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La mecánica o arte de construir una máquina es la rama de la física que estudia y analiza el movimiento y reposo de los cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas.
La Termodinámica estudia, interpreta y explica las interacciones energéticas que surgen entre los sistemas materiales formulando las leyes que rigen dichas interacciones. -
Galileo descubrió la ley de la caída de los cuerpos y del péndulo, se lo puede considerar como el creador de la mecánica, también hizo las bases de la hidrodinámica. -
Fue Torricelli el inventor del barómetro, el instrumento que más tarde utilizó Pascal para determinar la presión atmosférica. Pascal precisó el concepto de presión en el seno de un líquido y enunció el teorema de transmisión de las presiones. -
Otto von Guericke fue quien, construyó y diseñó la primera bomba de vacío y demostró las propiedades del vacío usando sus hemisferios de Magdeburgo. Guericke fue impulsado a hacer el vacío con el fin de refutar la suposición de Aristóteles que «la naturaleza aborrece el vacío». -
El físico y químico Robert Boyle estudió y mejoró los diseños de Guericke y, en coordinación con el científico Robert Hooke, construyó una bomba de aire. Con esta bomba, Boyle y Hooke observaron una correlación entre la presión, temperatura y volumen. Con el tiempo, se formularon la ley de Boyle, indicando que para un gas a temperatura constante, la presión y el volumen son inversamente proporcionales y otras leyes de los gases. -
Denis Papin basándose en estos conceptos(de Boyle), construyó un digestor de vapor, que era un recipiente cerrado con una tapa de cierre hermético en el que el vapor confinado alcanzaba una alta presión, aumentando el punto de ebullición y acortando el tiempo de cocción de los alimentos -
Newton publicó los Philosophiæ naturalis principia mathematica (Principios matemáticos de la filosofía natural), una obra en la que se describen las leyes clásicas de la dinámica conocidas como las leyes de Newton y la ley de la gravitación universal de Newton. -
El ingeniero Thomas Savery, a partir de los diseños de Papin, construyó el primer motor térmico, seguido por Thomas Newcomen . Aunque estos primeros motores eran toscos y poco eficientes, atrajeron la atención de los científicos más destacados de la época. -
Bernoulli usó métodos estadísticos, junto con la mecánica clásica, para extraer resultados de la hidrodinámica, iniciando la física estadística -
los conceptos de capacidad calorífica y calor latente, fueron desarrollados por el profesor Joseph Black de la Universidad de Glasgow, donde James Watt trabajó como fabricante de instrumentos. Watt consultó con Black en las pruebas de la máquina de vapor, pero fue Watt quien concibió la idea del condensador externo, aumentando grandemente la eficiencia de la máquina de vapor -
Antoine Lavoisier propone la teoría calórica -
Benjamin Thompson, conde de Rumford, demostró la conversión del trabajo mecánico en calor -
Nicolas Léonard Sadi Carnot, considerado como el «padre de la termodinámica»
Sobre la base de todo este trabajo previo, Sadi Carnot, el «padre de la termodinámica», publicó Reflexiones sobre la energía motriz del fuego, un discurso sobre la eficiencia térmica, la energía, la energía motriz y el motor. El documento describe las relaciones básicas energéticas entre la máquina de Carnot, el ciclo de Carnot y energía motriz, marcando el inicio de la termodinámica como ciencia moderna. -
El primer y segundo principios de termodinámica surgieron simultáneamente , principalmente por las obras de Germain Henri Hess, William Rankine, Rudolf Clausius, James Prescott Joule y William Thomson (Lord Kelvin). -
El primer libro de texto sobre termodinámica fue escrito por William Rankine, quien originalmente se formó como físico y profesor de ingeniería civil y mecánica en la Universidad de Glasgow -
Los fundamentos de la termodinámica estadística se establecieron por los físicos como James Clerk Maxwell, Ludwig Boltzmann, Max Planck, Rudolf Clausius, Johannes van der Waals y Josiah Willard Gibbs. -
La teoría cuántica aparece , cuando Max Planck inventa el concepto de cuanto de energía para obtener la ley de radiación de un cuerpo negro -
Einstein aplicó el concepto de cuanto o mínima cantidad de energía que puede intercambiarse para explicar el efecto fotoeléctrico. En el mismo año Einstein presentó la teoría de la relatividad especial basada en dos principios básicos: la equivalencia de las leyes físicas entre sistemas de referencia no acelerados (sistemas de referencia inerciales) y la constancia de la velocidad de la luz para todos los observadores inerciales. -
Algo más despacio se desarrolló la Mecánica Cuántica. Bohr propuso un modelo cuántico de átomo -
Einstein, seguido de cerca por Poincaré y Hilbert propuso la relatividad general y tan pronto como en 1919 Eddington la confirmó experimentalmente mediante la medida de la desviación de la luz por el campo gravitatorio solar. -
Compton explicó las colisiones entre fotones y electrones -
Broglie fue el primero en asociar una onda a una partícula (el electrón) para explicar los radios de las órbitas de los electrones en el modelo atómico de Bohr.
Heisenberg formuló la Mecánica Cuántica usando operadores matriciales.
Schrödinger formuló la Mecánica cuántica usando ecuaciones de onda. Con la presentación de estos dos formalismos la Mecánica cuántica adoptó su forma actual. -
La Física del estado sólido surgió como una aplicación particular de la mecánica cuántica -
Las máquinas de cálculo se hacen accesibles de forma generalizada para la investigación, se convirtió en una de las disciplinas más importantes de la Física en la segunda mitad del siglo XX, quizá la más importante para la investigación industrial. -
La Físca de Altas energías consiguió la descripción unificada del electromagnetismo y la interacción nuclear débil (Steven Weinberg y Abdul Salam) y poco más tarde el modelo de quarks para la interacción nuclear fuerte. A partir de entonces se presentaron diversas teorías para unificar estas tres interacciones, aunque la validez de ninguna de ellas ha sido aceptada de manera generalizada