Manual de física moderna

Por Simone Malacrida

Este manual describe, con el formalismo matemático necesario, todos los sectores cognitivos relacionados con la física moderna, desde la formulación del método científico hasta la crisis de la física clásica, ocurrida en la segunda mitad del siglo XIX.
Estos sectores van desde la mecánica a la dinámica de fluidos, de la termodinámica a la óptica, de los fenómenos oscilatorios al electromagnetismo y están conectados entre sí por la matriz cognitiva de la física experimental y por la evolución de la sociedad humana a lo largo de los siglos.
El libro actúa, por tanto, como un trampolín hacia la comprensión de la física contemporánea, surgida como superación y ampliación de la clásica, y hacia el conocimiento de todos aquellos sectores tecnológicos que, aún hoy, se basan en las aplicaciones de las teorías expuestas. en este papel.

• Idioma: Español
• Editorial: Simone Malacrida
• Fecha de lanzamiento: 12 ene 2023
• ISBN: 9798215610473

Simone Malacrida

Simone Malacrida (1977) Ha lavorato nel settore della ricerca (ottica e nanotecnologie) e, in seguito, in quello industriale-impiantistico, in particolare nel Power, nell'Oil&Gas e nelle infrastrutture. E' interessato a problematiche finanziarie ed energetiche. Ha pubblicato un primo ciclo di 21 libri principali (10 divulgativi e didattici e 11 romanzi) + 91 manuali didattici derivati. Un secondo ciclo, sempre di 21 libri, è in corso di elaborazione e sviluppo.

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Manual de Física Moderna

SIMONE MALACRIDA

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Este libro de texto describe, con el formalismo matemático necesario, todas las áreas cognitivas relacionadas con la física moderna, desde la formulación del método científico hasta la crisis de la física clásica en la segunda mitad del siglo XIX.

Estas áreas van desde la mecánica a la dinámica de fluidos, de la termodinámica a la óptica, de los fenómenos oscilatorios al electromagnetismo, y están interconectadas por la matriz cognitiva de la física experimental y la evolución de la sociedad humana a lo largo de los siglos.

El libro constituye, por tanto, un trampolín hacia la comprensión de la física contemporánea, surgida como eclosión y extensión de la física clásica, y hacia el conocimiento de todos aquellos campos tecnológicos que, aún hoy, se basan en las aplicaciones de las teorías expuestas. en este papel.

Simone Malacrida (1977)

Ingeniero y escritor, ha trabajado en investigación, finanzas, política energética y plantas industriales.

ÍNDICE ANALÍTICO

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INTRODUCCIÓN

SISTEMA INTERNACIONAL

PREFIJOS

CONSTANTES FÍSICAS

OPERADOR NABLA

ESQUEMA DE CÁLCULO TENSORIAL

I – EL MÉTODO CIENTÍFICO

II – MECÁNICA CLÁSICA

III – LA TEORÍA CLÁSICA DE LA GRAVITACIÓN Y LA ASTRONOMÍA

IV – FLUIDOS Y FENÓMENOS DE TRANSPORTE

V – LA ÓPTICA

VI – ONDAS Y FENÓMENOS CILATORIOS

VII – TERMODINÁMICA Y TRANSMISIÓN DE CALOR

VIII – FÍSICA ESTADÍSTICA

IX – ELECTROMAGNETISMO

X – LA CRISIS DE LA FÍSICA CLÁSICA

INTRODUCCIÓN

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En este manual se dará una visión clara y concisa de los campos de interés de la física moderna, teniendo como referencia los puntos precisos correspondientes al inicio y final de este camino.

La física moderna se originó a partir de la introducción del método científico, primero a nivel filosófico, luego a nivel experimental y práctico. Cuando el método científico entró en la práctica del razonamiento en el que basar suposiciones y deducciones, se produjo un enorme salto de calidad con respecto a todos los conocimientos anteriores.

Podemos decir que todos los descubrimientos y aplicaciones que tuvieron lugar en el pasado con respecto a ese evento son en realidad el resultado de enfoques semi-empíricos y no exactamente de la ciencia como la entendemos hoy. Ese punto de no retorno fue tal como para determinar un parteaguas histórico, del mismo modo que estamos acostumbrados a considerar hechos del calibre de la Revolución Francesa, la caída del Imperio Romano o el descubrimiento de América.

Desde entonces, la investigación científica ha tenido una aceleración impresionante, abarcando todos los campos del conocimiento y ha impreso en la sociedad, en términos de aplicaciones y consecuencias cotidianas, una impronta decididamente distinta a la del pasado, llegando a crear esas condiciones y esos prerrequisitos necesarios. para la Revolución Industrial, que ocurrió sólo menos de dos siglos después de esos primeros movimientos científicos.

El final del camino de la física moderna coincide con el final del siglo XIX y con el reconocimiento de que, en el abanico de conocimientos de todos los sectores, se habían llegado a tales contradicciones que los esquemas teóricos anteriores debían ser revisados por completo. De ese período, históricamente conocido como la crisis de la física clásica, surgen las dos teorías revolucionarias del siglo XX que son la base de la física contemporánea, la que utilizamos hoy para describir la Naturaleza y lo que nos rodea.

En este período de tiempo, que duró unos buenos dos siglos, la física ha logrado explorar científicamente diversas disciplinas como la mecánica en todas sus formas (estática, dinámica y cinemática), la astronomía, la teoría de la gravitación, la óptica, los fenómenos y las oscilatorias. , dinámica de fluidos, termodinámica, transmisión de calor, estadística aplicada a la física, fenómenos eléctricos y magnéticos.

Como puede verse en esta pequeña lista, la elaboración de teorías que predicen y explican los resultados experimentales ha sido tan penetrante que no ha dejado nada sin explorar, con las limitaciones que los equipos de la época podían tener (es evidente que estaban completamente fuera de lugar pensar en sondear las características del átomo y del núcleo atómico, no disponiéndose de los medios materiales adecuados para detectar los datos experimentales esenciales).

Para tratar de manera integral todos estos campos y todas estas disciplinas de la física se necesitarían varios libros, cada uno de los cuales se centra en un aspecto particular. Puedes encontrar miles de publicaciones solo sobre electromagnetismo, y lo mismo ocurre con la termodinámica o la mecánica.

Este manual, en cambio, tiene una característica completamente diferente que va ligada a la concisión en la exposición de los temas, sin dejar de lado las ecuaciones fundamentales y las implicaciones matemáticas, físicas y filosóficas de lo que vamos a explicar.

Un papel esencial en este libro lo dará el formalismo matemático, que no se ocultará, sino que se destacará, precisamente porque, sólo mirando a los ojos las ecuaciones constitutivas, se puede tener una idea real de la teoría física y el vínculo con la parte experimental.

Al hacerlo, el manual es adecuado para aquellos que ya tienen conocimientos matemáticos previos, especialmente en lo que respecta al análisis matemático.

La lista de disciplinas antes mencionada es un espejo del índice de este libro con una lógica en la exposición de los temas resultante de una mezcla entre una descripción cronológica y una típicamente vinculada a los temas.

Por ejemplo, se postergará el tratamiento de la termodinámica con respecto a lo relativo a la mecánica. Esto tiene una conexión cronológica debido a que la mecánica se desarrolló, en su plenitud, mucho antes que la termodinámica.

Al mismo tiempo, sin embargo, las disciplinas físicas individuales evolucionan dentro de ellas, descubriendo paralelismos y conexiones siglos después de la enunciación de la teoría básica. Esto significa que, en el párrafo relativo a la mecánica, también habrá ecuaciones relativas a formalismos, como las de Lagrange y Hamilton, más tarde que muchas otras teorías físicas.

Por lo tanto, cada párrafo es una historia dentro de una historia que contiene una cronología que, a veces, anula la del libro como un todo.

Cabría preguntarse qué interés tiene hoy en sondear estas teorías físicas si entonces la física contemporánea las ha extendido y, en ocasiones, refutado.

El interés por la física moderna es en realidad triple.

En primer lugar, es la base de la física contemporánea y por tanto, sin estos supuestos, es muy difícil comprender las evoluciones posteriores.

Además, la física contemporánea ha generalizado muchos aspectos de la física moderna. Al estudiar estas últimas, por lo tanto, se tienen puntos de vista privilegiados para comprender los mecanismos de unificación de las teorías, después de siglos de intentos de estudiar sectores lo más diversos posible.

Finalmente, la física moderna sigue siendo aplicable en muchos aspectos concretos y experimentales. En la ciencia y la tecnología cotidianas a menudo nos encontramos con aquellas aproximaciones en las que la física moderna sigue siendo válida. Hablando de mecánica industrial o ingeniería