6408
edicions
Canvis
→Canvis de paradigma del segle XX
==Canvis de paradigma del segle XX ==
==Canvis de paradigma del segle XX ==
L'[[efecte fotoelèctric]] ja havia sigut descobert i descrit per [[Heinrich Hertz]] el 1887. Tanmateix, mancava d'explicació teòrica i semblava ser incompatible amb les concepcions de la física clàssica. Aquesta explicació teòrica només fou possible amb l'obra d'[[Albert Einstein]] (entre els famosos articles del [[1905]]) que basà la seva formulació de la fotoelectricitat en una extensió del treball sobre els quàntums de [[Max Planck]]. Més tard [[Robert Andrews Millikan]] passà deu anys experimentant per demostrar que la teoria d'Einstein no era correcta però acabà demostrant que sí que ho era. Això permeté que tant Einstein com Millikan rebessin el [[premi Nobel]] el 1921 i el 1923 respectivament.
L'[[efecte fotoelèctric]] ya havia sigut descobert i descrit per [[Heinrich Hertz]] el 1887. Tanmateix, mancava d'explicació teòrica i semblava ser incompatible amb les concepcions de la física clàssica. Aquesta explicació teòrica només fou possible en l'obra d'[[Albert Einstein]] (entre els famosos articles del [[1905]]) que basà la seua formulació de la fotoelectricitat en una extensió del treball sobre els quàntums de [[Max Planck]]. Més tard [[Robert Andrews Millikan]] passà deu anys experimentant per demostrar que la teoria d'Einstein no era correcta pero acabà demostrant que sí que ho era. Això permeté que tant Einstein com Millikan rebessin el [[premi Nobel]] el 1921 i el 1923 respectivament.
El 1893 [[Wilhelm Weber]] aconseguí combinar la formulació de Maxwell amb les lleis de la termodinàmica per tractar d'explicar l'emissivitat de l'anomenat [[cos negre]], un model d'estudi de la radiació electromagnètica que tindrà importants aplicacions en [[astronomia]] i [[cosmologia]].
El 1893 [[Wilhelm Weber]] aconseguí combinar la formulació de Maxwell amb les lleis de la termodinàmica per tractar d'explicar l'emissivitat de l'anomenat [[cos negre]], un model d'estudi de la radiació electromagnètica que tindrà importants aplicacions en [[astronomia]] i [[cosmologia]].
El 1911 es prova experimentalment el [[model atòmic de Rutherford]] (nucli amb massa i càrrega positiva i corona de càrrega negativa), tot i que tal configuració havia sigut predita el 1904 pel japonès [[Hantaro Nagaoka]], la contribució del qual havia passat desapercebuda.<ref>{{ref-llibre|cognom=Bryson|nom=Bill|enllaçautor=Bill Bryson|títol= [[A Short History of Nearly Everything]] |data=06-06-2003|editorial=Broadway Books|isbn=0767908171}}</ref>
El 1911 es prova experimentalment el [[model atòmic de Rutherford]] (núcleu en massa i càrrega positiva i corona de càrrega negativa), tot i que tal configuració havia sigut predita el 1904 pel japonés [[Hantaro Nagaoka]], la contribució del qual havia passat desapercebuda.<ref>{{ref-llibre|cognom=Bryson|nom=Bill|enllaçautor=Bill Bryson|títol= [[A Short History of Nearly Everything]] |data=06-06-2003|editorial=Broadway Books|isbn=0767908171}}</ref>
L'anomenada ''Gran Ciència'' lligada a la investigació atòmica necessità superar reptes tecnològics quantitativament impressionants, car era necessari fer topar partícules amb el nucli atòmic amb cada vegada més energia. Aquesta fou una de les primeres ''curses tecnològiques'' del segle XX i que, independentment de l'origen nacional de les idees o processos posats en pràctica (molts d'ells europeus: alemanys, austrohongaresos, italians, francesos, belgues o britànics), foren guanyades per l'eficaç i inquietant [[complex industrial militar|complex científic-tècnic-productiu-militar]] dels [[Estats Units]]. El [[1928]] [[Merle Tuve]] utilitzà un [[transformador]] Tesla per assolir els tres milions de volts. El [[1932]] [[John Cockcroft]] i [[Ernest Walton]] observaren la desintegració d'àtoms de liti amb un multiplicador voltaic que assolia els 125.000 volts. El 1937 [[Robert Jemison Van de Graaff|Robert Van de Graaff]] construí [[Generador de Van de Graaff|generadors]] de cinc metres d'alçada per generar corrents de 5 milions de volts. [[Ernest Lawrence]], inspirat pel noruec [[Rolf Wideröe]], construí entre el [[1932]] i el [[1940]] successius i cada vegada més grans [[ciclotró|ciclotrons]], confinadors magnètics circulars, per esbrinar l'estructura de les partícules elementals a base de sotmetre-les a xocs a enormes velocitats.<ref>Quintanilla i Sánchez Ron, ''op. cit.'', especialment ''Los antecedentes de la "Gran Ciencia"'', pg 76.</ref>
L'anomenada ''Gran Ciència'' lligada a la investigació atòmica necessità superar reptes tecnològics quantitativament impressionants, car era necessari fer topar partícules amb el nucli atòmic amb cada vegada més energia. Aquesta fou una de les primeres ''curses tecnològiques'' del segle XX i que, independentment de l'origen nacional de les idees o processos posats en pràctica (molts d'ells europeus: alemanys, austrohongaresos, italians, francesos, belgues o britànics), foren guanyades per l'eficaç i inquietant [[complex industrial militar|complex científic-tècnic-productiu-militar]] dels [[Estats Units]]. El [[1928]] [[Merle Tuve]] utilitzà un [[transformador]] Tesla per assolir els tres milions de volts. El [[1932]] [[John Cockcroft]] i [[Ernest Walton]] observaren la desintegració d'àtoms de liti amb un multiplicador voltaic que assolia els 125.000 volts. El 1937 [[Robert Jemison Van de Graaff|Robert Van de Graaff]] construí [[Generador de Van de Graaff|generadors]] de cinc metres d'alçada per generar corrents de 5 milions de volts. [[Ernest Lawrence]], inspirat pel noruec [[Rolf Wideröe]], construí entre el [[1932]] i el [[1940]] successius i cada vegada més grans [[ciclotró|ciclotrons]], confinadors magnètics circulars, per esbrinar l'estructura de les partícules elementals a base de sotmetre-les a xocs a enormes velocitats.<ref>Quintanilla i Sánchez Ron, ''op. cit.'', especialment ''Los antecedentes de la "Gran Ciencia"'', pg 76.</ref>
Els [[quarks]] (batejats així el [[1963]] i descoberts successivament a la dècada 1970 i fins a dates tan properes com el 1996), així com les particularitats de la seva [[càrrega elèctrica]] encara són una incògnita de la física d'avui en dia.
Els [[quarks]] (batejats així el [[1963]] i descoberts successivament a la década 1970 i fins a dates tan propenques com el 1996), així com les particularitats de la seva [[càrrega elèctrica]] encara són una incògnita de la física d'hui en dia.
La indústria elèctrica creix amb la [[societat de consum]] de masses i passa a la fase del capitalisme monopolista de les grans corporacions [[multinacionals]] de tipus [[holding]], com les nord-americanes [[General Electric]] (derivada de la companyia d'Edison) i [[Westinghouse Electric]] (derivada de la de Westinghouse i Tesla), la [[Marconi Company]] (més purament multinacional que italiana), les alemanyes [[AEG]], [[Telefunken]], [[Siemens AG]] i [[Braun]] (aquesta última, més tardana, deu el seu nom a [[Max Braun]], no al físic [[Carl Ferdinand Braun]]) o les japoneses [[Mitsubishi]], [[Matsushita]] (Panasonic) [[Sanyo]] o [[Sony]] (aquestes últimes posteriors a la segona guerra mundial). Fins i tot en països petits, però desenvolupats, el sector elèctric i l'electrònica de consum tingueren presència primerenca i destacada en els processos de concentració industrial, com són els casos de l'holandesa [[Philips]] i la finlandesa [[Nokia]].
La indústria elèctrica creix en la [[societat de consum]] de masses i passa a la fase del capitalisme monopolista de les grans corporacions [[multinacionals]] de tipus [[holding]], com les nord-americanes [[General Electric]] (derivada de la companyia d'Edison) i [[Westinghouse Electric]] (derivada de la de Westinghouse i Tesla), la [[Marconi Company]] (més purament multinacional que italiana), les alemanyes [[AEG]], [[Telefunken]], [[Siemens AG]] i [[Braun]] (aquesta última, més tardana, deu el seu nom a [[Max Braun]], no al físic [[Carl Ferdinand Braun]]) o les japoneses [[Mitsubishi]], [[Matsushita]] (Panasonic) [[Sanyo]] o [[Sony]] (aquestes últimes posteriors a la segona guerra mundial). Fins i tot en països chicotets, però desenvolupats, el sector elèctric i l'electrònica de consum tingueren presència primerenca i destacada en els processos de concentració industrial, com són els casos de l'holandesa [[Philips]] i la finlandesa [[Nokia]].
=== Hendrik Antoon Lorentz: Les transformacions de Lorentz (1900) i l'efecte Zeeman (1902) ===
=== Hendrik Antoon Lorentz: Les transformacions de Lorentz (1900) i l'efecte Zeeman (1902) ===
[[Fitxer:Einstein en Lorentz.jpg|thumb|100px|left|[[Lorentz]] amb [[Albert Einstein|Einstein]] el 1921]]
[[Archiu:Einstein en Lorentz.jpg|thumb|100px|left|[[Lorentz]] en [[Albert Einstein|Einstein]] el 1921]]
{{principal|Efecte Zeeman}}
{{principal|Efecte Zeeman}}
El físic holandès [[Hendrik Antoon Lorentz]] (1853-1928) realitzà un gran nombre d'investigacions en els camps de la [[termodinàmica]], la [[radiació]], el [[magnetisme]], l'[[electricitat]] i la [[refracció de la llum]], entre les quals destaca l'estudi de l'expressió de les [[equacions de Maxwell]] en [[sistema inercial|sistemes inercials]] i les seves conseqüències sobre la propagació de les [[ones electromagnètiques]]. Formulà, conjuntament amb [[George Francis FitzGerald]], una explicació de l'[[experiment de Michelson i Morley]] sobre la constància de la velocitat de la llum, atribuint-la a la contracció dels cossos en la direcció del seu moviment. Aquest efecte, conegut com a [[contracció de Lorentz-FitzGerald]], seria després expressat com les [[transformació de Lorentz|transformacions de Lorentz]], les que deixen invariants les [[equacions de Maxwell]], posterior base del desenvolupament de la [[teoria de la relativitat]]. Nomenà [[Pieter Zeeman]] el seu assistent personal, estimulant-lo a investigar l'efecte dels [[camp magnètic|camps magnètics]] sobre les transicions d'[[espín]], cosa que el dugué a descobrir el que avui en dia es coneix amb el nom d'[[efecte Zeeman]], base de la [[imatge per ressonància magnètica|tomografia per ressonància magnètica nuclear]]. Per aquest descobriment i la seva explicació, Lorentz compartí el 1902 el [[Premi Nobel de Física]] amb [[Pieter Zeeman]]<ref>[http://www.astrocosmo.cl/biografi/b-h_lorentz.htm Biografia de Hendrik Antoon Lorentz] astrocosmo.cl [20-05-2008]</ref>
El físic holandès [[Hendrik Antoon Lorentz]] (1853-1928) realitzà un gran nombre d'investigacions en els camps de la [[termodinàmica]], la [[radiació]], el [[magnetisme]], l'[[electricitat]] i la [[refracció de la llum]], entre les quals destaca l'estudi de l'expressió de les [[equacions de Maxwell]] en [[sistema inercial|sistemes inercials]] i les seues conseqüències sobre la propagació de les [[ones electromagnètiques]]. Formulà, conjuntament amb [[George Francis FitzGerald]], una explicació de l'[[experiment de Michelson i Morley]] sobre la constància de la velocitat de la llum, atribuint-la a la contracció dels cossos en la direcció del seu moviment. Aquest efecte, conegut com a [[contracció de Lorentz-FitzGerald]], seria després expressat com les [[transformació de Lorentz|transformacions de Lorentz]], les que deixen invariants les [[equacions de Maxwell]], posterior base del desenvolupament de la [[teoria de la relativitat]]. Nomenà [[Pieter Zeeman]] el seu assistent personal, estimulant-lo a investigar l'efecte dels [[camp magnètic|camps magnètics]] sobre les transicions d'[[espín]], cosa que el dugué a descobrir el que avui en dia es coneix amb el nom d'[[efecte Zeeman]], base de la [[imatge per ressonància magnètica|tomografia per ressonància magnètica nuclear]]. Per aquest descobriment i la seva explicació, Lorentz compartí el 1902 el [[Premi Nobel de Física]] amb [[Pieter Zeeman]]<ref>[http://www.astrocosmo.cl/biografi/b-h_lorentz.htm Biografia de Hendrik Antoon Lorentz] astrocosmo.cl [20-05-2008]</ref>
=== Albert Einstein: L'efecte fotoelèctric (1905) ===
=== Albert Einstein: L'efecte fotoelèctric (1905) ===
A l'alemany nacionalitzat nord-americà [[Albert Einstein]] (1879 – 1955) se'l considera el científic més conegut i important del [[segle XX]]. El resultat de les seves investigacions sobre l'electricitat arribà el 1905 (data transcendental que es commemorà l'[[Any mundial de la física]] [[2005]]), quan escrigué quatre articles fonamentals sobre la física de petita i gran escala. Hi explicava el [[moviment brownià]], l'[[efecte fotoelèctric]] i desenvolupa la [[relativitat especial]] i l'[[equivalència entre massa i energia]].
A l'alemany nacionalitzat nord-americà [[Albert Einstein]] (1879 – 1955) se'l considera el científic més conegut i important del [[segle XX]]. El resultat de les seves investigacions sobre l'electricitat arribà el 1905 (data transcendental que es commemorà l'[[Any mundial de la física]] [[2005]]), quan escrigué quatre articles fonamentals sobre la física de petita i gran escala. Hi explicava el [[moviment brownià]], l'[[efecte fotoelèctric]] i desenvolupa la [[relativitat especial]] i l'[[equivalència entre massa i energia]].
L''''efecte fotoelèctric''' consisteix en l'emissió d'electrons per un material quan se l'il·lumina amb [[radiació electromagnètica]] (llum visible o ultraviolada, en general). Ja havia sigut descobert i descrit per [[Heinrich Rudolf Hertz|Heinrich Hertz]] el 1887, però l'explicació teòrica no arribà fins que Albert Einstein li aplicà una extensió del treball sobre els [[quàntum]]s de [[Max Planck]]. En l'article dedicat a explicar l'efecte fotoelèctric, Einstein exposava un punt de vista heurístic sobre la producció i transformació de llum, on proposava la idea de ''quàntums'' de radiació (ara anomenats [[fotons]]) i mostrava com es podia utilitzar aquest concepte per explicar l'efecte fotoelèctric. Una explicació completa de l'efecte fotoelèctric tan sols pogué ser elaborada quan la [[teoria quàntica]] estigué més avançada. A Albert Einstein se li concedí el [[Premi Nobel de Física]] el 1921.<ref>[http://www.astrocosmo.cl/biografi/b-a_einstein.htm Biografia d'Albert Einstein] Astrocosmo.cl [22-05-2008]</ref>
L''''efecte fotoelèctric''' consisteix en l'emissió d'electrons per un material quan se l'ilumina en [[radiació electromagnètica]] (llum visible o ultraviolada, en general). Ja havia sigut descobert i descrit per [[Heinrich Rudolf Hertz|Heinrich Hertz]] el 1887, però l'explicació teòrica no arribà fins que Albert Einstein li aplicà una extensió del treball sobre els [[quàntum]]s de [[Max Planck]]. En l'article dedicat a explicar l'efecte fotoelèctric, Einstein exposava un punt de vista heurístic sobre la producció i transformació de llum, on proposava la idea de ''quàntums'' de radiació (ara anomenats [[fotons]]) i mostrava com es podia utilitzar aquest concepte per explicar l'efecte fotoelèctric. Una explicació completa de l'efecte fotoelèctric tan sols pogué ser elaborada quan la [[teoria quàntica]] estigué més avançada. A Albert Einstein se li concedí el [[Premi Nobel de Física]] el 1921.<ref>[http://www.astrocosmo.cl/biografi/b-a_einstein.htm Biografia d'Albert Einstein] Astrocosmo.cl [22-05-2008]</ref>
L'efecte fotoelèctric és la base de la producció d'[[energia solar|energia elèctrica per radiació solar]] i del seu aprofitament energètic. S'aplica també per la fabricació de cèl·lules utilitzades en els detectors de flama de les calderes de les grans plantes termoelèctriques. També s'utilitza en [[díode]]s fotosensibles tals com els que s'utilitzen en les cèl·lules fotovoltaiques i en [[electroscopi]]s o [[electròmetre]]s. Actualment (2008) els materials fotosensibles més utilitzats són, a part dels derivats del [[coure]] (ara en menor ús), el [[silici]], que produeix corrents elèctrics majors.
L'efecte fotoelèctric és la base de la producció d'[[energia solar|energia elèctrica per radiació solar]] i del seu aprofitament energètic. S'aplica també per la fabricació de cèl·lules utilitzades en els detectors de flama de les calderes de les grans plantes termoelèctriques. També s'utilitza en [[díode]]s fotosensibles tals com els que s'utilitzen en les cèl·lules fotovoltaiques i en [[electroscopi]]s o [[electròmetre]]s. Actualment (2008) els materials fotosensibles més utilitzats són, a part dels derivats del [[coure]] (ara en menor ús), el [[silici]], que produeix corrents elèctrics majors.