Caída libre: respuestas de veinte siglos de física

En esta entrada vamos a estudiar las respuestas históricas al problema de una partícula que cae en un campo gravitatorio, desde la que daría Aristóteles a las que darían Feynman o Einstein. Eso nos obligará a repasar los puntos de vista de cada uno, ver cómo han evolucionado, y cómo avanzamos progresivamente hacia nuevos paradigmas más generales que destierran o engloban a los anteriores.

Al lío 😛

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Newton y la Ley de la Gravitación Universal: ¿cómo llegó a ella?

«Si alguien no puede ver la gravitación actuando aquí es que no tiene alma». Feynman sobre un cúmulo globular.

En esta entrada vamos a entender cómo llegó Newton a su Ley de la Gravitación Universal. Haremos un repaso de los intentos por comprenderla a lo largo de veinte siglos, situando el trabajo de Newton en su contexto, para así entender por qué fue tan absolutamente increíble. Realizaremos las mismas cuentas que el propio Newton hizo para llegar a esta ley, y de paso revisaremos las críticas principales, para ver que los por qué’s no son usualmente la mejor pregunta en física.

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¿Por qué el mérito de la creación de la relatividad especial es de Einstein?

En la entrada anterior vimos el experimento de Michelson y Morley y el trabajo de Lorentz intentando hacer cuadrar la relatividad galineana con el electromagnetismo de Maxwell. Allí entendimos que el electromagnetismo y la mecánica de Newton son incompatibles. A los físicos les quedaban dos opciones: o modificaban la mecánica o modificaban el electromagnetismo. Aunque algunos empezaban a entender que modificar el electromagnetismo no iba a ser posible, ninguno antes que Einstein supo dar con la tecla adecuada.

En esta entrada veremos cómo se desarrolló la teoría de la relatividad especial. Las contribuciones de Lorentz, Larmor, Voigt y sobretodo Poincaré, quien más cerca estuvo de adelantarse a Einstein en la creación de la relatividad especial. Y con ello entenderemos porqué el trabajo de Einstein fue tan revolucionario y su enfoque tan distinto. En definitiva, veremos porqué la teoría de la relatividad especial es mayormente mérito de Albert Einstein.

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El experimento de Michelson-Morley y las transformaciones de Lorentz

En esta entrada vamos a diseccionar el experimento de Michelson y Morley, diseñado para medir la velocidad absoluta de la Tierra respecto al éter, que se mostraba como un sistema de referencia privilegiado. Para ello, tendremos que comprender primero qué es el éter y por qué era necesario. Entender qué dice el principio de relatividad de Galileo y por qué las ecuaciones de Maxwell no lo cumplían. Qué encontraron Michelson y Morley en su experimento y cómo lo explicaron Lorentz y Fitzgerald. Y veremos además el trabajo de Lorentz, el cual era mucho más extenso y profundo de lo que se suele contar en los libros de divulgación, desembocando finalmente en las famosas transformaciones de Lorentz… aunque por una vía muy distinta a la correcta.

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Descubriendo las partículas elementales (Parte II: hacia el Modelo Estándar)

“Three quarks for Muster Mark!

Sure he has not got much of a bark

And sure any he has it’s all beside the mark”

James Joyce, Finnegan’s Wake.

En esta (segunda) entrada, terminaremos nuestro camino sobre el descubrimiento de las partículas elementales del modelo estándar. Veremos cómo se introdujeron el concepto de extrañeza o el de número bariónico. Como el Camino Óctuple puso orden entre tantas partículas y la introducción inevitable de los quarks gracias a este. Entenderemos porqué se introdujo la noción de carga de color, o cuáles son los bosones que median las interacciones débiles y fuertes. En resumen, veremos de donde salen las partículas que forman la tabla periódica de los físicos.

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