La teoría de cuerdas y la teoría atómica
Aunque varias escalas por encima de la escala que la teoría de cuerdas opera sobre, atómico teoría es el estudio de la física en la escala de un átomo. La comprensión de la estructura más pequeña de la materia requiere un cierto nivel de comprensión de la estructura a nivel atómico.
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El físico Richard P. Feynman dijo una vez que si pudiera reducirse los principios más importantes de la física a una sola frase, sería “Todas las cosas están hechas de átomos.” La estructura de los átomos determina las propiedades fundamentales de la materia en nuestro universo, tales como cómo los átomos interactúan entre sí en combinaciones químicas.
Los antiguos griegos consideraban la cuestión de si se podía dividir un objeto para siempre. Algunos - como el quinto siglo aC filósofo Demócrito - cree que le llegará a alcanzar un trozo más pequeño de la materia que no se podían dividir más, y se llamó a estos trozos más pequeños átomos.
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la visión de Aristóteles de que la materia se compone de cinco elementos básicos fue adoptada por la mayoría de los filósofos de la época y se mantuvo la forma dominante de pensar por muchos años, bien en el momento en que la “filosofía natural” comenzó su transición a la “ciencia”. Después de todo, sin científicos o filósofos habían visto nunca un trozo más pequeño de la materia, por lo que en realidad no había ninguna razón para suponer que existían.
Esto empezó a cambiar en 1738 cuando el matemático suizo David Bernoulli explica cómo el gas presurizado se comportó suponiendo que el gas estaba compuesto por partículas diminutas. El calor de un gas estaba relacionada con la velocidad de las partículas. (Esta construido sobre la obra de Robert Boyle, casi un siglo antes.)
En 1808, el químico británico John Dalton trató de explicar el comportamiento de elementos - sustancias que no se pueden romper químicamente en sustancias más simples - asumiendo que estaban hechas de átomos.
Según Dalton, cada átomo de un elemento era idéntico a otros átomos del mismo elemento, y combinarse entre sí de manera específica para formar las sustancias más complejas que vemos en nuestro universo.
Durante el siglo siguiente, la evidencia de la teoría atómica montado. Las estructuras complejas formadas por diferentes átomos fueron llamados moléculas, aunque el mecanismo exacto de cómo los átomos moléculas formadas todavía no estaba claro.
Se tardó más de 150 años desde el momento de Bernoulli para los físicos a adoptar plenamente el modelo atómico. Entonces, después de que se aprobó finalmente, se encontró que está incompleta! Las complicaciones que surgen en el estudio de la teoría de cuerdas también pueden llegar a tardar lo mismo, y quizás en última instancia ser tan incompleta. Pero eso no quiere decir que sean necesariamente “malo”, cualquier teoría atómica es más de “mal”.
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Como si no se acredita suficiente, Albert Einstein también se cita frecuentemente como la persona que proporcionó algunos de los últimos soporte definitivo de la teoría atómica de la materia en dos de sus artículos de 1905.
Uno de los papeles fue su tesis doctoral, en la que se calcula la masa aproximada de un átomo y el tamaño de las moléculas de azúcar. Este trabajo le valió su doctorado de la Universidad de Zurich.
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El otro trabajo incluyó el análisis de movimiento aleatorio de humo y líquidos. Este tipo de movimiento se llama movimiento browniano y tenía desconcertado a los físicos desde hace algún tiempo. Einstein imaginó el movimiento como el resultado de átomos de humo o líquido que está siendo empujado alrededor por átomos del gas o líquido circundante, lo que explica el fenómeno perfectamente. Sus predicciones fueron apoyados por los resultados experimentales.