma, donde conocerá al jesuita Clavius (1537-1612), el más reputado astrónomo de la época, que impartía sus lecciones en el Colegio Romano (fundado por Ignacio de Loyola en 1551). Aunque Clavius era defensor del sistema ptolomeico, Galileo (que todavía no consta que sea copernicano) mantendrá correspondencia con él en los años sucesivos, recibiendo por correo sus escritos. A su regreso, conseguirá una plaza de auxiliar de matemáticas en la Universidad de Siena y continuará impartiendo clases privadas. En esta época realiza algunos descubrimientos sobre el centro de gravedad de los cuerpos sólidos, siguiendo a Arquimedes. También ayuda a su padre, probablemente, en el establecimiento de las proporciones entre la tensión y el tono de los instrumentos de cuerda. En 1588 obtiene una plaza de auxiliar de matemáticas en la Universidad de Pisa.

Tras intentar obtener una plaza de profesor titular en las universidades de Pisa, Siena y Bolonia, será nombrado, en 1589, profesor de matemáticas en la Universidad de Pisa, puesto en el que permanecerá hasta 1592. De esta época son sus primeros estudios sobre el movimiento, apoyándose en la posición de Arquímedes, quien defendía que la velocidad de caida de los cuerpos era proporcional a su densidad, y no a su peso, como afirmaba Aristóteles. En relación con estos estudios circuló la anécdota de que Galileo realizaba sus experimentos dejando caer objetos desde lo alto de la torre de Pisa, para demostrar sus conclusiones, anécdota que hoy consideran de dudosa autenticidad la mayoría de los historiadores.

En 1592, un año después de la muerte de su padre, obtiene la cátedra de matemáticas en la Universidad de Padua, en la que permanecerá hasta 1610 (año de publicación del "Sidereus Nuncius"), continuando también con la impartición de clases particulares de aritmética, geometría, fortificación, etc. En 1595 ofrece una explicación de las mareas que supone un movimiento anual y otro diario de la Tierra, lo que se considera su primera manifestación de copernicanismo (el sistema astronómico de Ptolomeo afirmaba que la Tierra permanecía inmóvil en el centro del universo).

En 1599, a los 35 años de edad, comenzará su relación amorosa con Marina Gamba, de 21, (a quien conoce en uno de sus frecuentes viajes a Venecia). Marina Gamba se traslada a casa de Galileo para vivir con él, aunque sin casarse. Con ella tendrá dos hijas y un hijo: Virginia (1600), Livia (1601) y Vincenzo (1606). Marina Gamba se casará en 1613 con Giovanni Bartoluzzi, habiéndose hecho ya cargo de sus hijas e hijo Galileo con anterioridad. Posteriormente sus dos hijas ingresarán en un convento, probablemente ante las dificultades económicas de Galileo para garantizarles una dote suficiente para un matrimonio adecuado a su status en la Corte de los Medici. Su hijo, por el contrario, entrará al servicio del Gran Duque de la Toscana.

En estos años de matemático en Padua (hasta 1610) escribirá varios tratados sobre fortificaciones, mecánica y astronomía, para uso de sus alumnos, y continuará su interés por la construcción de instrumentos mecánicos para resolver problemas prácticos, como un termoscopio o termómetro de aire (el primer termómetro conocido), un compás geométrico y una bomba de agua que utilizaba caballos como fuerza motriz (y que patentó en Venecia en 1594). Galileo continúa con sus estudios  sobre el movimiento, iniciando sus investigaciones sobre el péndulo, los proyectiles y el movimiento uniformemente acelerado en el plano inclinado, lo que le llevó a la formulación y demostración matemática de las primeras leyes del movimiento, que se encontraban en clara oposición con las teorías aristotélicas sobre el mismo. Continúa también con sus estudios de astronomía, dando tres lecciones en la Universidad de Padua sobre la supernova de 1604 en las que afirmaba (contra la hipótesis de Aristóteles y Ptolomeo de la inmutable esfera de las estrellas fijas) que la nueva estrella se encontraba "detrás de la Luna", por lo que debería admitirse que se producían cambios en los cielos.

La catedral de Florencia, con la torre del campanario a la derechaEn 1609 tiene conocimiento de la existencia de un instrumento, construido por un holandés llamado Lipperhey (aunque otros le disputaron la invención), que permitía aumentar el tamaño de los objetos distantes, y se propone construir el suyo propio, con más aumentos que el original, cosa que consigue (al parecer, más por habilidad que por conocer los principios ópticos del telescopio). Ofrece su telescopio al Senado de Venecia, ante el que causa una gran impresión, viéndose recompensado por el aumento de su salario al doble y la garantía de una plaza vitalicia en la Universidad. Galileo dirige su telescopio hacia las estrellas y planetas, y en diciembre de ese mismo año realiza sus famosos descubrimientos astronómicos (montañas de la Luna, fases de Venus, satélites de Júpiter) que se apresurará a publicar en su obra "Sidereus Nuncius", en marzo de 1610, dedicada a Cosimo II, Gran Duque de la Toscana, siendo recompensado con el nombramiento de Filósofo y Matemático del Gran Duque. En septiembre de 1610 Galileo se trasladará de Padua a Florencia, para hacerse cargo de su nuevo puesto.

Tanto sus estudios sobre el movimiento (física) como sus descubrimientos astronómicos ponen de manifiesto el error de Aristóteles lo que, a su vez, provoca serias preocupaciones entre los aristotélicos (es decir, en los medios eclesiásticos, ya que el aristotelismo era parte de la doctrina filosófica oficial de la Iglesia) y verdadero entusiasmo entre los copernicanos, como Johannes Kepler, quien muestra su público apoyo a las tesis de Galileo, o los miembros de la primera sociedad "científica" de la época, la "Accademia dei Lincei" (fundada en 1603 por Federico Cesi) quienes le admiten en 1611 en sus filas. Desde entonces, las manifestaciones en pro y en contra de las teorías de Galileo no dejan de sucederse, enrareciéndose el ambiente con sus posteriores publicaciones sobre la existencia de manchas solares (1612). Pese a ello, conseguirá mantener todavía el apoyo de algunos eminentes hombres de la Iglesia (como el del Cardenal Barberini, posteriormente Papa Urbano VIII) así como el reconocimiento de la veracidad de sus descubrimientos por parte del jesuita Cardenal Bellarmino (aún discrepando de las interpretaciones de Galileo), y mantener su buena relación con el también jesuita Clavius.

Galileo sigue con sus estudios y observaciones astronómicas, pero en 1614 comienzan los primeros ataques públicos contra la obra de Galileo y de los matemáticos que le apoyan, por parte del dominico Tommaso Caccini en Florencia. Poco después, en 1615, el también dominico Niccolo Lorini presenta una denuncia contra Galileo ante la Inquisición. La discusión sobre si los descubrimientos de Galileo son o no verdaderos y, caso de serlo, si ponen o no en entredicho las Sagradas Escrituras continúa abierta, y se publican algunos trabajos, como el del carmelita Foscarini, en los que se intenta demostrar que el copernicanismo y los descubrimientos de Galileo son compatibles con las Escrituras. El Cardenal Bellarmino le escribe una carta a Foscarini recordándole que el copernicanismo sólo puede ser considerado como una hipótesis matemática, no como una descripción de la realidad.

En diciembre de 1615 Galileo se traslada a Roma, para dar cuenta de sus opiniones ante la Inquisición. En febrero, las autoridades eclesiásticas declaran que la hipótesis de que el Sol está en el centro del Universo es filosóficamente absurda y formalmente herética; y que, asímismo, decir que la Tierra se mueve alrededor del Sol es filosóficamente absurdo y cuando menos erróneo teológicamente. El Cardenal Bellarmino comunica a Galileo la prohibición de defender la teoría copernicana. Posteriormente le comunicará que no ha sido juzgado ni condenado por la Inquisición. Galileo volverá a sus ocupaciones habituales, entre ellas, observar y explicar los nuevos cometas vistos en los cielos, continuando su actividad investigadora y publicando artículos y libros, el más importante de todos, "Il Saggiatore", en 1623, dedicado al Cardenal Barberini, recientemente elegido Papa con el nombre de Urbano VIII, todavía amigo y protector de Galileo. En 1624 Galileo visitará Roma de nuevo, donde mantendrá varias entrevistas con el Papa Urbano VIII, quien le garantiza que podrá escribir sobre el copernicanismo, siempre que lo considere estrictamente como una hipótesis matemática.

Portada de los Discorsi, publicados en Leiden, en 1638En 1632, tras conseguir de forma poco ortodoxa los permisos eclesiásticos oportunos, Galileo publica sus "Diálogos", en los que se ataca abiertamente el aristotelismo y se hace una defensa cerrada de las teorías copernicanas. Uno de los personajes, Simplicio, a quien se presenta como alguien torpe intelectualmente, defiende en la obra algunos argumentos que eran utilizados por el Papa Urbano VIII, por lo que esas coincidencias, según algunos, fueron utilizadas por los próximos a Urbano VIII para enemistarle con Galileo. Ya fuera por esta razón, o por haberse saltado la autoridad papal para conseguir el "imprimatur", o por el cambio de las circunstancias políticas en las que se veía envuelto el Vaticano, lo cierto es que Urbano VIII prohíbe la difusión de los "Diálogos", ordenando que una comisión especial estudie el libro. Siguiendo el dictamen elaborado por dicha comisión, Urbano VIII remite el caso a la Inquisición, que convoca a Galileo a presentarse ante el tribunal en Roma. Galileo solicita que el juicio se celebre en Florencia, dada su edad y su estado de salud. Pero se rechaza su solicitud y debe trasladarse a Roma, bajo la amenza de que, de no hacerlo voluntariamente, sería detenido y llevado encadenado ante el tribunal.

En febrero de 1633 viaja a Roma, para declarar ante el tribunal de la Inquisición, pero se le permite residir en el palacio del embajador de la Toscana, aunque debe mantenerse aislado. Del 12 al 30 de abril es formalmente interrogado por el tribunal y, tras diversas vicisitudes penosas, abjura de sus errores en una ceremonia oficiada en la iglesia de Santa Maria Sopra Minerva. Posteriormente se le confinará bajo arresto domiciliario en su residencia de Arcetri, cerca de Florencia, donde deberá cumplir su condena. Allí continuará trabajando en su obra "Discursos sobre dos nuevas ciencias", que será publicada finalmente en Leiden, en 1638, por Louis Elsevier.

Su estado de salud empeora progresivamente. En 1634 pide permiso a las autoridades eclesiásticas para ser tratado por los médicos, en Florencia, pero se le deniega el permiso, bajo la advertencia de que, de volver a pedir otro permiso, será encarcelado. Ese mismo año muere su primera hija, Virginia, en un convento cerca de Arcetri, en el que profesaba los hábitos con el nombre de Sor María Celeste, y con la que había mantenido correspondencia regularmente desde 1623. Pese a estas circunstancias y a la pérdida progresiva de visión, Galileo continúa sus actividades. En 1638 pierde totalmente la visión y realiza una petición para que se levante su condena y sea liberado, petición que es denegada, permitiéndosele, no obstante, establecerse en su casa de Florencia, a fin de que pueda ser tratado médicamente de sus dolencias. Pocos años después muere en su villa de Arcetri, el 8 de enero de 1642.

CONCLUSIONES:

la diferencia entre  algo relativo y algo absoluto es que algo que es absoluto no necesita de un marco de referencia para tomarlo en cuenta ya que, es un hecho de naturaleza, por el contrario algo relativo siempre necesitara un marco de referencia para ser comparado, medido y entendido. un marco de referencia es todo aquello que posee masa distinta cero.

la dimensión que tiene el universo no esta dada solo por tres coordenadas ya que también se tiene que tomar una cuarta dimensión o coordenada en cuenta esta es el tiempo, esta dimensión nos marcara el presente, el pasado y el futuro de las tres primeras coordenadas que nos dan el espacio que ocupa dicho universo,es decir, si el universo se considerara como algo de solo tres dimensiones seria erróneo pues requiere del tiempo para poder verlo como un todo y no como un lugar.

la diferencia entre espacio tiempo y espacio de lugar es que en el espacio tiempo se toman en cuenta cuatro coordenadas las tres de volumen y una cuarta que considera el tiempo en el que van ocurriendo distintos acontecimientos, a diferencia del espacio tiempo un espacio de lugar no toma en cuenta el tiempo y solo se toma en cuenta un espacio de volumen esto no esta del todo mal ya que a partir de estos espacios de lugar se pueden tomar diversos marcos de referencia.

a pesar de que existen diversas biografias publicadas de Galileo Galilei en ninguna se menciona una de sus mas grandes teorías que es la relatividad de lugares que nos explica que un lugar depende de el marco de referencia y este lugar jamas podrá ser absoluto ya que no es ningún acontecimiento si no solo un espacio en el cual ocurren los acontecimientos.

domingo, 8 de septiembre de 2013

examen 2 efecto doppler y de aberracion .

Examen 2
Efecto fotoeléctrico.
El primero de sus artículos de 1905 se titulaba Un punto de vista heurístico sobre la producción y transformación de luz. En él Einstein proponía la idea de "quanto" de luz (ahora llamados fotones) y mostraba cómo se podía utilizar este concepto para explicar el efecto fotoeléctrico.
La teoría de los cuantos de luz fue un fuerte indicio de la dualidad onda-corpúsculo y de que los sistemas físicos pueden mostrar tanto propiedades ondulatorias como corpusculares. Este artículo constituyó uno de los pilares básicos de la mecánica cuántica. Una explicación completa del efecto fotoeléctrico solamente pudo ser elaborada cuando la teoría cuántica estuvo más avanzada. Por este trabajo, y por sus contribuciones a la física teórica, Einstein recibió el Premio Nobel de Física de 1921.
Los fotones del rayo de luz tienen una energía característica determinada por la frecuencia de la luz. En el proceso de fotoemisión, si un electrón absorbe la energía de un fotón y éste último tiene más energía que la función trabajo, el electrón es arrancado del material. Si la energía del fotón es demasiado baja, el electrón no puede escapar de la superficie del material. Aumentar la intensidad del haz no cambia la energía de los fotones constituyentes, solo cambia el número de fotones. En consecuencia, la energía de los electrones emitidos no depende de la intensidad de la luz, sino de la energía de los fotones.
Los electrones pueden absorber energía de los fotones cuando son irradiados, pero siguiendo un principio de "todo o nada". Toda la energía de un fotón debe ser absorbida y utilizada para liberar un electrón de un enlace atómico, o si no la energía es re-emitida. Si la energía del fotón es absorbida, una parte libera al electrón del átomo y el resto contribuye a la energía cinética del electrón como una partícula libre.
Einstein no se proponía estudiar las causas del efecto en el que los electrones de ciertos metales, debido a una radiación luminosa, podían abandonar el metal con energía cinética. Intentaba explicar el comportamiento de la radiación, que obedecía a la intensidad de la radiación incidente, al conocerse la cantidad de electrones que abandonaba el metal, y a la frecuencia de la misma, que era proporcional a la energía que impulsaba a dichas partículas.
El trabajo de Einstein predecía que la energía con la que los electrones escapaban del material aumentaba linealmente con la frecuencia de la luz incidente. Sorprendentemente este aspecto no había sido observado en experiencias anteriores sobre el efecto fotoeléctrico. La demostración experimental de este aspecto fue llevada a cabo en 1915 por el físico estadounidense Robert Andrews Millikan.

Efecto doppler.
El efecto Doppler, llamado así por el austríaco Christian Andreas Doppler, es el aparente cambio de frecuencia de una onda producida por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador. Doppler propuso este efecto en 1842 en su tratado Über das farbige Licht der Doppelsterne und einige andere Gestirne des Himmels (Sobre el color de la luz en estrellas binarias y otros astros).
El científico neerlandés Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot investigó esta hipótesis en 1845 para el caso de ondas sonoras y confirmó que el tono de un sonido emitido por una fuente que se aproxima al observador es más agudo que si la fuente se aleja.Hippolyte Fizeau descubrió independientemente el mismo fenómeno en el caso de ondas electromagnéticas en 1848. En Francia este efecto se conoce como "efecto Doppler-Fizeau" y en los Países Bajos como el "efecto Doppler-Gestirne".
En el caso del espectro visible de la radiación electromagnética, si el objeto se aleja, su luz se desplaza a longitudes de onda más largas, desplazándose hacia el rojo. Si el objeto se acerca, su luz presenta una longitud de onda más corta, desplazándose hacia el azul. Esta desviación hacia el rojo o el azul es muy leve incluso para velocidades elevadas, como las velocidades relativas entre estrellas o entre galaxias, y el ojo humano no puede captarlo, solamente medirlo indirectamente utilizando instrumentos de precisión como espectrómetros. Si el objeto emisor se moviera a fracciones significativas de la velocidad de la luz, sí sería apreciable de forma directa la variación de longitud de onda.

c) efecto Mossbauer.
Con anterioridad se había observado la emisión y absorción de rayos X por parte de gases, por lo tanto se pensaba que un fenómeno similar se observaría con los rayos gamma, que se originan en las transiciones nucleares (a diferencia de los rayos X que se producen por transiciones de electrones). Sin embargo, fallaron los intentos por observar resonancias de rayos gamma en gases debido a la energía que se pierde en el retroceso, lo que imposibilita la resonancia (el efecto Doppler también ensancha el espectro de los rayos gamma). Sin embargo Mössbauer pudo observar resonancias en iridio en estado sólido, lo que disparó la pregunta sobre por qué era posible observar resonancia de rayos gamma en los sólidos, pero no en los gases. Mössbauer propuso que, para el caso de átomos que se encuentran contenidos dentro de un sólido, bajo ciertas circunstancias una fracción de los eventos nucleares podían tener lugar sin que se produjera un retroceso. Atribuyó la resonancia observada a esta fracción de eventos nucleares en los cuales no se dispersaría energía en fenómenos de retroceso. Por este descubrimiento se le concedió el Premio Nobel de Física en el año 1961 junto con Robert Hofstadter por su trabajo en el campo de la dispersión de electrones en el núcleo de los átomos.
En general, los rayos gamma son producto de transiciones nucleares: entre un estado inestable de alta energía, a un estado de menor energía. La energía del rayo gamma emitido corresponde a la energía de la transición nuclear, menos la cantidad de energía que se pierde en el retroceso (o desplazamiento) del átomo que la emite. Si la "energía de retroceso" que se pierde es pequeña comparada con el ancho de la energía de la transición nuclear, entonces la energía del rayo gamma todavía se corresponde con la energía de la transición nuclear, y el rayo gamma puede ser absorbido por un segundo átomo del mismo tipo que el primero. Esta emisión y posterior absorción es llamada resonancia. Energía de retroceso adicional es también utilizada durante la absorción, de forma tal que para que la resonancia pueda producirse la energía de retroceso debe ser menor que la mitad de la energía correspondiente a la transición nuclear.

d) efecto de aberración.
El descubrimiento de Bradley, la llamada aberración estelar, es análoga a la situación que se produce cuando caen gotas de lluvia. Una gota de lluvia, aunque caiga verticalmente con respecto a un observador en reposo en la tierra, cae en ángulo para un observador en movimiento. De este modo, un modelo corpuscular de la luz podría explicar la aberración estelar muy fácilmente. Por otra parte, la teoría ondulatoria también brinda una explicación satisfactoria, siempre que el éter permanezca totalmente quieto cuando la Tierra lo surca.

La diferencia máxima entre la posición observada y la posición real de un astro alcanza un máximo de 20.47 segundos de arco denominándose constante de aberración. La tangente trigonométrica de la constante de aberración se aproxima mucho a la razón de la velocidad orbital terrestre a la velocidad de la luz (esta fórmula sencilla es una aproximación a la fórmula relativista exacta).

conclusiones:
en los efectos anteriormente mencionados se nos dice que la apreciación de cada efecto es aparente como si el fenómeno actuara dependiendo de la poscicion del observador, pero esto es totalmente falso ya que el efecto de dicho fenómeno sera igual sin importar la posición, la distancia o el lugar donde se encuentre el observador; lo que en realidad pasa es que el observador es el que percibe un efecto distorsionado del fenómeno debido a que su marco de referencia con respecto a otro observador es diferente, si el marco de referencia fuera igual para ambos observadores el efecto del fenómeno seria apreciado de igual manera.

yo pienso que el efecto de Mossbauer y el efecto de Doppler son similares ya que el primero se presenta en ondas que no son visibles a simple vista, sin embargo presentan el mismo comportamiento que ondas perceptibles a los sentidos, este comportamiento igual dependerá del marco de referencia utilizado para explicar el comportamiento de dicha onda ya sea una onda que presente el efecto Mossbauer o efecto Doppler  la apreciación nótese apreciación mas no efecto dependerá del marco de referencia elegido para dicho fenómeno.