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10 teorías que todos entendemos mal



Texto escrito por Jazmín Amaro e ilustrado por Rebeca Moreno, publicado originalmente en la Revista Algarabía.



Las hemos escuchado nombrar muchas veces, y aunque tenemos una idea de lo que se tratan, la verdad es que no podríamos explicarlas correctamente. He aquí un repaso por las leyes y teorías científicas que, de entenderlas bien —no como la mayoría creemos—, nos ayudarían a conocer mejor cómo funciona el Universo.

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1. La teoría del Big Bang

Lo primero que se debe decir es que en realidad nunca hubo una «gran explosión». Lo cierto es que el Universo era un átomo tan pequeño que se fue expandiendo hasta lo que es ahora y, por lo que sabemos, sigue en constante crecimiento. A esa mínima partícula, el físico George Lemaitre la llamó "hipótesis del átomo primitivo" y tuvo en el astrónomo Fred Hoyle a uno de sus principales detractores. Hoyle defendía la teoría del estado estacionario del Universo donde nada tiene principio ni fin; a modo de burla, la llamó el Big Bang, siendo el nombre con el que finalmente pasó a la historia.

El camino de Lemaitre no fue fácil pues tuvo que contradecir al mismo Einstein, quien dijo que el Universo se encontraba estático. Tuvieron que pasar 30 años para que la teoría del Big Bang ganara apoyo, después de que los físicos Allan Penzias y Robert Woodrow descubrieron la radiación de microondas cósmicas. Se cree que esta radiación lleva miles de millones de años por el Universo y que es el resultado de la conformación de materia; se le conoce como el "eco del Big Bang" y se considera una de sus mayores evidencias.



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2. El principio fundamental de la hidrostática

«¡Eureka!», gritó Arquímedes tras darse cuenta de que el volumen del agua que ascendió era igual al volumen de su cuerpo sumergido en una tina. De acuerdo a su principio, la fuerza que un objeto sumergido parcial o completamente es igual al peso de líquido que el objeto desplaza. Este principio resultó muy efectivo para calcular la densidad de un cuerpo irregular y saber si la corona del rey Hierón II era de oro o si su fabricante lo había estafado. También es muy útil para la fabricación de submarinos.



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3. Ley de Hubble

Una de las leyes que ayudó a Lemaitre a formular la hipótesis de la teoría del Big Bang fue la ley de Hubble —derivada de las ecuaciones de campo de la Relatividad de Einstein— sobre la expansión del Universo. En los años 20 se tenía una visión más simple, pues se creía que lo conformaba únicamente la Vía Láctea. Fue el astrónomo Edwin Hubble quien cambió esta visión con sus observaciones al descubrir que el cúmulo de estrellas conocido como Nebulosa de Andrómeda en realidad era una galaxia independiente. Sin embargo, aún quedaba un problema por resolver, ¿cuál era la extensión real del Universo? Para eso creó la "vela estándar", una estrella con la intensidad de brillo ya calculado y gracias a la cual se puede estimar su distancia. Una de esas velas estándar la encontró en la galaxia de Andrómeda, a mil millones de años luz de distancia. Así, Hubble llevó sus estudios más allá y llegó a la conclusión de que las galaxias se separan entre sí todo el tiempo, es decir, que el Universo se expande. Con esto se desarrolló una fórmula para calcular la edad del Universo.



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4. Leyes de la termodinámica

La termodinámica es el estudio del calor y la temperatura en relación al trabajo y la energía en sistemas microscópicos. La primera ley es conocida como el principio de conservación de energía, podemos entenderla mejor mediante el siguiente enunciado: «La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma». La segunda ley dice que mientras más pasa el tiempo más aumenta la entropía en un sistema. Esto significa que no es posible que un sistema se encuentre en absoluto equilibrio; esta ley establece cuál es el sentido del movimiento de la energía. Por último, está la Ley del Cero absoluto, la cual establece que cuando un sistema alcanza la temperatura más baja, la entropía alcanza el menor valor posible y la moléculas detienen su movimiento; sin embargo, aún es ampliamente debatible como ley, puesto que se limita a las estructuras cristalinas y no a otro tipo de estructuras en la materia.



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5. Ley de la Gravitación Universal

Publicada en el libro Principios matemáticos de la filosofía natural (1687), de Isaac Newton, establece que dos objetos —sin importar la masa— ejercen una fuerza de atracción mutua, sin embargo, la fuerza con que se atraen depende del valor de su masa y la distancia que los separa. Esta ley se representa por medio de la siguiente ecuación:



Esta ley ha sido aprovechada por los científicos para el lanzamiento de satélites a órbita o para medir la trayectoria de la Luna.

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6. Las Leyes de Newton

La primera es la de la inercia y afirma que cuando movemos un objeto siempre se detiene debido a las fuerzas externas que lo modifican, como la fricción o el contacto con algo o la atracción gravitatoria. De no tener ninguna de estas interacciones la velocidad del cuerpo sería constante. La segunda es la ley de la fuerza; establece que cuando la velocidad de un objeto no es constante y, por ejemplo, acelera, es por los agentes —fuerzas— que interactúan con éste. La fuerza de un cuerpo se puede calcular por medio de la siguiente fórmula:



La tercera fórmula es quizá las más recordada y dice que a cada acción corresponde una reacción igual o contraria, es decir, que la fuerza que apliquemos a un objeto o superficie regresará con una fuerza similar. La cantidad de movimiento dependerá de la masa y la velocidad del objeto con que se aplique dicha fuerza.

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7. Leyes de Kepler

Este conjunto de leyes se considera fundamental en la física y la astronomía modernas. A principios del siglo XVII, Johannes Kepler publicó un conjunto de leyes sobre los movimientos planetarios basado en el concepto heliocéntrico de Copérnico. La primera es la Ley de órbitas que dice que los planetas orbitan alrededor del Sol de forma elíptica. La segunda, la Ley de áreas, establece que la línea que conecta al Sol con los planetas recorre áreas iguales en tiempos iguales, es decir, la velocidad del planeta no es constante: cuando se acerca al Sol aumenta y cuando se aleja disminuye. La tercera es la Ley de Periodos, y habla de la relación entre la distancia del Sol y el periodo de órbita del planeta: mientras más cerca del Sol se encuentre será más breve, por ejemplo, el periodo orbital de Venus es mucho más breve que el de Urano.



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8. Evolución y Selección natural

Se le llama "evolución" al cambio en los rasgos hereditarios en una población a través de generaciones. Se tiene la teoría de que la vida en la Tierra posee un ancestro en común y que de ahí evolucionó en distintas especies por medio de mutaciones aleatorias en su ADN, predominando los rasgos más benéficos para sobrevivir. Para el naturalista Charles Darwin la naturaleza selecciona a las especies capaces de sobrevivir a sus climas, condiciones y ambientes; así, luego de muchas generaciones, las especies se vuelven más aptas para sobrevivir y reproducirse en su hábitat. A este proceso se le conoce como "selección natural2. En palabras de Darwin: «No es el más fuerte de las especies el que sobrevive, tampoco el más inteligente sino el que se adapta mejor al cambio».



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9. Teoría general de la relatividad

La teoría de la relatividad de Albert Einstein fue publicada en dos partes: la primera es la Teoría especial de la relatividad (1905) y la segunda es la Teoría general de la relatividad (1915) y cambió la forma en que se concibe el Universo. Einstein aseguró, entre otras cosas, que el tiempo y el espacio no son absolutos; por el contrario, son relativos y de acuerdo a las condiciones de los observadores, por ejemplo, su marco de referencia. Una forma muy simple de ejemplificarlo es con un tren: si lo miras desde afuera puedes ver el movimiento; sin embargo, si vas a bordo el sistema de referencia cambia y el movimiento no se percibe igual. También determinó que la gravedad se encuentra asociada a cualquier masa y curvatura en el espacio y tiempo. Esta teoría ayudó a formular otras, como las que explican los hoyos negros.



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10. Principio de Incertidumbre de Heisenberg

En 1927 el científico Werner Heisenberg hizo un descubrimiento fundamental para la física cuántica, el cual nos dice que es muy difícil saber —exactamente y al mismo tiempo— dos propiedades de una partícula. Podemos saber la posición de un electrón, pero no su momentum —cantidad de movimiento—, y viceversa, podemos saber su momentum pero no su posición. Más adelante, Niels Bohr desarrolló una serie de experimentos que lograron confirmar el concepto de dualidad onda-partícula tras descubrir que el electrón tiene cualidades de ambas. Este descubrimiento reforzó el principio de Heisenberg, pues cuando se mide la posición de un electrón se está tratando como una partícula en un punto específico y, al mismo tiempo, con una longitud de onda específica. Por lo tanto, se puede conocer la amplitud de la longitud de onda, pero no su posición.



9 comentarios - 10 teorías que todos entendemos mal

elailo +3
man, el post esta interesante, pero para esta hora sin un resumen lvl 5 es complicado que alguin le preste atencion
Rudolfandre
Totalmente de acuerdo, mejor a fav y lo leo cuando este menos muerto
jplazai +1
Un lvl5 de la 9 sería: "Tiempo y espacio son relativos y de acuerdo a las condiciones de los observadores"
paulo_75
Einstein, sos vos??
ReptilioG +1
gracias por el Post, ahora las entiendo re bien
agrro
No entendi una chota, pero se agradece la informacion... me siento un poco mas inteligente
SawakuA
Bastante concreto y al toque lo lees, muy buen post.