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Nov 22 2010

Introducción a la Cosmología (4): Física usada en Cosmología

Esta entrada no pretende ser un curso introductorio a la física, si no únicamente mostrar de modo resumido aspectos importantes de la física moderna de importancia en la cosmología. Hay varios conceptos básicos de la física usados en Cosmología.
Las cuatro fuerzas en el Universo
– Fuerza nuclear fuerte: Es la responsable de que los núcleos atómicos permanezcan unidos y tiene poco alcance. Mas información en la entrada publicada sobre la fuerza nuclear fuerte en Octubre.
– Fuerza nuclear débil: Para partículas no afectadas por la fuerza nuclear fuerte, pero que pueden interactuar con otras. Es mucho más débil que la fuerza nuclear fuerte, de muy corto alcance y responsable de la radiactividad.
– Fuerza electromagnética: Sucede entre partículas cargadas eléctricamente, y aunque tiene un alcance infinito, es 100 veces más débil que la fuerza nuclear fuerte.
Fuerza gravitatoria: La fuerza más débil de todas, pero con alcance infinito y que gobierna el desarrollo de nuestro Universo actualmente, por lo que es la fuerza mas importante desde el punto de vista cosmológico. La energía potencia gravitatoría se define como U=-GMm/r, donde G es la constante gravitacional (6,673×10^(-11) Nm^2Kg^(-2)). U=0 cuando dos partículas están separadas una distancia infinita. El signo negativo denota que la fuerza es atractiva. La primera teoría desarrollada para explicarla fue desarrollada por Newton en el siglo XVII. Einstein desarrollo la relatividad general a principios del siglo XX dando forma al comportamiento del campo gravitatorio.
Relatividad especial
Describe como masa y energía son equivalentes, mediante la ecuación E=mc^2.
Física de la materia
El átomo es la subdivisión más pequeña de la materia que retiene propiedades químicas. Mas información en la entrada publicada sobre la fuerza nuclear fuerte en Octubre.
La naturaleza la luz
La luz es una onda electromagnética consistente en cuantos llamados fotones. La energía de una fotón viene dada por E=hv donde v es su frecuencia y h la constante de Planck (6,63×10^(-34) Js). Cuando la longitud de onda aumenta observamos un desplazamiento al rojo de la luz, mientras que será al azul cuando la longitud de onda disminuye.

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