Con este libro, el cuarto, de la Serie «Física para todos» terminamos el examen de los fundamentos de física.
¿Qué se entiende por esta palabra indefinida «fundamentos»? Ante todo se trata de las leyes principales sobre las que descansa todo el edificio de la física. Su cantidad no es muy grande, de modo que incluso podemos enumerarlas:
Las leyes del movimiento de la mecánica clásica; las leyes de la termodinámica; las leyes contenidas en las ecuaciones de Maxwell que rigen las cargas, las corrientes y las ondas electromagnéticas; las leyes de la física cuántica y la teoría de la relatividad. Las leyes de la física, al igual que de todas las ciencias naturales, revisten carácter empírico. Llegamos a ellas por medio de la observación y experimentación. El experimento permite establecer una multitud de hechos primarios; la estructuración de la sustancia a partir de átomos y moléculas, el modelo nuclear del átomo, el aspecto corpuscular-ondulatorio de la materia… Tanto la cantidad de leyes principales, como la de hechos y conceptos básicos necesarios para su descripción no es muy grande, en todo caso, es reducida.
Durante los últimos decenios la física se extendió en tal medida que las personas que trabajan en sus diferentes ramas dejan de comprender unas a otras apenas la conversación rebasa los marcos de aquello que las vincula en una sola familia, o sea, rebasa los límites de las leyes y conceptos que forman la base de todos los apartados de la física. Algunos capítulos de la física se han entrelazado estrechamente con la técnica, con otras ramas de las ciencias naturales, con la medicina y hasta con las ciencias humanitarias. No es de extrañar que se hayan conformado como disciplinas independientes.
Es poco probable que alguien discuta que a la exposición de las ramas de la física aplicada debe preceder el examen de las principales leyes y los hechos de esta ciencia. Pero es igualmente evidente que los diferentes autores, en dependencia de su gusto individual y la estrecha especialidad, cada uno a su manera, seleccionarán y compondrán el material necesario para construir la base de la física. Y dejemos al lector que juzgue sobre una de las posibles variantes de exposición de estas bases. En los prólogos a les primeros fascículos ya hemos hablado sobre el círculo de lectores de la serie «Física para Todos». Estos libros están destinados a los representantes de todas las profesiones los cuales desean recordar la física, formar una idea acerca de su estado, el influjo que ejerce sobre el progreso científico- técnico, así como su significado para la formación de la concepción materialista del mundo. Muchas páginas de la serie despertarán el interés de los maestros de la física, como así mismo de los alumnos que sienten afición a esta disciplina. Cabe pensar que los lectores a quienes «infunden pavor» las formulas algebraicas también encontrarán en estos libros algunas cosas interesantes para ellos.
Se sobrentiende que dicha serie de libros no prevé que alguien, valiéndose de la misma, estudie física. Para esta finalidad existen libros de texto.
Según el parecer del autor, el libro «Fotones y núcleos» debe enseñar a los lectores como actúan las leyes del campo electromagnético y de la física cuántica al analizar el comportamiento de las ondas electromagnéticas de diferente longitud. Antes de pasar a la conversación sobre los núcleos atómicos, el lector se enterará de las nociones de la mecánica ondulatoria y de la teoría especial de la relatividad. Y después de exponer los principales hechos referentes a la estructura del núcleo atómico abordaremos el tema, que inquieta la humanidad, acerca de las fuentes de energía en la Tierra. Finalmente, consumaremos nuestra narración con un breve relato sobre la Universo. El pequeño volumen del libro no da la posibilidad de detenernos en muchos temas tradicionales. Lo viejo se vio obligado a ceder su puesto a lo nuevo.Cada persona intelectual, incluso sin ser especialista, puede llegar al fondo de los problemas físicos modernos. Albert Einstein
Si usted puede medir y expresar numéricamente de lo que habla, sabe algo sobre esta asignatura: pero si usted no puede hacer eso, sus conocimientos son escasos e insuficientes. Puede ser que esto represente el primer paso en la investigación, no obstante, es poco probable que su pensamiento avance hasta el grado de un conocimiento real. Lord Kelvin
Para comprender cómo se adquieren los conocimientos científicos y estimar el grado de su autenticidad, es necesario saber cómo se llevaron a cabo las mediciones. Pues todos nuestros conocimientos científicos dimanan de las pruebas y observaciones comprendidas correctamente y de esta manera las mediciones forman la base de las generalidades científicas.
Desde la profunda antigüedad hasta los días de hoy el hombre, luchando por dominar la naturaleza, resuelve las más diversas tareas, incluyendo la búsqueda de los métodos para medir el tiempo: primero muy aproximados y luego cada vez más precisos.
Pasan siglos. El horizonte intelectual del individuo se hace más amplio. Estudiando la Tierra, su movimiento y las estrellas que la rodean, el hombre inventa unos métodos y dispositivos tan precisos para medir el tiempo que se logra incluso notar el movimiento de los continentes y medir la irregularidad de La rotación de la Tierra que es sólo unas milésimas de segundo durante un siglo.
Penetrando poco a poco en el micromundo, es decir, en las moléculas, los átomos y las partículas elementales, chocando en este caso con unas escalas peculiares de tiempo que son milésimas, millonésimas e incluso milmillonésimas de segundo, el hombre encuentra procedimientos para medirlas.
Al estudiar el pasado de la vida orgánica, el hombre busca en la tierra los restos de la vida antigua y reconstituye la historia de los acontecimientos que transcurrieron muchos milenios atrás. En este caso la fecha de los acontecimientos desempeña un gran papel y el hombre halla los medios para determinarle.
La persona, investigando el subsuelo y elaborando los métodos de la búsqueda de los recursos minerales, se convence de la importancia de saber la edad de las rocas. Para ello se requiere medir lapsos de millones y centenas de millones de años, pero ni un método anterior resulta útil para determinar intervalos de tiempo tan grandes. Entonces el hombre inventa nuevos métodos que permiten definir la edad de las rocas que equivale a centenas de millones o incluso a mil millones de años. Estudiando los cuerpos Celestes, o sea, el Sol, las estrellas y acumulaciones estelares el hombre descubre que éstos cambian, al analizar la historia de su desarrollo, choca con unos enormes espacios de tiempo de millones y mil millones de años y perfecciona los métodos que permiten su medición.
En los laboratorios científicos, talleres industriales, empresas agrícolas y en las clínicas el hombre, al chocar con los procesos que en condiciones naturales transcurren con extremada lentitud o demasiada rapidez, lo que dificulta su estudio, inventa un método para “controlar el tiempo”, cambiando la velocidad de la observación de los fenómenos.
El libro relata con qué fin se crearon diversos procedimientos de medición del tiempo y en qué consisten, sobre algunos resultados fundamentales que fueron obtenidos con su ayuda, sobre los procesos que transcurren en el mundo habitual, asimismo en los átomos, núcleos atómicos, en los planetas, estrellas y galaxias, sobre la duración de estos procesos que en unos casos es igual sólo a millonésimas fracciones de una milmillonésima de segundo y en otros, a centenares de millones y mil millones de años. De esta manera fue hecho el corte del Universo por una de sus coordenadas principales que es el tiempo. Semejante enfoque permitió mostrar cómo se modificaba y perfeccionaba paulatinamente el concepto del tiempo y los métodos de su medición, y a qué logros fundamentales condujo eso.
En el libro también se narre sobre la intensificación y el cambio de las ideas científicas, sobre el entrelazamiento del progreso científico y técnico y su estimulación mutua. Se comunica una serie de hechos científicos y se relata en qué base, con qué métodos y de qué manera fueron logrados y eso, aunque sea en cierta medida, permite comprender el espíritu de la ciencia y su desarrollo.
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