Conferencia 13

1. Conferencia 13 Siglo XX Teoría de la relatividad y mecánica cuántica impactos en la concepción actual del mundo

2. El siglo XX  traería al escenario mundial dos grandes guerras que paradójicamente darían un impulso al desarrollo del conocimiento científico en aquellas áreas en que se advertían necesidades internas y principalmente con fines relacionados con la tecnología militar. Este desarrollo dio lugar, incluso, al holocausto nuclear de la década de los años cuarenta. El progreso de las ciencias debió navegar en medio de tales circunstancias históricas. Desde inicios de la centuria comenzó a manifestarse la principal característica de su desarrollo consistente en la transformación, de producto social, elemento de la superestructura de la sociedad humana, en una fuerza productiva con rasgos muy especiales. Esta característica estuvo precedida por una explosión en el ritmo de la producción de los conocimientos científicos que alcanzó un crecimiento exponencial. Las relaciones Ciencia – Sociedad se hicieron más complicadas. Un proceso de fortalecimiento de los nexos en la comunidad científica, que se habían iniciado con las Sociedades  fundadas en el siglo XVIII, se advierte desde los comienzos del siglo, sufriendo en los períodos de duración de ambas guerras un inevitable debilitamiento. En este contexto se destacan los Congresos realizados en Bruselas, con el apoyo financiero del químico industrial belga Ernest Solvay (1838-1922), que congregaron a los más brillantes físicos de la época.

3. El impacto de la guerra sobre los hombres de ciencias dependió del escenario histórico en que les tocó vivir.  Georges Charpak (1924-), físico francés de origen polaco, premio Nóbel de Física  en 1992  por sus novedosos métodos para la detección de las partículas subatómicas  que significó un notable avance en el estudio de los procesos nucleares, tenía   19 años cuando, acusado de terrorista por su actividad en la heroica resistencia francesa, sufre el horror de la prisión en un campo de concentración nazi.

4. Max Planck (1858-1947) fue un pionero de las ideas de la cuantificación de la energía en los procesos de emisión de la radiación. La ecuación E= hυ lo inmortaliza a través de la constante universal h que recibe su nombre, constante de Planck. Su enorme prestigio hace que lo elijan en 1930 presidente de la Sociedad Científica alemana más importante, la Sociedad Kaiser Guillermo para el progreso de la ciencia. Sus críticas abiertas al régimen nazi le forzaron a abandonar la Sociedad a la cual regresa como presidente al terminar la Segunda Guerra Mundial. Hoy esta sociedad lleva su nombre, Sociedad Max Planck.

5. Radiación del cuerpo negro T : temperatura (K grados Kelvin).   : cte de Stefan-Boltzmann (5,56·10-8 Wat/m2K4 Ley de Stefan Boltsman Desplazamiento de Wien Radiación del cuerpo negro

6. Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928) Justamente dos siglos después de la publicación de los Principia de Newton, en 1887 surge la necesidad de revisar la validez universal de la Mecánica Clásica. La primera hipótesis correctora aparece en boca del brillante físico holandés, profesor de la Universidad de Leiden, Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928) y del físico irlandés George Francis FitzGerald (1851 – 1901)  postulando que cuando un objeto se mueve a velocidades próximas a la velocidad de la luz se produce una contracción de su longitud. Para móviles terrestres animados de velocidades muy pequeñas en comparación con la velocidad de la luz esta hipótesis carece de de significación pero para fenómenos astronómicos las correcciones relativistas adquieren  importancia. La evolución de las ideas de Lorentz, ya a principios del siglo XX, le permite deducir la transformación de las coordenadas del espacio y del tiempo «transformación lorentziana». Corresponde al físico holandés el mérito histórico de iniciar el proceso de reevaluación de los límites de aplicación de la Mecánica Clásica, tarea a la cual consagra su actividad el genio alemán Albert Einstein.

7. La teoría general de la relatividad es uno de los grandes logros de la Física contemporánea. Si la Mecánica de Newton representa en el siglo XVII el acto fundacional de la Física, la Mecánica Relativista desarrollada en este siglo provoca una nueva cosmovisión del universo que porta originales nociones para las coordenadas esenciales de la existencia humana y cósmica: el tiempo y el espacio. Su construcción es obra casi exclusiva, hecho insólito en este siglo, de Einstein lo que se explica al recordar que en el período que abarca de 1905 al 1916 la atención de la comunidad de físicos se centra en el desarrollo de la Teoría Cuántica del átomo

8. Este concepto de la invariancia de la velocidad de la luz contradice nuestro "sentido común". Si la velocidadd de la luz es de 300 000 km/seg, esperaríamos que al perseguir una señal luminosa veamos que se mueve con una velocidad menor. (Si, por ejemplo, corremos a 80 km/hora detrás de un tren que se mueve a 100 km/hora, vemos que el tren se mueve con respecto a nosotros a 20 km/hora.) Sin embargo, debido a la no invariancia del tiempo, las velocidades no se adicionan o sustraen en el caso de señales luminosas (o, en general, de partículas que se mueven casi tan rápidamente como la luz). Los efectos predichos por la teoría de la relatividad son imperceptibles en nuestra vida cotidiana y sólo se manifiestan cuando se involucran velocidades comparables a la de la luz. Consideremos, como ejemplo, una nave espacial que se mueve con una velocidad muy alta: despega de la Tierra y regresa después de recorrer cierta distancia. Según la relatividad, el tiempo transcurre normalmente tanto para los que se quedaron en la Tierra como para los pasajeros de la nave, pero esos dos tiempos no son iguales. Al regresar a la Tierra, los tripulantes de la nave constatarán que el viaje duró para ellos un tiempo menor que para los que se quedaron. Más precisamente, el tiempo medido en la nave es más pequeño que el medido en la Tierra por un factor de acortamiento

9. En la teoría de Einstein, el espacio y el tiempo dejan de ser categorías independientes como en la física clásica, para fundirse en un concepto unificado: el espacio-tiempo, en el que el tiempo aparece como una cuarta dimensión. A primera vista, puede parecer que este concepto desborda el marco del sentido común, pero en realidad no hay nada de misterioso en él. Si queremos describir la posición de un objeto, necesitamos un sistema de referencia y tres números, llamados coordenadas, porque el espacio tiene tres dimensiones. Por ejemplo, podemos localizar un avión si especificamos la longitud y la latitud del lugar donde se encuentra así como su altura sobre el nivel del mar; con estos tres datos se determina exactamente su posición con respecto al sistema de referencia que es la Tierra. Sin embargo, como el avión se mueve, también conviene precisar en qué momento se encontraba en la posición indicada. Al especificar también el tiempo, estamos describiendo un suceso, algo que ocurre en un lugar dado (descrito por 3 coordenadas) y en un cierto instante (descrito por el tiempo). Nada nos impide interpretar formalmente el tiempo como una cuarta coordenada e introducir así, el concepto del espacio-tiempo: un espacio de cuatro dimensiones, tres espaciales y una temporal. Un punto de ese espacio-tiempo será un suceso, especificado por cuatro coordenadas. Hasta aquí, el concepto de un espacio-tiempo parece ser bastante trivial. Sin embargo, en el marco de la teoría de la relatividad cobra una estructura insospechada que fue descubierta por el matemático alemán Herman Minkowski.

10. ds² = dx² + dy² + dz² Ahora, volvamos al espacio-tiempo de cuatro dimensiones. De las consideraciones anteriores podemos especificar un suceso con cuatro coordenadas: x , y, z, t; los tres primeros determinan la posición del suceso y el último fija el momento en que ocurrió. En la teoría de la relatividad, se puede definir una seudodistancia (al cuadrado) entre dos sucesos con coordenadas x, y, z, t) y (x + dx, y + dy, z + dz, t + dt) de acuerdo con la fórmula ds² = dx² + dy² + dz² - c² dt²

11. Transformaciones de Lorentz de las coordenadas Transformaciones de Lorentz Inversas de las coordenadas

12. Impulso relativista La expresión de la energía cinética a partir de la nueva definición de momentum. Esta fórmula muy importante , pone de manifiesto, en particular, que en mecánica relativista la Energía de una partícula material no tiende a cero cuando , sino que tiende a un valor no nulo E=mc2 Esta magnitud es la Energía en reposo de la partícula. Cuando la velocidad de desplazamiento es mucho menor que la de la luz tenemos La energia total de la particula se expresa:

13. Para aumentar la velocidad de un cuerpo, hay que proporcionarle energía, lo cual se manifiesta como un aumento de la masa del cuerpo. La teoría de la relatividad predice que la energía necesaria para que un cuerpo de masa m alcance la velocidad v es En el límite v = 0, se recupera la fórmula E = mc² para la energía ya existente en forma de masa. En el otro extremo, la energía E aumenta con la velocidad y se necesita una energía infinita para que el cuerpo alcance la velocidad de la luz. Es por ello que, según la teoría de la relatividad, ningún cuerpo puede alcanzar o superar la velocidad de la luz. La excepción es la luz misma: según la física moderna la luz está constituida por unas partículas llamadas fotones, la masa de un fotón es nula y, por ello, puede viajar a la velocidad límite c.

14. Efecto fotoeléctrico

15. Efecto Compton

16. Dualidad onda partícula. Ondas de de Broglie

18. Experimento de Davisson y Germer Davisson y Germer estudiaron la reflexión de un haz de electrones incidente sobre un monocristal, siguiendo una idea usada anteriormente para la investigación de la naturaleza de los rayos X. Un haz de electrones procedente de un filamento calentado se acelera en un potencial electrostático e incide sobre el monocristal bajo cierto ángulo. Se observan los electrones reflejados mediante un detector cuya posición puede ser variada. También se puede variar el potencial acelerador y cambiar así la velocidad de los electrones. Los electrones experimentan reflexiones en los diversos planos paralelos de la red cristalina. El haz que sale del monocristal se compone de dos haces reflejados por los dos planos diferentes (en realidad serían muchos). Los electrones recorren caminos distintos en los dos haces y la diferencia de camino es I = I1 + I2 .De la geometría de la figura hallamos I2 = d / cos , I1 = I2 cos 2 , donde d es la distancia entre los planos y de ahí I = 2d cos . Si los haces fueran dos ondas planas, como sucede con los rayos X, habría interferencia entre ellas con un máximo de intensidad correspondiente a una diferencia de fase múltiplo de 2

19. Difracción de electrones en un cristal

20. Los átomos de gases calientes emiten y absorben luz a ciertas longitudes de onda. espectros de emisión y uno de absorción.

21. El primer modelo atómico fue propuesto por Thompson a finales del siglo XIX. Según Thompson, los átomos eran esferas macizas, cargadas positivamente, en las que se encontraban embebidos los electrones. Años más tarde, en 1911, un estudiante de doctorado de Thompson, llamado Rutherford, propuso que el átomo era esférico y en su centro se concentraba toda la carga positiva y casi la totalidad de la masa atómica . , de manera que el número de electrones era igual al de protones. El experimento de Rutherford El núcleo ocupaba, según Rutherford, un espacio muy pequeño comparado con el volumen total ocupado por el átomo, de tal suerte que éste podría considerarse prácticamente hueco. Ello explicaría que la mayoría de las partículas alfa no se desviaran al atravesar la lámina de oro mientras que las que sufrían desviación eran aquellas que se aproximaban al núcleo de los átomos de oro. Sin embargo, este modelo era inconsistente con los postulados de la Física Clásica: toda partícula en movimiento emite energía, por lo que la propuesta de Rutherford supondría la existencia de átomos inestables, que emitirían una radiación continua en todas las longitudes de onda.

22. Rutherford fue director del Laboratorio de Cavendish en Cambridge, desde dónde condujo o dirigió trascendentales estudios sobre la estructura atómica. Entre sus predicciones, que experimentalmente comprobaría su discípulo James Chadwick más de diez años después, se encuentra la existencia de las partículas nucleares llamadas neutrones. En plena guerra fría de los años 60 los halcones ordenaron el desarrollo de la tristemente célebre bomba de neutrones. Ella exhibía la maquiavélica virtud de solo exterminar a los hombres en tanto dejaba intactas las edificaciones.  La espiral de la irracionalidad belicista se anotaba otro alarmante éxito.

23. Henry Moseley (1887-1915), discípulo de Rutherford, desarrolló brillantemente la aplicación de los espectros de rayos X al estudio de la estructura atómica y arribó a una nueva formulación de la ley periódica de los elementos químicos 50 años después de Mendeleev.  La carga nuclear y no la masa atómica era la propiedad clave para explicar la periodicidad de las propiedades de los elementos químicos. No había cumplido aún los treinta años cuando muere en los campos de batalla de la Primera Guerra Mundial, tras enrolarse en la Royal Army. Otra vez la guerra cegaba la vida de un científico.

24. Niels Bohr es el autor del sistema planetario de la estructura electrónica de los átomos. Su imagen de la envoltura electrónica deriva de la aplicación del principio de cuantificación a las órbitas posibles de los electrones. Durante la segunda guerra mundial emigró con su familia a EEUU y participó en el proyecto de los Álamos para la construcción de la bomba atómica. Fue un enérgico defensor de poner en manos del control internacional el armamento atómico y al concluir  la guerra regresó a la universidad de su natal Copenhague, dónde se consagró al desarrollo del uso pacífico de la energía atómica. 

25. Es decir, para Bohr el radio de las órbitas está cuantizado, de forma que el electrón no puede ocupar cualquier órb ita sino aquellas que cumplan la condición señalada arriba r = n2h2/mZe2 y a0=h2/me2 Obviamente, si las órbitas están cuantizadas las energías correspondientes a las mismas también lo estarán: E = Ec+Ep = -(mZ2e4/2h2)(1/n2) - Los electrones que giran en órbitas estacionarias no absorben ni emiten energía durante su movimiento. Los electrones pueden absorber o emitir energía cuando saltan de una órbita a otra de distinto radio. La teoría atómica de Bohr explica bien la estructura del átomo de hidrógeno y su espectro electrónico, pero posee varios inconvenientes, como son, su aplicabilidad exclusiva a átomos hidrogenoides (de un sólo electrón) y el suponer una mezcla, un tanto arbitraria, de la física clásica y de la física cuántica. Por otra parte, este modelo tampoco explica el efecto Zeeman, o desdoblamiento de las líneas espectrales cuando el espectro atómico se realiza bajo la acción de un campo eléctrico. Para poder explicar estos efectos se amplió la teoría de Bohr y dando lugar al modelo de Bohr-Sommerfeld, en el que las órbitas de los electrones no sólo son circulares sino también elípticas y en ellas aparecen los números cuánticos l y m.

26. El famoso químico-físico Walter Nernst (1864 – 1941) logró que el industrial belga Ernest Solvay (1838 – 1922) patrocinara un congreso, que fue el primero de los famosos Congresos Solvay que se han efectuado desde 1911 en Bruselas, Bélgica. Este congreso resultó muy importante en la historia de la Física,  ya que  en su transcurso la comunidad de físicos más relevantes renunció explícitamente a  la validez universal de  la  Física desarrollada hasta fines del siglo XIX, sostenidas por la   Mecánica de  Newton y  el   Electromagnetismo  de Maxwell. Las representaciones cuánticas y las ideas sobre la naturaleza dual de la luz y las partículas van a invadir el pensamiento físico de la época.

27. Werner K. Heisenberg (1874-1956), físico alemán, mereció el premio Nóbel en 1932 por ser uno de los padres de la Mecánica Cuántica. Su principio de la incertidumbre ha  tenido una profunda influencia tanto en  la Física como en la Filosofía. Reanimó la polémica sobre el clásico problema de la cognoscibilidad del mundo. El curso ulterior de los acontecimientos continúa demostrando la capacidad humana para penetrar en los enigmas de la naturaleza. Un estrecho nacionalismo lo llevó a dirigir el plan nuclear de la Alemania nazi que afortunadamente no tuvo éxito.

29. El físico austriaco Erwin Schrodinger pudo haber retenido su cátedra en Berlín puesto que él tenía afiliación católica, pero decidió mostrar su rechazo al régimen nazi abandonando Alemania. Su excepcional formación cultural se refleja en su concepción sobre la Historia: "La Historia es la más fundamental de todas las Ciencias, porque no hay conocimiento humano que no pierda su carácter científico cuando los hombres  olvidan las condiciones en que fue originado, las preguntas a las que respondió  y las funciones para las cuales fue creado

30. La aproximación mecánico-cuántica En esta aproximación, el comportamiento de una partícula microscópica puede explicarse en términos de una función de onda, Ψ, que es una función matemática que depende de las coordenadas espaciales (x, y, z). Esta función de onda sólo describe a dicha partícula si se obtiene al solucionar la ecuación de Schrödinger, que en su forma simplificada puede escribirse como HΨ = EΨ. El término H es el operador Hamiltoniano, y engloba varios términos dependientes de cada sistema, mientras que el término E es la energía de la partícula. Así pues, cuando se aplica el Hamiltoniano a una función de onda, se obtiene la misma función de onda multiplicada por un valor E, que corresponde a la energía de la partícula definida mediante el Hamiltoniano. En realidad, el Hamiltoniano contiene dos operadores que representan a la energía cinética y la energía potencial (V) del sistema: H = (-h2/8π2m) ∇2 + V

31. La función de onda Ψ presenta regiones de amplitud positiva y negativa. Aunque estos signos de la amplitud no tienen un significado físico directo, si resultan de gran importancia cuando funciones de onda pueden interaccionar. En este caso, las partes positivas de ambas funciones se sumarán originando un aumento de la amplitud en esa zona. Este fenómeno se conoce como interferencia constructiva. Por otra parte, si las dos funciones de onda presentan distintos signos, la parte positiva de una de ellas puede ser anulada por la parte negativa de la otra dando lugar a lo que se conoce como una interferencia destructiva. Las interferencias entre las funciones de onda suponen la base de la explicación mecano-cuántica del enlace químico.

32. El átomo de Hidrógeno El hidrógeno es el elemento más simple que existe, al constar únicamente de un protón como núcleo y un electrón como corteza. La ecuación de Schrödinger que representa a este sistema es la siguiente: (∂2Ψ/∂x2) + (∂2Ψ/∂y2) + (∂2Ψ/∂z2) + (8π2m/h2)(E+e2/r)Ψ = 0 puesto que el potencial: V = -e2/r. Al ser este un sistema con simetría esférica, es más conveniente utilizar coordenadas polares, para lo que se efectúan los siguientes cambios de variables: x = r · senθ· cosφ y = r · sen θ· senφ z = r · cos θ Coordenadas polares El átomo de hidrógeno

33. En la década del 40, bajo el mayor secreto, se desarrolla el llamado Proyecto Manhattan, verdadera empresa científica multinacional, con el objetivo de fabricar la bomba atómica. Una red de laboratorios estadounidenses se comparte los trabajos a los cuales concurren científicos de todas las banderas, alarmados con la posibilidad de que la Alemania hitleriana pudiera acceder primero al  arma nuclear.  Cuando el engendro destructivo estuvo listo pero aún no se había provocado el holocausto de Hiroshima, un equipo del Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago proclamó su oposición al lanzamiento de la bomba. La mayoría de la comunidad científica abrazó la causa del uso pacífico de la energía atómica.

34. La teoría de Dirac auguraba la existencia de antipartículas para casi todas las partículas elementales, lo que se confirmó en lo sucesivo. En 1955 fueron descubiertos los antiprotones y luego otras antipartículas, en fin fue descubierto el antimundo. Los pronósticos de Dirac iban más lejos y aseguraban que durante su encuentro ocurriría el  aniquilamiento mutuo de partículas y antipartículas con la correspondiente liberación de energía. El proceso de aniquilación fue una confirmación más de la ecuación de Einstein que interrelaciona masa y energía.

35. El camino que tomaron las investigaciones en el campo de las micropartículas demostraba la inagotabilidad de la materia. En 1961, el físico norteamericano Murray Gell-Mann (1929- ) diseñó una especie de tabla periódica que agrupaba a las partículas subatómicas en familias de ocho. Este esquema fue confirmado por descubrimientos posteriores. Tres años después Gell-Mann propuso la existencia de los quarks, partículas constituyentes de las partículas "elementales". Según la profundización alcanzada en los niveles del micromundo,  hay bariones (de masa mayor o igual a los protones); mesones (de masa inferior a los protones y mayor que los electrones) y luego hay quarks. Por razones estructurales se clasificaron los quarks en seis grupos teóricos.  A fines de la década de los sesenta, en el laboratorio de aceleración de micropartículas de la Universidad de Stanford el equipo integrado por el físico canadiense Richard E. Taylor (1929- ) y los físicos estadounidenses Henry W. Kendall (1926-1999) y Jerome I. Friedman (1930- ), descubrieron los quarks y por este descubrimiento, compartieron el Premio Nobel de Física en 1990. En los noventa se probó la existencia del último de los seis grupos.

36. La teoría de la relatividad restringida sólo era válida para sistemas inerciales (sin aceleración) y Einstein quería hacerla extensiva también a sistemas acelerados. La gravedad tiene algo especial que no tiene ningún otro campo, y es que no podemos anularla ni aislarnos de ella mediante barreras, cosa que sí podemos hacer por ejemplo en campos electromagnéticos. Su omnipresencia nos lleva a pensar que el sistema inercial sin ninguna aceleración de la relatividad especial NO EXISTE y sólo nos vale como aproximación. Como Einstein dijo en 'El significado de la relatividad': "¿Cual es la justificación de nuestra preferencia por los sistemas inerciales frente a todos los demás sistemas de coordenadas, preferencia que parece estar sólidamente establecida sobre experiencias basadas en el principio de inercia? La vulnerabilidad del principio de inercia está en el hecho de que requiere un razonamiento que es un círculo vicioso: Una masa se mueve sin aceleraciones si está lo suficientemente alejada de otros cuerpos; pero sólo sabemos que está suficientemente alejada de otros cuerpos cuando se mueve sin aceleración“ Todo esto nos lleva a pensar que la gravedad y el espacio están unidos entre si de tal forma que son un solo objeto. 1- El llamado "Principio de equivalencia" entre sistemas de coordenadas acelerados y otros en presencia de un campo gravitatorio (muy vinculado con el teorema de igualdad entre masa inerte y gravitatoria) 2- Aceptando que todo sistema acelerado es inercial localmente en un diferencial de tiempo, de modo similar a lo habitual en física de considerar la velocidad como constante si sólo consideramos un diferencial de tiempo. La conclusión a la que se llega es que la gravedad no es una fuerza en si misma sino que solo es el resultado visible de una deformación del espacio-tiempo a causa de la presencia de una masa. Esta deformación queda definida por las ecuaciones de campo de Einstein y así la gravedad queda reducida a pura geometría Ecuaciones de campo forman un sistema de 10 ecuaciones diferenciales de 4 dimensiones y relacionan la geometría del espacio-tiempo (G) con la distribución de materia y energía (T)

37. La curvatura del espacio-tiempo en una zona del universo es igual al contenido de masa y energía de esa región

38. Primera Predicción

39. La segunda predicción que realizó fue el demostrar que el eje mayor de la órbita de mercurio (que es elíptica) giraba 43 segundos de arco cada 100 años, aparte de los efectos que producen en su órbita la atracción del resto de los planetas. Este hecho ya había sido observado en años anteriores a la teoría de Einstein y no había podido ser explicado satisfactoriamente. Por fin, con la relatividad de Einstein, se obtuvo la respuesta a este comportamiento anómalo. Más recientemente ha sido observado este fenómeno de un modo más exagerado en pulsars dobles.

40. La tercera predicción fue respecto a los cambios que sufre el tiempo en presencia de un campo gravitatorio (corrimiento al rojo gravitatorio). Dado que el tiempo transcurre a menor ritmo a causa de un campo gravitatorio, la frecuencia de la luz emitida por un átomo ha de sufrir el mismo efecto siendo su frecuencia menor en el mismo factor que el tiempo en la ecuación Así la frecuencia será:         Así el Sol, por ejemplo debería emitir su luz en una frecuencia ligeramente menor de la supuesta según esta expresión. Este efecto fue medido por primera vez en 1962. (Para el Sol M = 2.0×1030 kg, R = 6.955×108 m, así Δλ/λ = 2.12×10-6) Otra comprobación de este enlentecimiento del tiempo se ha realizado midiendo el tiempo transcurrido desde que se envía una señal a una sonda espacial hasta que se recibe la respuesta. Si la sonda está en conjunción superior con el Sol, las señales pasarán rozando el Sol para ir de la Tierra a la sonda y viceversa, viajando algo más lentas en las cercanías del Sol y produciéndose un retraso respecto a lo previsto. Esto se ha comprobado con las naves Mariner 6 y 7 y con un retraso estimado de 200 µs se ha cumplido dentro de un error del 3 %. Irwin Shapiro en 1964 predijo este efecto por primera vez. El Sol dilataría la duración de la propagación de los rayos al pasar cerca del sol.

41. La cosmología relativista entró en una nueva fase en 1922, cuando el físico y geofísico ruso A.A. Fridman (1888 – 1925) publicó dos obras clásicas que se oponían al modelo estacionario propuesto por Einstein, y abrían paso a las ideas sobre un universo en expansión. Sólo siete años después de los trabajos de Fridman, en 1929, el astrónomo norteamericano E. Hubble (1889 – 1953), que trabajaba en el reflector más grande de aquellos tiempos en el observatorio de Mount Wilson, llegó a la conclusión, a partir del desplazamiento hacia el rojo de las rayas espectrales de todos los sistemas estelares distanciados, de que todas las estrellas se alejan de nuestra galaxia.

42. En el verano de 1967, Jocelyn Bell se encontraba investigando en la Universidad de Cambridge, bajo la asesoría del radioastrónomo Antony Hewish (1924- ), la escintilación de los quásares. En este empeño descubrieron una señal inusual recibida a un intervalo constante cercano al segundo. Semejante señal pulsante fue inicialmente interpretada como el resultado de una emisión de seres inteligentes, pero luego la detección de una señal análoga desde el extremo opuesto del cielo evaporó esa probabilidad. Un año después la mayoría de los físicos aceptaban la naturaleza de los púlsares como estrellas de neutrones de una increíble densidad que giran rápidamente en un pequeño círculo  con intensos campos electromagnéticos,  emitiendo ondas de radio. Los púlsares fue el primer paso en la verificación de la existencia de un fenómeno teórico muy extraño: los agujeros negros.

43. El físico teórico Stephen Hawking (1942- ) es la figura líder de la moderna cosmología. Los sentidos del hombre se resienten con las concepciones emergentes de la teoría de la gran explosión. Una edad del universo estimada en 13,7 ± 0,2 mil millones de años, un modelo que advierte un período de inflación cósmica de 10-35 segundos, la expansión y el enfriamiento que condujo a la bariogénesis produciendo de alguna manera la asimetría observada entre materia y antimateria, son elementos en que se asienta la prevaleciente cosmovisión actual. Hawking, con un extraordinario espíritu y la alta tecnología puesta a su servicio es uno de los grandes en el propósito de enlazar la Mecánica Cuántica y la Relatividad las dos principales teorías de la Física Moderna, desarrollando la teoría cuántica de la gravedad.

44. Abdus Salam nació en Jhang, un pequeño pueblo paquistaní en 1926. Graduado en Cambridge, mereció el Premio Nobel de Física en 1979.  El dinero recibido de sus premios internacionales ha sido dedicado totalmente para posibilitar que jóvenes talentos en Física de su país y de otros países subdesarrollados visiten el Centro Internacional de de Física Teórica fundado por Salam en Trieste. Abdus Salam fue un  devoto musulmán cuya religión no ocupó un compartimiento separado de su vida; fue inseparable de su trabajo y su vida familiar.

45. Brian Greene (1963- ), profesor del Departamento de Física de la Universidad de Columbia, es uno de los fundadores de la Teoría de las Supercuerdas, también llamada teoría del "Todo" por su supuesta capacidad para explicar completamente los atributos de las partículas fundamentales del Universo e integrar en un único cuadro, apasionada ambición de Einstein, las fuerzas físicas conocidas hasta hoy por el hombre. Greene se ha esforzado en "traducir" las complejas nociones que emergen de considerar un mundo de n- dimensiones que no atrapan nuestros sentidos, a símiles comprensibles.Ha defendido también la hipótesis que esta teoría no puede considerarse que agote los enigmas de la naturaleza y detenga el desarrollo del conocimiento científico

46. La protección de la propiedad industrial en todo el siglo XIX operó como un elemento de financiamiento de nuevas investigaciones que alentaran y permitieran nuevos logros en la invención. Pero con el siglo XX se van haciendo borrosos los contornos de los descubrimientos y las invenciones para la pupila de las grandes transnacionales interesadas más que todo en competir con éxito en el templo del mercado. Una encendida polémica se viene gestando en la opinión pública que gana creciente conciencia de los peligros que entraña semejante política. Afortunadamente, entre los propios investigadores se desarrolla un movimiento tendiente a preservar como patrimonio de toda la humanidad  los descubrimientos científicos de mayor trascendencia