El Universo Mecánico capitulo 10. Las fuerzas fundamentales de la naturaleza.
Summary
TLDREl guion explora las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza: la fuerza nuclear fuerte, la débil, la eléctrica y la gravedad. Expone cómo la segunda ley de Newton, F = ma, nos lleva a cuestionar la esencia de la fuerza y la masa. Muestra cómo la ciencia ha avanzado gracias a la integración de la fuerza de gravedad en esta ecuación, y cómo la investigación en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena revela los misterios del núcleo atómico. Además, destaca la búsqueda de una teoría unificada y la influencia de estas fuerzas en el universo, desde las estrellas hasta los átomos, y la vida cotidiana.
Takeaways
- 🔬 Las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza son la fuerza nuclear fuerte, la fuerza nuclear débil, la fuerza eléctrica y la fuerza de la gravedad.
- 🧠 La segunda ley de Newton, F = ma, es central en el avance de la física, pero sin entender qué es la fuerza o la masa, su significado es limitado.
- 🌌 El Instituto de Tecnología de California en Pasadena, con el laboratorio de radiación de Charles Burns, investiga el núcleo de los átomos y las fuerzas fundamentales.
- 💥 La fuerza nuclear fuerte es responsable de mantener unidos a los protones y neutrones en el núcleo del átomo, superando su repulsión natural.
- 🌑 La fuerza nuclear débil, aunque su nombre sugiere lo contrario, tiene efectos significativos en procesos como la muerte de estrellas y la desintegración de isótopos radioactivos.
- 🌍 La gravedad es la fuerza fundamental que atrae objetos y explica el movimiento de cuerpos celestes, como la Luna alrededor de la Tierra.
- 🔋 La electricidad es una fuerza fundamental presente en todos los aspectos de la vida cotidiana, desde la corriente eléctrica hasta las cargas en los átomos.
- ⚡ La fuerza eléctrica es similar a la gravedad en su fórmula, y describe la interacción entre cargas eléctricas positivas y negativas.
- 🔬 El avance en la física busca una teoría unificada que explique todas las fuerzas fundamentales y su relación con la materia.
- 🌐 La electricidad también desempeña un papel crucial en la estructura de los átomos y moléculas, manteniendo la materia unida a través de enlaces iónicos y covalentes.
- 🚀 Los experimentos con aceleradores, como el del Instituto Caltech, simulan fenómenos del Sol y estudian reacciones nucleares, contribuyendo al entendimiento del universo.
Q & A
¿Cuáles son las cuatro fuerzas fundamentales en el universo según el guion?
-Las cuatro fuerzas fundamentales en el universo son la fuerza nuclear fuerte, la fuerza nuclear débil, la fuerza eléctrica y la fuerza de la gravedad.
¿Qué ley de Newton es mencionada en el guion y qué dice?
-El guion menciona la segunda ley de Newton, que establece que una aceleración es producida por una fuerza que actúa sobre una masa.
¿Qué fenómeno se describe como un enigma filosófico en el guion?
-El guion describe como un enigma filosófico el hecho de que no tenemos idea de lo que significa fuerza ni masa, a pesar de que la segunda ley de Newton se utiliza para calcular trayectorias y órbitas.
¿Dónde se encuentra el Instituto de Tecnología de California y qué investigan en su laboratorio de radiación?
-El Instituto de Tecnología de California se encuentra en Pasadena. En su laboratorio de radiación, Charles Burns y sus colegas investigan sobre el núcleo de los átomos, estudiando las fuerzas fundamentales de la naturaleza.
¿Qué fuerza mantiene unidos a los protones y neutrones dentro del núcleo atómico y cómo es su alcance?
-La fuerza nuclear fuerte mantiene unidos a los protones y neutrones dentro del núcleo atómico. Su alcance es muy limitado, requiriendo 12 ceros después de una coma para expresarlo en centímetros.
¿Qué efecto tiene la fuerza nuclear débil y cómo se relaciona con eventos astronómicos?
-La fuerza nuclear débil tiene efectos sutiles pero evidentes, como en la muerte violenta de grandes estrellas y la desintegración de isótopos radioactivos. Esta fuerza está relacionada con transformaciones químicas significativas en el universo.
¿Cómo describió Isaac Newton la gravedad en su ley de la gravitación universal?
-Isaac Newton describió la gravedad en términos de fuerza en su ley de la gravitación universal, explicando cómo la gravedad atrae los objetos hacia la tierra y mantiene la luna y otros planetas en órbita.
¿Quién fue Henry Cavendish y qué contribución realizó a la ciencia con respecto a la gravedad?
-Henry Cavendish fue un científico inglés que midió la constante de la ley universal de la gravedad de Isaac Newton, determinando indirectamente el peso de la tierra.
¿Cómo se relaciona la electricidad con las fuerzas fundamentales de la naturaleza y cómo se describe su naturaleza en el guion?
-La electricidad es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza que actúa entre cargas positivas y negativas. En el guion, se describe como una fuerza que puede ser tanto común como extraordinaria, y que mantiene la estructura de las cosas en el universo.
¿Qué es un acelerador en tándem y cómo se utiliza en el guion para investigar las fuerzas fundamentales?
-Un acelerador en tándem es una herramienta utilizada en física experimental que permite utilizar el mismo alto voltaje dos veces para acelerar partículas. En el guion, se utiliza para reproducir fenómenos que ocurren dentro del sol y para investigar la fusión de núcleos de carbono y helio.
¿Qué lección importante se aprende sobre la naturaleza de la física desde el guion y cómo se relaciona con las preguntas fundamentales de la ciencia?
-El guion enseña que la dificultad en la física no siempre es la falta de respuestas, sino a menudo no saber qué preguntas hacer. Las preguntas fundamentales, como cuáles son las fuerzas de la naturaleza y cuáles son los componentes últimos de la materia, siguen siendo centrales en la física moderna.
Outlines
🔬 Fuerzas fundamentales y la ley de Newton
El primer párrafo introduce las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza: la fuerza nuclear fuerte, la fuerza nuclear débil, la fuerza eléctrica y la gravedad. Se discute cómo la segunda ley de Newton, que relaciona la fuerza con la masa y la aceleración, no define completamente qué son la fuerza y la masa. Se menciona la importancia de la ley de la gravedad y se plantea la pregunta de cuáles son las otras fuerzas fundamentales, llevando al tema central del video sobre la investigación del núcleo atómico y las fuerzas fundamentales.
🌟 Fuerzas nucleares y su importancia en el universo
El segundo párrafo se enfoca en las fuerzas nucleares fuerte y débil, que operan en el núcleo del átomo. La fuerza nuclear fuerte es responsable de mantener unidos a los protones y neutrones en el núcleo, mientras que la fuerza nuclear débil tiene efectos sutiles pero evidentes, como en la muerte de estrellas y la desintegración de isótopos radioactivos. Aunque estas fuerzas son misteriosas y se conocen en cierto modo, su papel en el universo es crucial, vinculando el pasado, el presente y el futuro de la materia.
🌍 La gravedad y la electricidad en la vida cotidiana
El tercer párrafo explora la gravedad y la electricidad, dos fuerzas fundamentales que son más accesibles en nuestra vida diaria. La gravedad, explicada por la ley de Newton, es la fuerza atractiva que influye en todo, desde objetos caídos hasta la órbita de la luna y los planetas. La electricidad, por otro lado, es descrita como una fuerza común y a la vez poderosa, que desde la era de Benjamín Franklin ha sido objeto de estudio y aplicación, desde la domésticas tostadoras de pan hasta la electricidad estática y las cargas en los cuerpos.
⚡ La electricidad y su papel en la estructura del universo
Este párrafo profundiza en la electricidad como una fuerza fundamental que mantiene la estructura del universo, desde el ámbito del átomo hasta la electricidad estática y la fricción. Se describe cómo la electricidad actúa entre cargas positivas y negativas, y cómo la carga en los cuerpos humanos y la materia es en gran parte neutra debido al equilibrio de cargas. También se menciona la fórmula de la fuerza eléctrica y su similitud con la fórmula de la gravedad, destacando la atracción entre cargas opuestas y la repulsión entre cargas similares.
🔬 Investigación de las fuerzas fundamentales y la búsqueda de una teoría unificada
El quinto párrafo habla sobre la investigación de las fuerzas fundamentales y la búsqueda de una teoría unificada que explique todas las fuerzas de la naturaleza. Se menciona el trabajo de Albert Einstein y su búsqueda de una teoría que no logró completarse, pero que ha influido en la investigación actual. Se sugiere que los hallazgos en restos de colisiones nucleares indican una conexión entre la fuerza eléctrica y la fuerza nuclear débil, y se destaca la importancia de la electricidad y la gravedad en el universo y la vida cotidiana.
🚀 Experimentos con aceleradores y su contribución al entendimiento del universo
El sexto párrafo describe experimentos con aceleradores que reproducen fenómenos ocurridos dentro del sol y otras estrellas, utilizando la electricidad para acelerar partículas. Se discute un experimento específico en el Instituto Caltech que busca entender la fusión de núcleos de carbono y helio para producir oxígeno, un proceso crucial en la evolución de las estrellas. El párrafo también destaca cómo estos experimentos contribuyen a un mayor entendimiento del universo y la importancia de las fuerzas fundamentales en la física experimental.
🤔 Reflexiones finales sobre la naturaleza de la física y las preguntas fundamentales
El último párrafo ofrece reflexiones finales sobre la evolución de la física y la importancia de las preguntas fundamentales en el avance del conocimiento. Se destaca cómo la ecuación de Newton, F=ma, nos lleva a cuestionar qué son las fuerzas y la materia, y cómo estas preguntas siguen siendo centrales en la física moderna. La sección concluye con una mención de las fuerzas fundamentales y la importancia de continuar investigando para desentrañar los misterios del universo.
Mindmap
Keywords
💡Fuerzas fundamentales
💡Segunda ley de Newton
💡Fuerza nuclear fuerte
💡Fuerza nuclear débil
💡Gravedad
💡Fuerza eléctrica
💡Isaac Newton
💡Henry Cavendish
💡Física cuántica
💡Unificación de fuerzas
💡Efecto resorte
Highlights
El universo puede ser descrito mediante cuatro fuerzas fundamentales: la fuerza nuclear fuerte, la fuerza nuclear débil, la fuerza eléctrica y la fuerza de la gravedad.
La segunda ley de Newton, F = ma, es central en el avance de la física, pero sin entender qué es la fuerza o la masa, su significado es limitado.
La ley de la gravedad de Newton es una descripción explícita de un tipo de fuerza fundamental que ha permitido grandes avances en la física.
El Instituto de Tecnología de California en Pasadena es un lugar clave para investigar las fuerzas fundamentales en el núcleo de los átomos.
La fuerza nuclear fuerte mantiene unidos los protones y neutrones dentro del núcleo atómico, superando la repulsión de los protones.
La fuerza nuclear débil es responsable de fenómenos como la muerte de estrellas y la desintegración de isótopos radioactivos.
La gravedad es una fuerza atractiva fundamental que influye en todo, desde la órbita de la luna hasta la estructura de la materia.
Henry Cavendish midió la constante de la ley universal de la gravedad y obtuvo el peso de la tierra.
La electricidad es una fuerza fundamental que, aunque común, mantiene la estructura de las cosas en el universo.
Benjamín Franklin fue pionero en el estudio de la electricidad, considerándola como un fluido eléctrico.
La electricidad actúa entre cargas eléctricas, manteniendo la estructura de la materia y componiendo los átomos.
La fórmula para la fuerza eléctrica es similar a la de la gravedad, sugiriendo una conexión fundamental entre ambas fuerzas.
Albert Einstein dedicó gran parte de su vida a buscar una teoría unificada que explicara todas las fuerzas fundamentales.
Los científicos usan el acelerador en tándem para investigar fenómenos que ocurren dentro del sol y la evolución de las estrellas.
La electricidad es esencial en la unión de iones en sales, como la sal, mostrando cómo se mantiene la materia unida.
La investigación en física experimental se acerca a un mayor entendimiento del universo, siguiendo los principios establecidos por Newton.
La física moderna sigue centrada en las preguntas fundamentales planteadas por Newton sobre las fuerzas y la materia.
Transcripts
el universo
[Música]
la variedad de fenómenos existentes en
el universo pueden describirse mediante
cuatro fuerzas la fuerza nuclear fuerte
la fuerza nuclear débil la fuerza
eléctrica y la fuerza de la gravedad
estas son las fuerzas fundamentales de
la naturaleza
[Aplausos]
a través de nuestras charlas hemos
estado jugando con una especie de enigma
filosófico
el núcleo central de todo lo que hemos
hecho ha sido la segunda ley de newton
que dice que una aceleración es
producida por una fuerza que actúa sobre
una masa
pero aparte de la ecuación misma no
tenemos idea de lo que significa fuerza
ni tenemos idea de lo que significa masa
supongan que les dijera que acababa de
hacer un gran descubrimiento científico
he descubierto que garré la snap es
igual a que le dan por la distancia
como ven no les impresionan no les
impresiona porque no he dicho que es un
bng la snap ni tampoco he dicho que es
un club le dan
pues lo mismo ocurre con la segunda ley
de newton de no saber que son la fuerza
y la masa la segunda ley no tiene mucho
significado
y no obstante no hay duda de que hemos
progresado hemos calculado trayectorias
y órbitas y sabemos por qué todos los
cuerpos que han igualmente acelerados y
eso es un material bueno y sólido no es
ningún juego de palabras filosóficos
sobre darles nazi creep le dan pero como
lo hemos hecho hemos presentado y hemos
descrito otra teoría la ley de la
gravedad la ley de la gravedad es una
clara independiente y explícita
descripción de un tipo de fuerza
todos los progresos alcanzados no
provienen sólo de esta segunda ley sino
de poner la fuerza de la gravedad
en esta segunda ley
lo cual la hace surgir una pregunta
odiar la pregunta es cuáles son las
otras fuerzas cuáles son las fuerzas
fundamentales de la naturaleza y este es
el tema que vamos a tratar
este es el instituto de tecnología de
california en pasadena
en el laboratorio que lo de radiación
charles burns y sus colegas investigan
sobre el núcleo de los átomos estudian
el verdadero corazón de las estrellas
y con los aceleradores del instituto
observan las fuerzas fundamentales de la
naturaleza
la ciencia y la tecnología avanzan a
pasos cuánticos y a pesar de estar en la
era del espacio las ecuaciones de isaac
newton no están olvidadas aquí por
ejemplo fuerza igual la masa por
aceleración sigue en vigor y funcionando
bien de hecho
efe igual a m es el principio operativo
de este acelerador una máquina con la
que probablemente el padre de la
mecánica clásica nunca soñó y aquellos
que hoy continúan los experimentos de
newton para sí ven otro principio
operativo de la naturaleza toda
partícula de materia todo desde el borde
exterior de la galaxia más lejana al
núcleo de un átomo está sujeto a cuatro
fuerzas fundamentales
[Música]
en un mundo complicado y confuso hay así
lo parece muchas fuerzas diferentes en
juego sin embargo los científicos
pretenden reducirlas a una sola o al
menos a unas botas
en el corazón del átomo reciben dos
fuerzas fundamentales
otra fuerza no conoce límites en el
cosmos y la puerta mantiene la materia
unida
las fuerzas fundamentales en el núcleo
del átomo reciben los nombres de fuerza
nuclear fuerte y fuerza nuclear débil
la fuerza nuclear fuerte mantiene unidos
protones y neutrones dentro del núcleo
es tan potente que puede superar la
repulsión natural de los protones
[Música]
y este poder puede liberarse en las
reacciones nucleares
de forma indirecta la fuerza nuclear
fuerte incendia el interior del sol
[Música]
y también el de otras estrellas sin
embargo a pesar de su poder su alcance
es tan pequeño que hacen falta 12 ceros
después de una coma para expresar lo en
centímetros
[Música]
la fuerza débil la otra fuerza
fundamental del interior del núcleo
tiene efectos que no son precisamente
débiles aunque sus efectos sean sutiles
son muy evidentes en la muerte violenta
de grandes estrellas por ejemplo o en la
desintegración de isótopos radioactivos
una transformación de alquimia que
convierte el uranio en simple plomo
los científicos van descubriendo cada
vez más de qué modo las fuerzas
nucleares enlazan el pasado el presente
y el futuro del universo y a pesar de lo
mucho que se conoce sobre la fuerza
nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil
siguen siendo en cierta medida un
misterio ocultas del mundo de todos los
días en el interior del núcleo del átomo
permanecen entre los secretos más
profundos de la naturaleza
las otras dos fuerzas fundamentales
igualmente maravillosas e increíblemente
potentes se presentan en la naturaleza
de forma menos oculta podemos verlas
cerca de casa
la fuerza fundamental más familiar es la
gravedad
incluso en la cocina de un restaurante
la fuerza de la gravedad acelera masas
fue anterior al huevo y la gallina pero
la gente no sabía mucho sobre la
gravedad antes de la ley de newton solo
sabían algo al respecto que hacía caer
las cosas pero no sabían que la gravedad
hace caer a la luna ni que la gravedad
primero y sobre todo es una fuerza
fundamental del universo
[Música]
una fuerza fundamental y una fuerza
atractiva como fuerza atractiva la
gravedad puede explicarse con palabras
sencillas no solo la gravedad está
presente un poco de un extremo al otro
el universo tiene una considerable
influencia en todo lo que está bajo la
luna más lejos que eso la gravedad tiene
que ver con todos y con todo
y la gravedad llega ha hecho que sus
manos con el universo entero con su ley
de la gravitación universal
isaac newton explicó el cómo y el porqué
de la gravedad en el universo como atrae
los objetos hacia la tierra y al mismo
tiempo porque objetos como la luna
permanecen en el cielo
explico la gravedad en términos de
fuerza e incluso aunque la fuerza se
mida con una unidad llamada newton lo
que honra con justicia este científico
otro caballero inglés comparte los
honores por hacer avanzar la ciencia en
lo tocante a la luna
fue henry cavendish y en peso realmente
la tierra además se aisló un gas ahora
conocido como hidrógeno era tan
solitario como brillante la mayor parte
de su obra fue publicada casi un siglo
después de su muerte sin embargo a su
modo y calladamente en 1798 peso la
tierra y lo hizo midiendo la constante
de la ley universal de la gravedad de
isaac newton
[Música]
fuerza es igual a masa por aceleración
expresada en kilogramos metro dividido
por segundo al cuadrado es decir en
neutros
partiendo de la aceleración de un cuerpo
al caer y de la ley de la gravedad de
newton
cavendish ya conocía el producto de la
masa de la tierra por g
para aislar masa de gravedad tenía que
medir el valor de g
[Música]
esto se podía hacer hallando la fuerza
entre dos masas conocidas separadas una
distancia conocida
y se debía realizar con sumo cuidado ya
que la fuerza gravitatoria entre masas
de tamaño normal es muy pequeña
una barra suspendida de un hilo fino
sostiene una masa en cada extremo
se aproximan dos masas mayores
la fuerza de la gravedad entre las masas
hace que la barra oscile
cronometrando la oscilación de la barra
pudo deducir la rigidez del hilo y en
consecuencia la fuerza
cambiando la posición de las masas hace
que la barra gira en sentido contrario
para corregir asimetrías en el
experimento
[Música]
mediante este delicado experimento y con
sumo cuidado cavendish me dio la
constante gravitatoria e indirectamente
obtuvo el peso de la tierra pesar la
tierra fue un logro sorprendente pero en
términos comparativos no es realmente
impresionante
la cuarta fuerza fundamental es la
electricidad la electricidad parece la
paradoja de las fuerzas
en un instante es excitante bruta y
hasta aterradora por su poder y al
siguiente es tan común como un tostador
de pan por su cara brillante la
electricidad es tan común como el pan
blanco
por su cara oscura evoca imágenes a
veces mentales
a veces médicas y aquí todas ellas
conectadas de alguna manera con el
carácter de la cultura occidental no hay
imagen que impresione más en el paisaje
americano que la de este hombre nacido
en filadelfia tratando de domar la
electricidad con una cometa
considerando sus excepcionales logros
editor y escritor inventor político
director de correos y estadista filósofo
ingenio y sabiduría de su tiempo porque
esta imagen ha permanecido como la más
popular hasta nuestros días porque
benjamín franklin fue el primero de los
científicos de la joven américa
estudiando los efectos de la
electricidad
franklin tuvo la idea ingeniosa aunque
no muy exacta de que la electricidad era
una especie de fluido un fluido
eléctrico contenido en cada cuerpo
ordinario
si ese cuerpo contenía demasiado fluido
franklin decía que estaba cargado
positivamente con electricidad si
contenía demasiado poco estaba cargado
negativamente
los términos utilizados por franklin
carga positiva y carga negativa
permanecen vivos en el vocabulario de la
electricidad pero el significado de la
fuerza eléctrica va más allá de sus
reflexiones
en su nivel más fundamental la
electricidad es la fuerza entre cargas
positivas y negativas mantiene la
estructura de las cosas en el universo
todo desde la sopa las nueces incluyendo
el fregadero
puesto que esto incluye a los seres
humanos porque no se dan cuenta de las
cargas en sus cuerpos
porque el pan no electrocuta al tostador
cada vez que la gente se da la mano
porque no se fían el uno al otro como
patatas
porque todo tiene iguales cantidades de
carga positiva y negativa resultando un
equilibrio perfecto
igual que toda la materia es neutra
conteniendo cargas positivas y negativas
eléctricamente equilibradas también la
materia está compuesta de átomos el
núcleo del átomo está hecho de protones
que están cargados positivamente
ilustrados en rojo de neutrones
ilustrados en blanco que no tienen carga
y de electrones con carga negativa
ilustrados en verde que giran en órbita
alrededor del núcleo
[Música]
la fuerza eléctrica es igual a la
constante que sube
multiplicada por el producto de las
cargas y dividido por el cuadrado de las
distancias entre ellas
[Música]
esto fórmula para la electricidad es
sorprendentemente similar a la fórmula
de la gravedad la fuerza gravitatoria
mantiene a los nueve planetas en órbita
alrededor del sol la fuerza es igual a
menos una constante g
por el producto de las masas dividido
por el cuadrado de la distancia entre
ellas
la naturaleza de la masa y de la carga
eléctrica son todavía desconocidas para
la mayoría pero evidentemente la masa es
algo inherente a la gravedad y la carga
es algo inherente a la electricidad
como la masa es siempre positiva la
gravedad siempre atrae
la carga sin embargo puede ser positiva
o negativa
una carga positiva y una negativa se
atraerán
y las cargas positivas se revelerán lo
mismo que dos cargas negativas
en otras palabras como sus fórmulas
muestran simbólicamente la gravedad y la
electricidad son tan semejantes que un
átomo parece casi un pequeño sistema
solar
cuando los científicos descubrieron que
los de las cuatro fuerzas fundamentales
de la naturaleza son casi lo mismo se
planteó una cuestión lógica
puede haber una fuerza que ella sola
explicarse la naturaleza fundamental de
todas las cosas del universo
así comenzó la continua marcha hacia una
única teoría unificada durante los
últimos 20 años de su vida albert
eisntein marchó a lo largo de este
camino de investigación
incluso aunque hay string nunca alcanzó
su objetivo la búsqueda continua y los
hallazgos son prometedores
los fragmentos encontrados en los restos
de las colisiones nucleares sugieren una
estrecha conexión subyacente entre la
fuerza eléctrica y la fuerza nuclear
débil
sin embargo fuera del campo de la actual
investigación científica el mundo
cotidiano continúa siendo gobernado por
la gravedad y por la electricidad
gravedad
es la fuerza que hace caer algunos
objetos y mantiene a otros dando vueltas
fuera de la superficie de la tierra
la gravedad mantiene a la luna en órbita
alrededor de la tierra y a los planetas
se en órbita alrededor del sol en lugar
de vagar por el espacio la electricidad
igual que la gravedad liga a los
planetas a sus círculos preestablecidos
la electricidad link a los átomos y las
moléculas dentro de los líquidos y los
sólidos para así constituir todas las
cosas desde los más complejos organismos
a la simple sal como
aunque la materia ordinaria es
eléctricamente neutra los átomos en su
interior pueden estar cargados positiva
o negativamente
la sal muestra como esas cargas pueden
mantener la materia unida los cristales
de sal están ligados por la fuerza
eléctrica entre los iones de sodio
cargamos positivamente y los iones de
cloro cargados negativamente
la electricidad en innumerables formas
es una fuerza fundamental que
constantemente salta a la vista
por ejemplo el efecto resorte de un
objeto metálico es realmente un proceso
eléctrico los iones metálicos cargados
positivamente se mantienen juntos por
los electrones que tienen carga negativa
estirando el metal se hace que los iones
se separen pero los electrones los
fuerzan a juntarse de nuevo
otra forma de fuerza eléctrica es la
fricción cuando dos objetos entran en
contacto sus cargas positivas y
negativas actúan entre sí y las
superficies quedan adheridas al menos
temporalmente
una tercera forma de fuerza eléctrica es
la viscosidad que determina la rapidez
con que los líquidos fluyen por ejemplo
cada uno de estos vasos contiene un
fluido con una viscosidad específica
diferente
cuanto más viscoso es el fluido el
objeto caerá más lentamente a través del
vaso de precipitado
[Música]
como en el caso del efecto resorte en un
objeto metálico y en el de los objetos
flotando uno contra otro la viscosidad
es un resultado de las cargas eléctricas
de los datos cuando los objetos se
mueven hacia abajo las moléculas del
líquido fluyen a su alrededor bajo la
influencia de la fuerza eléctrica entre
ellos tres siglos después de que el
genio de isaac newton produjera efe
igual m
el profesor barnes y sus colegas
utilizaron la fuerza eléctrica para
acelerar masas el acelerador del
instituto caltech se usa para reproducir
fenómenos que ocurren dentro del sol
haciendo chocar entre sí núcleos a gran
velocidad para hacerlos reaccionar un y
un negativo es un átomo con un electrón
de más cuando se inyecta en el
acelerador es atraído hacia el pueblo
cargado positivamente con alto voltaje
esta es una potente atracción se debe a
la fuerza eléctrica la fuerza entre el
ion negativo y la carga positiva en el
polo de alto voltaje dentro de la cámara
hay un tubo a través del cual pasará el
ión
[Música]
a medio camino en el tubo hay un polo de
alto voltaje
con una gran carga positiva
simultáneamente al comienzo del tubo un
átomo de carbono adquiere una carga
negativa
en ese mismo punto otra carga negativa
impulsa a lyon en su camino
[Música]
no
un campo magnético dirige a lyon a
doblar la esquina
[Música]
mientras otro campo lo mantiene en el
centro del tubo
[Música]
al ver la carga positiva adelante el
lyon se siente atraído y acelera
en la región más positiva hay moléculas
de gas a la espera
inevitablemente el ion golpea una
molécula y la colisión después de
algunos de esos electrones ahora la
carga de lyon se hace positiva como este
no es lugar para una carga positiva el
lyon tiene una tremenda prisa por
escapar y lo hace tan rápido como puede
y no solo con rapidez sino con increíble
potencia de hecho en el interior de este
acelerador el ión alcance energías
mayores incluso que las alcanzadas en el
interior del sol como es esto posible
es posible porque estos científicos
utilizan el mismo alto voltaje dos veces
primero es utilizado cuando el ion
negativo acelera hacia el polo positivo
el voltaje es utilizado la segunda vez
cuando el lyon ahora positivo acelera
alejándose del polo hacia el potencial
de tierra la idea de usar el mismo alto
voltaje dos veces fue primeramente
considerada poco ortodoxa incluso
extravagante
sin embargo trabajando bien de acuerdo
con las leyes del mundo físico un
acelerador en tándem hace un uso
perfectamente legítimo del doble voltaje
el acelerador en tándem ha llegado a ser
una herramienta típica en la física
experimental este experimento por
ejemplo es un intento para hallar con
qué rapidez se fusionan un núcleo de
carbono y uno de helio para producir
oxígeno se dirige un haz de iones
carbono a través de un tubo de vacío
hacia un banco el helio está reacción
nuclear determina las cantidades
relativas de carbono y de oxígeno un
paso crucial en la evolución de las
estrellas y dando pasos como este los
físicos se acercan no solo a las
estrellas sino a un mayor entendimiento
del universo en general
éxito si en el sentido relativo de un
paso cada vez de la física experimental
el éxito consiste en que el siguiente
paso que no será el último es el salto
de la tierra hacia las estrellas
los científicos continuarán investigando
los secretos de las estrellas podrán
desentrañar los misterios del cosmos
porque conocen lo guisan newton fue el
primero en entender las fuerzas
fundamentales de la naturaleza son las
mismas para toda la materia del universo
[Música]
bien hemos hecho lo que teníamos
previsto hemos enumerado las fuerzas de
la naturaleza pero también hemos
aprendido algo sutil y de gran alcance
sobre la naturaleza de la física misma
me explico
antes de esas newton la física como hoy
la conocemos no existía la dificultad no
estaba en que no tuviésemos todas las
respuestas
la dificultad estaba en que no sabíamos
que debíamos preguntarnos
por supuesto un genio como galileo pudo
hacer progresos básicamente inventando
reglas sobre la marcha
y uno quienes pensaron que ya estaba
dominada la situación como dejar que
pensó que siguiendo unos pocos
principios racionales llegaría a
comprender todo en pocos años si fue lo
suficientemente elegante como para
formular los para nosotros
estaba equivocado nuestro conocimiento
del universo era un caos
ni siquiera teníamos una idea clara de
qué preguntas necesitaban responderse
para llegar a alguna parte
y entonces llegó isaac newton y dijo efe
igual a m y la liebre inició su retirada
porque porque podemos calcular
aceleraciones evidentemente ese no es el
motivo
el verdadero punto está en el corazón de
la enigma que estuvimos discutiendo
antes
si esta ecuación es la piedra angular
para conocer el universo debemos conocer
qué fuerzas hay y debemos saber qué es
la materia
estas son preguntas concisas las
preguntas son cuáles son las fuerzas
fundamentales de la naturaleza y cuáles
son los últimos componentes de la
materia
son las preguntas que la ley de newton
nos lleva a centrar nuestra atención
siguen siendo hasta nuestros días los
problemas centrales de toda la física
veremos esos problemas el próximo día
la fuerza nuclear fuerte y la fuerza
nuclear débil residen en el interior del
núcleo del átomo terribles pero
relativamente misteriosas las otras dos
son más conocidas y aparentemente más
difundidas
la gravedad es la fuerza más importante
entre objetos que se hallan muy
separados y los átomos y moléculas de
toda la materia ordinaria se mantienen
ligados por la fuerza de la electricidad
la fuerza nuclear fuerte la fuerza
nuclear débil la gravedad y la
electricidad
estas son las fuerzas fundamentales de
la naturaleza
[Música]
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