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Estructura de la Física

Principales teorías

   Mecánica Clásica, Termodinámica, Mecánica estadística, Electromagnetismo, Relatividad especial, Relatividad general, Mecánica cuántica, Mecánica cuántica relativista, Electrodinámica cuántica, Cromodinámica cuántica, Física molecular, Física del plasma y Física relativista.

Teorías propuestas

 

   Teoría del todo, Teoría de Gran Unificación, Teoría de las cuerdas y  Criogenia.

Conceptos

   Materia, Antimateria, Partículas, Masa, Energía, Momento, Tiempo, Fuerza, Presión, Onda, Electricidad, Magnetismo, Temperatura, Entropía, Sistemas de unidades y Constantes físicas.

Fuerzas fundamentales

   Interacción gravitatoria, Interacción electromagnetica, Interacción nuclear débil  e interacción nuclear fuerte.

Campos de la Física

   Astrofísica, Dinámica de fluídos, Física atómica, Física computacional, Física Electrónica, Física del estado sólido, Física molecular, Física nuclear, Física de partículas (o Física de Altas Energías), Óptica, Sistemas complejos, Biofísica, Fisicoquímica y Física de la Tierra. 

Teoría General de la Relatividad

   La Teoría General de la Relatividad o Relatividad General es la teoría de la gravedad publicada por Albert Einstein en 1915 y 1916. El principio fundamental de esta teoría es el Principio de equivalencia que describe la aceleración y la gravedad como aspectos distintos de la misma realidad. Einstein postuló que no se puede distinguir experimentalmente entre un cuerpo acelerado uniformemente y un campo gravitatorio uniforme. La teoría general de la relatividad permitió fundar también el campo de la Cosmología.

   En esta teoría, el espacio-tiempo es tratado como una banda Lorentziana de 4 dimensiones la cual se curva por la presencia de masa, energía, y momento lineal. La relación entre el momento y la curvatura del espacio-tiempo es gobernada por las ecuaciones de campo de Einstein.

   En la relatividad general, fenómenos que la mecánica clásica atribuye a la acción de la fuerza de gravedad, (tales como una caída libre la órbita de un planeta o la trayectoria de una nave espacial) son representados como movimientos inerciales en un espacio-tiempo curvado. El movimiento de objetos influenciados por la geometría del espacio-tiempo (movimiento inercial) ocurre en el espacio-tiempo que los físicos denominan espacio de Minkowski.

Principios fundamentales

   La relatividad general está basada en un conjunto de principios fundamentales que guiaron su desarrollo. Estos son:

   El principio general de la Relatividad: Las leyes de la física deben ser las mismas para todos los observadores (inerciales o no).

   El principio general de covariancia: Las leyes de la física deben tomar la misma forma en todos los sistemas de coordenadas. El movimiento inercial se realiza a través de trayectorias geodésicas. El principio de invariancia local de Lorentz: Las leyes de la relatividad especial se aplican localmente para todos los observadores inerciales.

   Curvatura del espacio-tiempo. Esto permite explicar los efectos gravitacionales como movimientos inerciales en un espacio-tiempo curvado.

   La curvatura del espacio-tiempo está creada por el estrés de la masa y la energía en el espacio tiempo. La curvatura del espacio-tiempo puede calcularse a partir de la densidad de la materia y energía al igual que de las ecuaciones de campo de Einstein.

   El principio de equivalencia que había guiado el desarrollo inicial de la teoría es una consecuencia del principio general de la relatividad y del principio del movimiento inercial sobre trayectorias geodésicas.