Organización del Universo Del microcosmos al macrocosmos

Organización del Universo

Del microcosmos

almacrocosmos

Un viaje desde lo más grande hasta lo más pequeño

Hasta lo más pequeño

1 metro

Escala humana

Un paseo por el Universo a gran escala

10 m

Escala humana

100 m

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

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

10.000.000.000 m = 10 millones de km

Tamaño típico de la distancia recorrida por la Tierra en cuatro

días

100.000.000.000 m = 100 millones de km

Distancia típica entre las

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

1 m

Escala humana

Un paseo por el microcosmos

0.1 m = 10 cm

106

Tamaño típico de un hoja

o una mano

106

0.01 m = 1 cm

Tamaño típico de

un insecto

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

0,000.000.1 m =0.1 micras

Detalle de un cromosoma

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

ARISTOTELES

LA FÍSICA ANTIGUA Y MEDIEVAL

Modelo Modelo geocéntrico de geocéntrico de

PtolomeoPtolomeoSol

Luna

Júpiter

Saturno

Marte

Venus

TT

Mercurio

Modelo Modelo heliocéntrico heliocéntrico de Copérnicode Copérnico

Sol

Venus

Mercurio

Luna

TierraTierra

Marte

Júpiter

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

Sardi Carnot (1796-1832)

Termodinámica: energía, trabajo, calor…

a) No invarianza de las ecuaciones de Maxwell con respecto al grupo de Galileo b) Radiación del cuerpo negro c) Estabilidad de átomod) Líneas espectrales discretas

a) Mecánica Analítica Clásica (movimiento planetario)b) Ecuaciones de Maxwell (ondas electromagnéticas)c) Termodinámica y Teoría Cinética (ecuación deBoltzmann)

La Física fundamental a finales del siglo XIX

Éxitos de la Física decimonónica

Problemas abiertos

Los grandes paradigmas de la física del siglo XX

Los grandes paradigmas de la física del siglo XX

La Teoría de la RelatividadLa Teoría de la Relatividad

a) Revisión de las nociones de espacio tiempo (contracciónespacial, 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)

a) Revisión de las nociones de espacio tiempo (contracciónespacial, 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