Organización del Universo Del microcosmos al macrocosmos

Un viaje desde lo más grande hasta lo más pequeño

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

10 m Escala humana

Tamaño típico de varios edificios y un aparcamiento

1000 m = 1 km Tamaño típico de un gran laboratorio

10.000 m = 10 km Tamaño típico de una ciudad pequeña

100.000 m = 100 km Tamaño típico de una provincia

Tamaño típico de Centroeuropa 1.000.000 m = 1.000 km Tamaño típico de Centroeuropa

10.000.000 m = 10 mil km Tamaño típico de la Tierra

100.000.000 m = 100 mil km

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

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

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

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

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

100.000.000.000.000 m = 100 mil millones de km

1.000.000.000.000.000 m = 1 billón de km

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

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

1.000.000.000.000.000.000 m – 100 años luz

100.000.000.000.000.000.000 m - 10.000 años-luz

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

10.000.000.000.000.000.000.000 m - 1 millón de años-luz

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

1.000.000.000.000.000.000.000.000 m - 100 millones de años-luz

10.000.000.000.000.000.000.000.000 m -1.000 millones de años-luz

1000.000.000.000.000.000.000.000.000 m - 100.000 millones de a.-l. Tamaño típico del Universo observable

Un paseo por el microcosmos Escala humana

Tamaño típico de un hoja 0.1 m = 10 cm Tamaño típico de un hoja o una mano 106

0.01 m = 1 cm 106 Tamaño típico de un insecto

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

0,000.1 m = 0.1 milímetros

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

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

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

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

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

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

0,000.000.000.01 m = 0,1 angstrom

0,000.000.000.001 m = 1 picómetro

0,000.000.000.000.1 m = 0,1 picómetro

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

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

0,000.000.000.000.000.1 m = 0,1 fermi

LA FÍSICA ANTIGUA Y MEDIEVAL ARISTOTELES

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

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

Leyes de Kepler (1571-1630): órbitas elípticas

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.

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.

Fenómenos ondulatorios

Interferencia

Maxwell y la teoría electromagnética

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

La Física fundamental a finales del siglo XIX Éxitos de la Física decimonónica a) Mecánica Analítica Clásica (movimiento planetario) b) Ecuaciones de Maxwell (ondas electromagnéticas) c) Termodinámica y Teoría Cinética (ecuación de Boltzmann) Problemas abiertos 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

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)

E = m c2

Materia (masa) Energía