Qual é a História da Física Moderna?

Answer 1

Vou resumir. Os detalhes você pesquisa.

A história da física é contada a partir de Aristóteles, discípulo de Platão, que publicou assuntos sobre a natureza e o mundo fisico. Elaborou a teoria Geocêntrica, que afirmava que a Terra era o centro do universo.

A partir do Século II, Ptolomeu desenvoveu seus tabalhos a partir das obras de Aristóteles, reafirmando a teoria geocêntrica. Esta teoria perdurou por mais de 1400 anos quando Nicolau Copérnico comprovou que a Terra era o centro do universo.

Galileu Galilei desenvolveu então diversas teorias que descreviam o movimento dos corpos no Universo,.

Isaac Newton publicou diversos trabalhos que contradiziam as teorias de Galileu e tinham fundamentos práticos. A partir de seus trabalhos foi criada a mecânica clássica, que explicava conceitos do universo através da cinemática, dinâmica, trabalho e energia e a teoria da gravitação universão.

Em 1900 Max Planck formulou a lei da radiação (uma das sementes da mecânica quântica)

Em 1905 Albert Einstein publicou a teoria restrita da relatividade, que trata do movimento relativo entre os corpos do universo, mudando conceitos da mecânica clássica.

Em 1913 Niels Bohr descreveu o comportamento dos elétrons nos átomos de hidrogênio. (uma outra semente da mecânica quântica)

Em 1915 Albert Einstein publicou a teoria geral da relatividade, extendendo suas descobertas para referenciais não universais.

Foi então que Einstein, Bohr e Planck elaboraram a teoria quântica, que deu origem à mecânica quântica.

Em 1924 Louis de Broglie elaborou a teoria da dualidade onda-partícula, calculando a onda de um corpo em movimento, comprovado na prática por Clinton Joseph e Lester Germer.

Em 1927 Werner Heisenberg elaborou o princípio da incerteza, que foi aplicado com sucesso à mecânica quântica. Einstein, no entanto, rejeitou essa idéia e se afastou, tentando até o fim de sua vida em vão criar uma teoria única para descrever o universo.

Em 1928 Paul Dirac aplicou a teoria da relatividade aos movimentos dos elétrons e deduziu que deveriam haver partículas conjugadas do elétron, que denominou de pósitron (partícula de antimatéria).

Em 1932 Carl Anderson observou experimentalmente a existenia do pósitron e comprovou a existência da antimatéria.

Em 1970 os físicos Yochiro Nambu, Holger Nielsen e Leonard Susskind elaboraram a teoria das cordas que parte do princípio de que a matéria é constituída por filamentos de energia em vibração.

Em 1984 Michael Green e John Schwarz propuseram a teoria das cordas cósmicas (ou supercordas).

Na sequencia, Michael James Duff, Chris Hull e Paul Townsend propuseram a teoria-M para unificar as 5 teorias das cordas atualmente existentes.

Isso é só um extrato das principais descobertas. Muita coisa aconteceu entre um e outro, mas ficaria um texto muito grande para a resposta.
Pesquise cada um desses eventos (pode ser na Internet mesmo) e você encontrará os detalhes adicionais de cada um.

Answer 2

Física Moderna é a denominação dada ao conjunto de teorias surgidas no começo do século XX, principiando com a Mecânica Quântica e a Teoria da Relatividade e as alterações no entendimento científico daí decorrente, bem como todas as teorias posteriores.

De fato, a maior mudança foi a de visão de mundo, com drásticas alterações no entendimento das noções do espaço, tempo, medida, causalidade, simultaneidade , trajetória e localidade.

A mecânica quântica surgida dos trabalhos de Max PlanckFalhou ao verificar gramática (Erro desconhecido): Inserir fórmula aqui E=h.f e Einstein, mudou a visão que se tinha da energia, como grandeza capaz de assumir qualquer valor ("espectro contínuo"). Do trabalho de Planck, admitindo a quantização da energia do oscilador harmônico, pôde Einstein estabelecer que a energia na verdade se propaga no espaço na forma de "pacotes", os chamados quanta. O quantum de luz se chama fóton.

O desenvolvimento natural da Mecânica Quântica encontrou sua aplicação mais brilhante na demonstração de Niels Bohr da estabilidade do átomo, o chamado modelo de Bohr. Mas a antiga teoria quântica, como desenvolvida por Bohr, era um misto de Mecânica Clássica com alguns argumentos de quantização ad hoc.

A moderna teoria quântica foi uma formalização em moldes mais rigorosos, como fruto dos trabalhos de físicos tais como Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Max Born, Wolfgang Pauli e Paul Adrien Maurice Dirac. Tal desenvolvimento também se deu pelos esforços do matemático John von Neumann.

Dentre esses desenvolvimentos, a teoria quântica abandonou senão totalmente, pelo menos parcialmente, a noção de trajetória e da localidade, em função do princípio da incerteza. Assim tem-se a noção da trajetória, de natureza determinista, substituída pela noção de função de onda, de natureza probabilística. Essa interpretação da função de onda, como "medida" da potencialidade de localização de uma partícula, foi dada pela análise e correta interpretação de Max Born.

Bohr contribui decisivamente também para esse desenvolvimento ulterior da mecânica quântica. Ele e seus seguidores (incluindo Heisenberg) ajudaram a formar a chamada interpretação de Copenhague. Nessa interpretação, dá-se a explicação quântica da medida. Uma medida realizada sobre um sistema quântico resulta da interação de um aparelho de medida clássico com um sistema quântico. Como a medida resulta numa certeza sobre um valor de uma grandeza (observável), ao passo que a função de onda representa uma função de probabilidades em termos da posiçao, significa dizer que o ato de medir implica num colapso da função de onda.

Nas teorias da relatividade (restrita e geral) as noções de espaço e tempo se mesclam em um novo conceito, o espaço-tempo, devido principalmente à contribuição de Herman Minkowski.

A idéia clássica que se tinha da simultaneidade, como algo em si, foi abandonada pela relatividade, em decorrência da finitude da velocidade de transmissão das interações físicas. Passa a depender, assim como várias outros conceitos e grandezas, do referencial que se está adotando para se analisar uma dada situação física.

No contexto da relatividade, para cada ponto do continuum espaço-tempo tem-se associado um evento, ou seja, um acontecimento pontual. No decorrer do tempo, cada ponto no espaço-tempo se integra num linha contínua, a chamada linha de universo.

Como a duração de um segundo e o comprimento de um metro dependem do referencial, deve existir um referencial onde o intervalo de tempo e o intervalo de distâncias entre dois eventos deva ser um máximo ou um mínimo (um extremo). Tal referencial existe, e é aquele para o qual a partícula (ou o corpo) está momentaneamente em movimento retilíneo uniforme, ou seja, momentaneamente em um referencial inercial. Em cada ponto da linha de universo existe um tempo próprio, que é o valor máximo que se pode atribuir de intervalo de tempo entre dois eventos. Para a distância entre dois eventos, existe um valor mínimo, que é o comprimento natural do intervalo.

Dentro do âmbito da relatividade, inclusive, o termo intervalo é reservado para o invariante associado ao tamanho de um "trecho" da linha de universo. Para um elemento diferencial, tal intervalo é dado por um combinação de coordenadas. Para a relatividade restrita, o tamanho do intervalo não depende do ponto particular do universo onde se observe (homogeneidade do espaço). Para a relatividade geral, ele depende do ponto particular, e é regida pelo tensor métrico, que é função das coordenadas do espaço.

Em 1914, Nordström fez a primeira tentativa de unificação de teorias físicas, já no âmbito da física moderna. A seguir, em 1918, Weyl fez outra tentativa. Porém, o primeiro a ser bem sucedido foi Kaluza em 1921, que desenvolveu uma unificação do eletromagnetismo e a relatividade geral, baseado numa idéia simples: a existência de uma quinta dimensão a mais que o continuum quadridimensional da relatividade. O seu trabalho sugeria que a mera existência de tal espaço pentadimensional fazia surgir como derivadas a teoria de Maxwell e de Einstein, além de garantir o surgimento da equação de Klein-Gordon para o campo escalar sem massa. A quinta dimensão, porém, inobservável, seria estendida ao longo de uma trajetória circular, compondo assim um espaço cilíndrico. Matematicamente, isso conduz a uma imposição de que todas as derivadas tomadas em relação a essa coordenada ao longo da quinta dimensão seriam nulas.

Em 1926, a primeira grande adição à teoria de Kaluza foi dada pelo físico sueco Klein, que trouxe um aspecto quântico para a teoria. Ele postulou que o espaço tinha uma topologia circular em uma escala muito pequena. A periodicidade implícita nessa hipótese garantia também que os campos poderiam ser expandidos em termos de séries de Fourier. Além disso, esse tipo de expansão parecia sugerir o porquê de a carga elétrica se apresentar discreta. Lamentavelmente, esta parte da teoria teve que ser posteriormente descartada, em função das energias anormalmente altas previstas assim. As críticas feitas sobre as teorias de Kaluza e Klein em sua maioria eram porque elas não previam nada observável, apenas faziam uma unificação que fazia sentido. Não pareciam ser plausíveis porque a necessidade de uma quinta dimensão parecia algo artificial. Entretanto, as críticas não passaram disso, e nunca provaram que as teorias de ambos fossem de fato incoerentes.

De fato, as teorias de Kaluza e Klein depois de muito tempo esquecidas, foram novamente revividas em um quadro mais amplo, dado pelas teorias das cordas.

Answer 3

A história resumida é a seguinte: Descobriu-se os átomos, descobriu-se os elétrons, descobriu-se que a luz é radiação, a luz tem velocidade finita e isotrópica (puf, relatividade), depois que pode ser descrita como pacotes de energia, a carga positiva do núcleo é concentrada numa região muito pequena e o resto é espaço vazio, modelo atômico "tipo" planetário (puf, mecânica quântica). O resto até o momento são aplicações, refinamentos, experimentos cada vez mais precisos e confirmação sobre confirmação das duas teorias acima. Seu uso em tecnologia nos levou rapidamente ao estágio em que estamos.

Answer 4

A mesma história da física antiga, continua sendo uma chatice.