La física moderna comienza desde el siglo XX, cuando el alemán Max Planck, investiga sobre el “cuanto” de energía, Planck decía que eran partículas de energía invisibles, y que éstas no eran continuas como lo decía la física clásica, por ello nace esta nueva rama de la física que estudia las manifestaciones que se producen en los átomos, los comportamientos de las partículas que forman la materia y las fuerzas que las rigen. (También se le llama física cuántica).
La física clásica no servia para resolver los problemas presentados. En 1905, Albert Einstein, publicó una serie de trabajos que revolucionaron la física de ese entonces, que trataban de “La dualidad onda-partícula de la luz” y “La teoría de la relatividad” entre otros. Además, años mas tarde se descubre por medio de telescopios la existencia de otras galaxias, así como la superconductividad, el estudio de el núcleo del átomo, y otros; los cuales logran que años mas tarde surjan avances tecnológicos como la invención del televisor, los rayos x, el radar, fibra óptica, el computador etc.
La misión final de la física actual, es comprender la relación que existe entre las fuerzas que rigen la naturaleza: la gravedad, el electromagnetismo. Comprender y lograr una teoría de unificación, para así poder entender el universo y sus partículas..
- Efecto fotoeléctrico
- Dualidad onda-corpúsculo
- Principio de incertidumbre de Heisenberg
- Estructura del átomo
- Protón, electrón y neutrón
- La fisión nuclear
- Masa y energía
- Láseres
- Modelo atómico de Bohr
- Escala física de los pesos atómicos
- El núcleo atómico
- Desintegración radiactiva
- Unidades de medida de la radiactividad
- Reacciones nucleares
- Aceleradores de partículas
- La fusión nuclear
LINEA DEL TIEMPO DE LA FISICA MODERNA
1895
Se descubren los rayos X y se estudian sus propiedades. El físico alemán Wilhelm Röntgen logra la primera radiografía experimentando con un tubo de rayos catódicos que había forrado en un grueso papel negro. Se da cuenta de que el tubo además emitía unos misteriosos rayos que tenían la propiedad de penetrar los cuerpos opacos. Los llamó rayos X. Por este aporte fue galardonado con el primer premio Nobel de Física, en 1901.
1897. Se descubre el electrón. El investigador británico Joseph John Thomson determina que los rayos catódicos, observados en tubos vacíos bajo alto voltaje, son “cuerpos negativamente cargados”. Estos son los electrones, la primera y genuina partícula indivisible encontrada.
1900. Max Planck propone el quantum de energía. Para explicar los colores del calor de la materia incandescente, el físico alemán Max Planck asumió que la emisión y absorción de radiación ocurre en cantidades discretas y cuantificadas de energía. Su idea marcó el inicio de la teoría cuántica de la materia y la luz.
1905
Se propone la dualidad onda-partícula de la luz. Albert Einstein propone que la luz, que tiene propiedades de onda, también estaba formada por paquetes de energía cuantificados y discretos, que más tarde fueron llamados fotones. Este modelo explica el efecto fotoeléctrico, en que la luz "expulsa" electrones de una placa de metal.
La teoría de la relatividad redefine el tiempo y el espacio. Albert Einstein publica su teoría de la relatividad especial, donde postula que nada puede moverse más rápido que la luz, que el tiempo y el espacio no son absolutos, y que la materia y la energía son equivalentes (E=mc2).
1911
Se propone el modelo nuclear del átomo. Ernest Rutherford (físico neozelandés que trabaja en Inglaterra) propone el modelo nuclear del átomo para explicar el "rebote" de las partículas alfa desde una delgada lámina de oro.
Se descubre la superconductividad. El físico holandés Heike Kamerlingh Onnes observa que el mercurio pierde su resistencia eléctrica a temperaturas cercanas al cero absoluto. Este efecto de la baja temperatura también se observa en otros materiales.
1915
La teoría de la relatividad general reemplaza la ley de gravedad de Newton. Albert Einstein extendió su teoría especial para describir la gravedad como una propiedad inherente al espacio-tiempo de cuatro dimensiones. Einstein reemplaza la ley de gravedad de Newton por una ecuación que explica la gravitación como una curvatura del espacio-tiempo. La teoría explica correctamente la desviación gradual de la órbita del planeta Mercurio.
1916
Se determina la magnitud de la constante cuántica. El norteamericano Robert Millikan usa el efecto fotoeléctrico que Einstein explicó en 1905, para medir h, la constante matemática introducida por Max Planck para definir su quantum de energía, que es: 6,626 x 10-34 joule-segundo.
1927
Werner Heisenberg propone el principio cuántico de incertidumbre. Werner Heisenberg, físico alemán, establece su principio cuántico de incertidumbre, según el cual es imposible medir exactamente la posición y velocidad de una partícula al mismo tiempo.
Se postula que el universo comenzó desde un único evento. Georges Lemaitre, astrónomo y clérigo belga, concluye que el universo comenzó su expansión desde un pequeño y caliente “huevo cósmico”. Este es el origen de la teoría del Big Bang.
1932
Se descubre el neutrón. El físico británico James Chadwick bombardea berilio con núcleos de helio y encuentra el neutrón, el segundo constituyente del núcleo atómico junto con el protón. Esta partícula eléctricamente neutra se puede usar para bombardear y probar el núcleo.
Se encuentra la primera antipartículaEl físico norteamericano Carl D. Anderson examina los rastros dejados por un rayo de partículas cósmicas en una cámara de niebla. Anderson descubrió la huella de la trayectoria de un electrón positivo, o positrón, cuya existencia había predicho Paul Dirac en 1928.
Se propone el mecanismo de creación de agujeros negros. Basado en la teoría de la relatividad general, el astrónomo alemán Karl Schwarzschild mostró en 1916 que un cuerpo denso puede producir un efecto gravitacional tan fuerte que la luz no puede escapar: un agujero negro. En 1932, el astrofísico indioestadounidense Subrahmanyan Chandrasekhar calculó que una estrella de una cierta masa colapsa bajo su propia gravedad y se convierte en una enana blanca. Para una masa mucho mayor el colapso puede llevar a una estrella de neutrones y finalmente a un agujero negro.
1933
Se presenta el problema de la materia oscura. Fritz Zwicky, un astrónomo suizo en California, examina la rotación de las galaxias, concluye que ellas deben contener más masa de la que podemos ver y llama a este inexplicable material “materia oscura”.1934Se producen isótopos radioactivos artificiales Irène Joliot-Curie (hija de Pierre y Marie Curie) y su marido, Frédéric Joliot-Curie, bombardean aluminio con núcleos de helio para producir un isótopo radioactivo artificial: fósforo-30. Los isótopos radioactivos son prontamente utilizados en exámenes biológicos como la toma de yodo desde la glándula tiroides.
1938
Se descubre el mecanismo de producción de energía de las estrellas. La física clásica no puede cuantificar la enorme energía que genera una estrella de tamaño promedio como nuestro sol. El físico alemán-estadounidense Hans Bethe explica este fenómeno en términos de la teoría de las reacciones nucleares. Bethe calculó que la alta temperatura dentro de las estrellas causa que los núcleos de hidrógeno se fusionen, constituyan helio y liberen una gran energía por billones de años.
1938-1939
Se observa la fisión nuclear en el uranio. Los químicos alemanes Otto Hahn y Fritz Strassmann detectaron "elementos livianos" en el uranio irradiado con neutrones; la física austriaca Lise Meitner (fugada de los nazis) y su sobrino Otto Frish explican este resultado como una fisión nuclear.
1942
Se usa el microscopio de electrones para examinar un virus. Los electrones, debido a su comportamiento ondulatorio, tienen asociada una longitud de onda. En el microscopio electrónico, inventado por el ingeniero alemán Ernst Ruska, un haz de electrones de onda corta examina una muestra con más alta resolución que la que puede ser obtenida con un microscopio óptico. En 1942, Salvador Edward Luria, un biólogo italoestadounidense, usa el dispositivo para tomar imágenes de un virus de tamaño 10-7 metros.
Comienza a operar el primer reactor nuclear. Debajo de las galerías del estadio de fútbol de la Universidad de Chicago, un equipo encabezado por el físico italoestadounidense Enrico Fermi inició la primera reacción en cadena de fisión nuclear controlada, en una “pila atómica” que contenía uranio y grafito.
Se produce el elemento plutonio y se aísla el uranio–235. Se realizan dos descubrimientos fundamentales en Estados Unidos, basados en tecnología militar. Glenn Seaborg y sus colegas bombardearon uranio en un ciclotrón y produjeron el elemento plutonio fisionable, uno de los nueve elementos nuevos más pesados que el uranio que Seaborg ayudaría a descubrir. John Dunning y sus colaboradores mostraron que el uranio-235 es una forma fisionable del uranio y desarrollaron un método para aislar este isótopo. El plutonio-239 y el uranio-235 llegaron a ser esenciales para la producción de la bomba atómica.
1947
Se inventa el transistor. Los físicos estadounidenses John Bardeen, William Shockley y Walter Brattain inventan el transistor, un amplificador electrónico compuesto por pequeñas piezas de material semiconductor. Este es el precursor del circuito integrado y de los chips de memoria.
Se descubre el pión. Con métodos fotográficos, el físico británico Cecil Frank Powell encuentra evidencia en los rayos cósmicos estudiados del mesón pi o pión, una partícula predicha por Yukawa en 1935.
1954-1956
Nace la fibra óptica
El físico holandés Abraham van Heel descubre que un revestimiento de película mejora la transmisión de luz por fibras de vidrio, lo que conduce al rápido desarrollo de esta tecnología. En 1956, el ingeniero indio Narinder Kapany acuña el término “fibras ópticas”.
1958
Se usa el ultrasonido por primera vez en aplicaciones médicas. Inspirado en el éxito del sonar antisubmarino durante la Segunda Guerra Mundial, el obstetra británico Ian Donald comienza a usar ondas de sonido de alta frecuencia para examinar fetos en mujeres embarazadas. Esta técnica de ultrasonido evita los riesgos de los rayos X y se comienza a usar ampliamente en obstetricia y otras aplicaciones médicas.
1959
Se predice y confirma un nuevo efecto cuántico.
El físico estadounidense David Bohm y el estudiante graduado israelí Yakir Aharonov predijeron que un campo magnético afecta las propiedades cuánticas de un electrón en una forma no admitida por la física clásica. El efecto Aharonov-Bohm se observa en 1960 e insinúa el caudal de sorpresas que seguían latentes en la mecánica cuántica.
1960
Se construye el primer láser. En la compañía aeronáutica Hughes, el físico estadounidense Theodore Maiman extrae una brillante y altamente concentrada luz de color muy puro de un cilindro de rubí. El láser es un producto de la teoría cuántica y pronto se usa en un amplio rango de aplicaciones comerciales.
1963
Se descubren los quásares. El astrónomo holandés-estadounidense Maarten Schmidt analiza el corrimiento al rojo de la luz emitida por el objeto astronómico 3C 273 y muestra que está extremadamente distante. Este es el primer quasar conocido, un objeto que se ve similar a una estrella, pero más brillante que algunas galaxias. Los quásares pueden ser asociados con agujeros negros gigantes.
1969
El ser humano llega a la Luna. En una proeza que dio inicio a la exploración humana directa de los cuerpos astronómicos, el astronauta estadounidense Neil Armstrong se convierte en el primer ser humano que camina en la Luna.
Se encuentra la primera evidencia directa de los quarks. Experimentos de los físicos estadounidenses Jerome I. Friedman, Henry Kendall, Richard E. Taylor y otros encuentran la primera evidencia de que los quarks, propuestos en 1964, efectivamente existen dentro de protones y neutrones. La técnica es similar en principio al descubrimiento de Rutherford del núcleo atómico en 1911.
1974
Se propone un mecanismo por el cual los agujeros negros emiten energía. El físico inglés Stephen Hawking, quien desempeña el cargo de profesor en la Universidad de Cambridge, sugiere que a pesar de su aplastante gravedad, los hoyos negros pueden causar emisiones de partículas subatómicas desde el espacio a su alrededor y, finalmente, evaporarlas mientras su energía es transferida a distancia.
1978
Se confirma la existencia de la materia oscura. Siguiendo el trabajo pionero de Fritz Zwicky realizado en 1933, la astrónoma Vera Rubin y sus colegas analizan la rotación de las galaxias y concluyen que la gravedad, debido a su materia visible, es insuficiente para mantenerla junta, por lo tanto, las galaxias también deben contener materia invisible u oscura.
1979
Se desarrollan las teorías de polímeros y cristal líquido. El físico francés Pierre-Gilles de Gennes presenta sus contribuciones a las teorías de polímeros y cristal líquido. Con nuevos métodos de manufactura, por la década de 1990 ambos tipos de material aparecen en una variedad de aplicaciones, incluyendo despliegues computacionales, carrocerías de automóviles y dispositivos electroópticos.
1980
Se propone el universo "inflacionario". El Big Bang es generalmente aceptado como el origen del universo, pero falla al explicar detalles de la distribución de la radiación cósmica de fondo y en otras observaciones. El físico estadounidense Alan Guth genera ideas de física de partículas que proponen que el Big Bang fue seguido por un tiempo de crecimiento extremadamente rápido: la teoría Inflacionaria. Esta sugerencia inspira la proliferación de historias hipotéticas sobre el cosmos.
1981
Se utiliza el láser en cirugía. El láser remueve tejidos con el calor mínimo de su potencia. En 1961, solo un año después de este invento, un físico y oftalmólogo usa un láser de rubí para destruir un tumor en la retina de un ojo humano. Luego, se desarrolla la cirugía láser para esculpir la córnea.
1986
Se encuentran los superconductores de “alta temperatura”. En el Laboratorio de Investigación de IBM en Zurich, el físico suizo Karl Alexander Müller y su colega alemán Johannes Georg Bednorz descubren materiales que se convierten en superconductores a temperaturas sobre el cero absoluto (0 °K ó -273 °C). Esto incrementa el rango de usos comerciales de la superconductividad.
1989-1992
Se explora la radiación cósmica de fondo. La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio de Estados Unidos (NASA, por sus iniciales en inglés) lanza el satélite Cosmic Background Explorer (Cobe) (Explorador de Fondo Cósmico), en 1989. Este graba mapas de variaciones por minuto en la radiación térmica, representado por diferentes colores, a través del cielo. Los aportes de la Vía Láctea, incluidas en la imagen de fondo de arriba, han sido eliminadas en la imagen de abajo para revelar ondas en la radiación térmica dejadas desde el Big Bang.
1995
Se detecta la rotación del núcleo interno de la Tierra. Usando mediciones de ondas sísmicas y simulaciones computacionales, los geofísicos estadounidenses Xiaodong Song y Paul Richards muestran que el corazón interior sólido de la Tierra, de 1.500 millas de diámetro, gira dentro del líquido externo del núcleo ligeramente más rápido que el resto del planeta.
Se alcanza un nuevo estado de la materia por la condensación de miles de átomos (condensado Bose-Einstein). En 1924-1925, el físico indio Satyendra Nath Bose y Albert Einstein predijeron que átomos extremadamente fríos podrían condensarse en un único estado cuántico. En 1995, un equipo dirigido por los físicos estadounidenses Eric Cornell y Carl Wieman atrapa una nube de 2 mil átomos metálicos congelados a menos de una millonésima de grado sobre el cero absoluto, y produce el condensado de Bose-Einstein. Este logro conduce a la construcción del láser atómico en 1997. El nuevo estado de la materia alcanzado en este “superátomo”, también llamado condensado Bose-Einstein o “burbuja mecánica cuántica”, es decisivo en el desarrollo de la medición de alta precisión y la nanotecnología. (De izquierda a derecha, la aproximación a la condensación: el ancho de la colina, que se contrae mientras más átomos se unen al condensado en desarrollo, representa la propagación de temperaturas en la nube.)
1997
La misión Pathfinder explora Marte. Una astronave de la NASA aterriza en Marte y deja el Sojouner (que significa “morador o residente temporal”), un pequeño vehículo con ruedas que examina la superficie y sus rocas para investigar el pasado y presente de la geología marciana. El Sojouner 1997. Se confirma la acción cuántica a distancia en una extensión de kilómetros. La teoría cuántica predice que dos partículas separadas por una amplia distancia pueden ser “enredadas” o “enmarañadas” de tal manera que la dimensión de una instantáneamente afecta las propiedades dimensionales de la otra. Einstein llamó a este inquietante efecto spooky (“fantasmal”). Incentivado por tempranas observaciones en varios laboratorios, un grupo suizo liderado por el físico Nicolas Gisin confirmó este fenómeno a una distancia de 11 kilómetros.
2000-2010
Las ondas gravitacionales abren una nueva ventana al universo.
Se cree que las ondas gravitacionales, aún no detectadas para el año 1999, se agitan a través del espacio-tiempo del universo. Se espera que un nuevo sistema de detección planificado para Louisiana (estado de Washington), y para otros sitios alrededor del mundo, las encuentre. El Observatorio de Ondas Gravitacionales Interferómetro Láser (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory [LIGO]) revelará el fenómeno cósmico de una forma jamás registrada por telescopios ópticos o de radio y entregará convincentes nuevas pruebas de las teorías de la relatividad y el Big Bang.
La fotónica compite con la electrónica. En principio, los fotones pueden transmitir, manipular y almacenar información de manera más eficiente que los electrones. Las fibras ópticas están comenzando a reemplazar los cables de cobre que han sido usados para la transmisión de datos por más de un siglo. De todos modos, el computador all-optical (“todo-óptico”), con circuitos fotónicos integrados, se encuentra aún en pañales. Cuando madure, serán posibles nuevas y revolucionarias formas de hacer "pensar" a las máquinas.
EN: http://www.explora.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=600:linea-de-tiempo-de-la-fisica-moderna-&catid=203:ciencias-fisicas-y-matematica&Itemid1900. Max Planck propone el quantum de energía. Para explicar los colores del calor de la materia incandescente, el físico alemán Max Planck asumió que la emisión y absorción de radiación ocurre en cantidades discretas y cuantificadas de energía. Su idea marcó el inicio de la teoría cuántica de la materia y la luz.
1905
Se propone la dualidad onda-partícula de la luz. Albert Einstein propone que la luz, que tiene propiedades de onda, también estaba formada por paquetes de energía cuantificados y discretos, que más tarde fueron llamados fotones. Este modelo explica el efecto fotoeléctrico, en que la luz "expulsa" electrones de una placa de metal.
La teoría de la relatividad redefine el tiempo y el espacio. Albert Einstein publica su teoría de la relatividad especial, donde postula que nada puede moverse más rápido que la luz, que el tiempo y el espacio no son absolutos, y que la materia y la energía son equivalentes (E=mc2).
1911
Se propone el modelo nuclear del átomo. Ernest Rutherford (físico neozelandés que trabaja en Inglaterra) propone el modelo nuclear del átomo para explicar el "rebote" de las partículas alfa desde una delgada lámina de oro.
Se descubre la superconductividad. El físico holandés Heike Kamerlingh Onnes observa que el mercurio pierde su resistencia eléctrica a temperaturas cercanas al cero absoluto. Este efecto de la baja temperatura también se observa en otros materiales.
1915
La teoría de la relatividad general reemplaza la ley de gravedad de Newton. Albert Einstein extendió su teoría especial para describir la gravedad como una propiedad inherente al espacio-tiempo de cuatro dimensiones. Einstein reemplaza la ley de gravedad de Newton por una ecuación que explica la gravitación como una curvatura del espacio-tiempo. La teoría explica correctamente la desviación gradual de la órbita del planeta Mercurio.
1916
Se determina la magnitud de la constante cuántica. El norteamericano Robert Millikan usa el efecto fotoeléctrico que Einstein explicó en 1905, para medir h, la constante matemática introducida por Max Planck para definir su quantum de energía, que es: 6,626 x 10-34 joule-segundo.
1927
Werner Heisenberg propone el principio cuántico de incertidumbre. Werner Heisenberg, físico alemán, establece su principio cuántico de incertidumbre, según el cual es imposible medir exactamente la posición y velocidad de una partícula al mismo tiempo.
Se postula que el universo comenzó desde un único evento. Georges Lemaitre, astrónomo y clérigo belga, concluye que el universo comenzó su expansión desde un pequeño y caliente “huevo cósmico”. Este es el origen de la teoría del Big Bang.
1932
Se descubre el neutrón. El físico británico James Chadwick bombardea berilio con núcleos de helio y encuentra el neutrón, el segundo constituyente del núcleo atómico junto con el protón. Esta partícula eléctricamente neutra se puede usar para bombardear y probar el núcleo.
Se encuentra la primera antipartículaEl físico norteamericano Carl D. Anderson examina los rastros dejados por un rayo de partículas cósmicas en una cámara de niebla. Anderson descubrió la huella de la trayectoria de un electrón positivo, o positrón, cuya existencia había predicho Paul Dirac en 1928.
Se propone el mecanismo de creación de agujeros negros. Basado en la teoría de la relatividad general, el astrónomo alemán Karl Schwarzschild mostró en 1916 que un cuerpo denso puede producir un efecto gravitacional tan fuerte que la luz no puede escapar: un agujero negro. En 1932, el astrofísico indioestadounidense Subrahmanyan Chandrasekhar calculó que una estrella de una cierta masa colapsa bajo su propia gravedad y se convierte en una enana blanca. Para una masa mucho mayor el colapso puede llevar a una estrella de neutrones y finalmente a un agujero negro.
1933
Se presenta el problema de la materia oscura. Fritz Zwicky, un astrónomo suizo en California, examina la rotación de las galaxias, concluye que ellas deben contener más masa de la que podemos ver y llama a este inexplicable material “materia oscura”.1934Se producen isótopos radioactivos artificiales Irène Joliot-Curie (hija de Pierre y Marie Curie) y su marido, Frédéric Joliot-Curie, bombardean aluminio con núcleos de helio para producir un isótopo radioactivo artificial: fósforo-30. Los isótopos radioactivos son prontamente utilizados en exámenes biológicos como la toma de yodo desde la glándula tiroides.
1938
Se descubre el mecanismo de producción de energía de las estrellas. La física clásica no puede cuantificar la enorme energía que genera una estrella de tamaño promedio como nuestro sol. El físico alemán-estadounidense Hans Bethe explica este fenómeno en términos de la teoría de las reacciones nucleares. Bethe calculó que la alta temperatura dentro de las estrellas causa que los núcleos de hidrógeno se fusionen, constituyan helio y liberen una gran energía por billones de años.
1938-1939
Se observa la fisión nuclear en el uranio. Los químicos alemanes Otto Hahn y Fritz Strassmann detectaron "elementos livianos" en el uranio irradiado con neutrones; la física austriaca Lise Meitner (fugada de los nazis) y su sobrino Otto Frish explican este resultado como una fisión nuclear.
1942
Se usa el microscopio de electrones para examinar un virus. Los electrones, debido a su comportamiento ondulatorio, tienen asociada una longitud de onda. En el microscopio electrónico, inventado por el ingeniero alemán Ernst Ruska, un haz de electrones de onda corta examina una muestra con más alta resolución que la que puede ser obtenida con un microscopio óptico. En 1942, Salvador Edward Luria, un biólogo italoestadounidense, usa el dispositivo para tomar imágenes de un virus de tamaño 10-7 metros.
Comienza a operar el primer reactor nuclear. Debajo de las galerías del estadio de fútbol de la Universidad de Chicago, un equipo encabezado por el físico italoestadounidense Enrico Fermi inició la primera reacción en cadena de fisión nuclear controlada, en una “pila atómica” que contenía uranio y grafito.
Se produce el elemento plutonio y se aísla el uranio–235. Se realizan dos descubrimientos fundamentales en Estados Unidos, basados en tecnología militar. Glenn Seaborg y sus colegas bombardearon uranio en un ciclotrón y produjeron el elemento plutonio fisionable, uno de los nueve elementos nuevos más pesados que el uranio que Seaborg ayudaría a descubrir. John Dunning y sus colaboradores mostraron que el uranio-235 es una forma fisionable del uranio y desarrollaron un método para aislar este isótopo. El plutonio-239 y el uranio-235 llegaron a ser esenciales para la producción de la bomba atómica.
1947
Se inventa el transistor. Los físicos estadounidenses John Bardeen, William Shockley y Walter Brattain inventan el transistor, un amplificador electrónico compuesto por pequeñas piezas de material semiconductor. Este es el precursor del circuito integrado y de los chips de memoria.
Se descubre el pión. Con métodos fotográficos, el físico británico Cecil Frank Powell encuentra evidencia en los rayos cósmicos estudiados del mesón pi o pión, una partícula predicha por Yukawa en 1935.
1954-1956
Nace la fibra óptica
El físico holandés Abraham van Heel descubre que un revestimiento de película mejora la transmisión de luz por fibras de vidrio, lo que conduce al rápido desarrollo de esta tecnología. En 1956, el ingeniero indio Narinder Kapany acuña el término “fibras ópticas”.
1958
Se usa el ultrasonido por primera vez en aplicaciones médicas. Inspirado en el éxito del sonar antisubmarino durante la Segunda Guerra Mundial, el obstetra británico Ian Donald comienza a usar ondas de sonido de alta frecuencia para examinar fetos en mujeres embarazadas. Esta técnica de ultrasonido evita los riesgos de los rayos X y se comienza a usar ampliamente en obstetricia y otras aplicaciones médicas.
1959
Se predice y confirma un nuevo efecto cuántico.
El físico estadounidense David Bohm y el estudiante graduado israelí Yakir Aharonov predijeron que un campo magnético afecta las propiedades cuánticas de un electrón en una forma no admitida por la física clásica. El efecto Aharonov-Bohm se observa en 1960 e insinúa el caudal de sorpresas que seguían latentes en la mecánica cuántica.
1960
Se construye el primer láser. En la compañía aeronáutica Hughes, el físico estadounidense Theodore Maiman extrae una brillante y altamente concentrada luz de color muy puro de un cilindro de rubí. El láser es un producto de la teoría cuántica y pronto se usa en un amplio rango de aplicaciones comerciales.
1963
Se descubren los quásares. El astrónomo holandés-estadounidense Maarten Schmidt analiza el corrimiento al rojo de la luz emitida por el objeto astronómico 3C 273 y muestra que está extremadamente distante. Este es el primer quasar conocido, un objeto que se ve similar a una estrella, pero más brillante que algunas galaxias. Los quásares pueden ser asociados con agujeros negros gigantes.
1969
El ser humano llega a la Luna. En una proeza que dio inicio a la exploración humana directa de los cuerpos astronómicos, el astronauta estadounidense Neil Armstrong se convierte en el primer ser humano que camina en la Luna.
Se encuentra la primera evidencia directa de los quarks. Experimentos de los físicos estadounidenses Jerome I. Friedman, Henry Kendall, Richard E. Taylor y otros encuentran la primera evidencia de que los quarks, propuestos en 1964, efectivamente existen dentro de protones y neutrones. La técnica es similar en principio al descubrimiento de Rutherford del núcleo atómico en 1911.
1974
Se propone un mecanismo por el cual los agujeros negros emiten energía. El físico inglés Stephen Hawking, quien desempeña el cargo de profesor en la Universidad de Cambridge, sugiere que a pesar de su aplastante gravedad, los hoyos negros pueden causar emisiones de partículas subatómicas desde el espacio a su alrededor y, finalmente, evaporarlas mientras su energía es transferida a distancia.
1978
Se confirma la existencia de la materia oscura. Siguiendo el trabajo pionero de Fritz Zwicky realizado en 1933, la astrónoma Vera Rubin y sus colegas analizan la rotación de las galaxias y concluyen que la gravedad, debido a su materia visible, es insuficiente para mantenerla junta, por lo tanto, las galaxias también deben contener materia invisible u oscura.
1979
Se desarrollan las teorías de polímeros y cristal líquido. El físico francés Pierre-Gilles de Gennes presenta sus contribuciones a las teorías de polímeros y cristal líquido. Con nuevos métodos de manufactura, por la década de 1990 ambos tipos de material aparecen en una variedad de aplicaciones, incluyendo despliegues computacionales, carrocerías de automóviles y dispositivos electroópticos.
1980
Se propone el universo "inflacionario". El Big Bang es generalmente aceptado como el origen del universo, pero falla al explicar detalles de la distribución de la radiación cósmica de fondo y en otras observaciones. El físico estadounidense Alan Guth genera ideas de física de partículas que proponen que el Big Bang fue seguido por un tiempo de crecimiento extremadamente rápido: la teoría Inflacionaria. Esta sugerencia inspira la proliferación de historias hipotéticas sobre el cosmos.
1981
Se utiliza el láser en cirugía. El láser remueve tejidos con el calor mínimo de su potencia. En 1961, solo un año después de este invento, un físico y oftalmólogo usa un láser de rubí para destruir un tumor en la retina de un ojo humano. Luego, se desarrolla la cirugía láser para esculpir la córnea.
1986
Se encuentran los superconductores de “alta temperatura”. En el Laboratorio de Investigación de IBM en Zurich, el físico suizo Karl Alexander Müller y su colega alemán Johannes Georg Bednorz descubren materiales que se convierten en superconductores a temperaturas sobre el cero absoluto (0 °K ó -273 °C). Esto incrementa el rango de usos comerciales de la superconductividad.
1989-1992
Se explora la radiación cósmica de fondo. La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio de Estados Unidos (NASA, por sus iniciales en inglés) lanza el satélite Cosmic Background Explorer (Cobe) (Explorador de Fondo Cósmico), en 1989. Este graba mapas de variaciones por minuto en la radiación térmica, representado por diferentes colores, a través del cielo. Los aportes de la Vía Láctea, incluidas en la imagen de fondo de arriba, han sido eliminadas en la imagen de abajo para revelar ondas en la radiación térmica dejadas desde el Big Bang.
1995
Se detecta la rotación del núcleo interno de la Tierra. Usando mediciones de ondas sísmicas y simulaciones computacionales, los geofísicos estadounidenses Xiaodong Song y Paul Richards muestran que el corazón interior sólido de la Tierra, de 1.500 millas de diámetro, gira dentro del líquido externo del núcleo ligeramente más rápido que el resto del planeta.
Se alcanza un nuevo estado de la materia por la condensación de miles de átomos (condensado Bose-Einstein). En 1924-1925, el físico indio Satyendra Nath Bose y Albert Einstein predijeron que átomos extremadamente fríos podrían condensarse en un único estado cuántico. En 1995, un equipo dirigido por los físicos estadounidenses Eric Cornell y Carl Wieman atrapa una nube de 2 mil átomos metálicos congelados a menos de una millonésima de grado sobre el cero absoluto, y produce el condensado de Bose-Einstein. Este logro conduce a la construcción del láser atómico en 1997. El nuevo estado de la materia alcanzado en este “superátomo”, también llamado condensado Bose-Einstein o “burbuja mecánica cuántica”, es decisivo en el desarrollo de la medición de alta precisión y la nanotecnología. (De izquierda a derecha, la aproximación a la condensación: el ancho de la colina, que se contrae mientras más átomos se unen al condensado en desarrollo, representa la propagación de temperaturas en la nube.)
1997
La misión Pathfinder explora Marte. Una astronave de la NASA aterriza en Marte y deja el Sojouner (que significa “morador o residente temporal”), un pequeño vehículo con ruedas que examina la superficie y sus rocas para investigar el pasado y presente de la geología marciana. El Sojouner 1997. Se confirma la acción cuántica a distancia en una extensión de kilómetros. La teoría cuántica predice que dos partículas separadas por una amplia distancia pueden ser “enredadas” o “enmarañadas” de tal manera que la dimensión de una instantáneamente afecta las propiedades dimensionales de la otra. Einstein llamó a este inquietante efecto spooky (“fantasmal”). Incentivado por tempranas observaciones en varios laboratorios, un grupo suizo liderado por el físico Nicolas Gisin confirmó este fenómeno a una distancia de 11 kilómetros.
2000-2010
Las ondas gravitacionales abren una nueva ventana al universo.
Se cree que las ondas gravitacionales, aún no detectadas para el año 1999, se agitan a través del espacio-tiempo del universo. Se espera que un nuevo sistema de detección planificado para Louisiana (estado de Washington), y para otros sitios alrededor del mundo, las encuentre. El Observatorio de Ondas Gravitacionales Interferómetro Láser (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory [LIGO]) revelará el fenómeno cósmico de una forma jamás registrada por telescopios ópticos o de radio y entregará convincentes nuevas pruebas de las teorías de la relatividad y el Big Bang.
La fotónica compite con la electrónica. En principio, los fotones pueden transmitir, manipular y almacenar información de manera más eficiente que los electrones. Las fibras ópticas están comenzando a reemplazar los cables de cobre que han sido usados para la transmisión de datos por más de un siglo. De todos modos, el computador all-optical (“todo-óptico”), con circuitos fotónicos integrados, se encuentra aún en pañales. Cuando madure, serán posibles nuevas y revolucionarias formas de hacer "pensar" a las máquinas.
