Models Cosmològics: Des de Pitàgores fins a Newton
Clasificado en Física
Escrito el en catalán con un tamaño de 7,07 KB
Models cosmològics
Els pitagòrics van elaborar una cosmologia d'acord amb les seves creences religioses. Els cossos celestes, la Terra inclosa, són gairebé divins, han de ser esfèrics i les seves òrbites circulars, ja que aquestes són les formes més perfectes. El centre de les seves òrbites és el centre de l'univers, ocupat pel foc cosmològic. Com que 10 és el nombre perfecte, hi havia 9 planetes i varen crear l'anti-Terra.
Per als atomistes no tan sols hi ha infinits mons successius, cadascun amb la seva pròpia estructura. Els àtoms es troben en moviment rectilini uniforme en el buit infinit, tan sols alterat pel seu xoc. Els àtoms pesants se situen en el centre del remolí, i originen la Terra, que és plana. Els àtoms lleugers són expulsats cap enfora, de manera que es forma una membrana que delimita aquest món.
Cosmologia aristotèlica
El moviment: cada part té una funció específica i tendeix al bon funcionament de la totalitat. L'estructura del cosmos cal descobrir la finalitat pròpia de cada part amb relació al tot, observant quina és la tendència natural de cada part. Aristòtil afirma que cada element té un moviment natural simple, en el qual es reflecteix la seva naturalesa. El moviment natural només si els cossos tendeixen a algun lloc propi.
Conclusions d'Aristòtil:
- L'univers és finit, pel fet de ser finit, té un lloc central i un lloc extrem que el delimita.
- El buit no existeix, un cos en el buit estaria aïllat de la resta de l'univers i no podria determinar la direcció en què s'ha de moure.
Moviments i elements
- A la Terra, Aristòtil hi distingeix dos tipus de moviment simple: rectilini accelerat cap avall i cap amunt. El primer la Terra i el segon el foc, hi ha un altre element pesant l'aigua i un altre de lleuger l'aire. El moviment rectilini és imperfecte per això estan sotmesos al canvi.
- Als cels s'hi observa un moviment simple diferent, el circular uniforme que correspon a l'èter. El moviment circular uniforme és diví, etern i perfecte.
Implicacions filosòfiques del model aristotèlic:
- La realitat està perfectament ordenada.
- La realitat és totalment cognoscible.
- Els cels són divins i influeixen en la Terra.
- La perspectiva amb la qual s'estudia la realitat és antropocèntrica.
- El sentit de la vida humana és el coneixement.
Les partícules subatòmiques: teories
- L'electricitat no és un fluix continu sinó que és transportada per unes partícules més petites que els àtoms, van ser anomenades electrons.
- Es va descobrir la radioactivitat, fenomen pel qual certs elements anomenats radioactius es desintegren espontàniament en uns altres i emeten energia.
Els àtoms no són invisibles, tenen una estructura interna.
Teoria de la relativitat
Proporcionen una explicació integradora de molts fenòmens observats i les seves prediccions s'han contrastat experimentalment.
Relativitat especial
Observadors en moviment relatiu uniforme mesuren la mateixa velocitat de la llum de manera que no es pot detectar un moviment respecte de l'espai absolut. No hi ha un espai ni un temps absolut, sinó que observadors en moviment relatiu uniforme mesuren diferents distàncies espacials i temporals entre els mateixos esdeveniments que es produeixen en una posició i un instant concrets.
Relativitat general
La força de gravetat se substitueix per la idea de camp gravitatori; la matèria deforma la geometria de l'espai que envolta, la qual cosa influeix en els cossos que es troben en aquest espai. Aquesta deformació determina el moviment natural dels objectes i de la llum, ja que aquests tendeixen a moure's segons les línies de mínima distància. A prop d'una gran massa l'espai està més corbat i el temps transcorre més lentament.
Teoria del Big Bang
Es calcula que l'expansió va ser iniciada per una gran explosió fa uns 15 mil milions d'anys i des d'aleshores s'hauria anat alentint. L'atracció gravitatòria serà suficient per a aturar l'expansió i originarà una ulterior contracció que conduirà a un nou big bang. L'expansió continuarà indefinidament i l'univers ''morirà'' per refredament en dispersar-se la matèria i l'energia per un espai cada cop més gran.
La matèria i l'energia són dues manifestacions d'una mateixa realitat.
Interpretació de Copenhaguen
Els seus punts fonamentals són:
- Impossibilitat de separació subjecte-objecte: per observar alguna cosa s'hi ha d'interaccionar, té unes dimensions prou petites, la interacció condiciona el resultat.
- Instrumentalisme: la realitat física és el conjunt de propietats observables.
- Completesa: la descripció del món de la mecànica quàntica és completa.
- Indeterminisme: la nostra predicció dels esdeveniments observables és inherent a la realitat física, tots els estats possibles es determinen en l'observació.
Copèrnic va proposar un model heliocèntric que situa el Sol en el centre de l'univers, la Terra i altres planetes es traslladen en òrbites circulars uniformes i que la Terra gira a sobre si mateixa.
Brahe va enregistrar un model geoheliocèntric: la Terra és al centre de l'univers però tots els altres planetes giren al voltant del Sol, el qual gira al voltant de la Terra.
Llei de Kepler: -Les òrbites dels planetes són el·lipses, un dels focus de les quals és el Sol.
Galileu va descobrir els 4 satèl·lits de Júpiter i va constatar que giren al voltant d'aquest planeta i, per tant, que la Terra no és el centre de tots els moviments dels cossos celestes. Va descobrir els cràters de la lluna i les taques solars.
Giordano Bruno va inferir unes implicacions filosòfiques i va arribar a la conclusió que les distàncies còsmiques són infinites. L'univers és infinit i el Sistema Solar és un més entre altres sistemes semblants; el nostre Sol no ocupa un lloc privilegiat ja que l'univers no té centre.
Cosmologia newtoniana
Es va associar el gir copernicà a la cosmologia atomista, resulten compatibles, no necessiten esferes, apliquen les mateixes lleis a la Terra i als cels, admeten l'existència del buit i la infinitud de l'univers. Tenint en compte el nou enfocament atomista, aquestes respostes havien de passar per la formulació d'unes noves lleis del moviment. Galileu va iniciar la recerca d'unes lleis de tipus magnètic que van ser definitivament establertes per Isaac Newton.
L'objectiu concret de Newton era trobar les lleis que regulen el moviment dels planetes. Va realitzar dues aportacions fonamentals a la física:
- Principi d'acció i reacció: si una partícula exerceix una força sobre una altra, la segona exerceix simultàniament sobre la primera una força de la mateixa magnitud i direcció però de sentit contrari.
Llei de gravitació universal:
- Tot parell de partícules s'atrauen amb una força inversament proporcional al quadrat de la seva distància i directament proporcional al producte de les seves masses.