FISICA

LA FÍSICA MODERNA

Dos importantes avances producidos durante el primer tercio del siglo XX —la teoría cuántica y la teoría de la relatividad— explicaron estos hallazgos, llevaron a nuevos descubrimientos y cambiaron el modo de comprender la física.

4.1

Relatividad

Albert Einstein

En 1905, Albert Einstein publicó tres artículos cruciales para el desarrollo de la física. En ellos se estudiaba la naturaleza cuántica de la luz, se describía el movimiento molecular y se introducía la teoría de la relatividad restringida. Einstein alcanzó la fama por reexaminar continuamente las suposiciones científicas tradicionales y alcanzar conclusiones a las que nadie había llegado antes.

Para ampliar el ejemplo de velocidad relativa introducido a propósito del experimento de Michelson-Morley se pueden comparar dos situaciones. En una de ellas, una persona A avanza hacia delante con una velocidad v en un tren que se mueve a una velocidad u. La velocidad de A con respeto a un observador B situado en el andén es V = u + v. Si el tren está parado en la estación y A avanza hacia delante con una velocidad v mientras el observador B camina en sentido opuesto con velocidad u, la velocidad relativa de A respecto a B sería exactamente la misma que en el primer caso. En términos más generales, si dos sistemas de referencia se mueven uno respecto del otro a velocidad constante, las observaciones de cualquier fenómeno realizadas por un observador en cualquiera de los sistemas son físicamente equivalentes. Como ya se indicó, el experimento de Michelson-Morley no logró confirmar esta simple suma de velocidades en el caso de un haz de luz: dos observadores, uno de los cuales estaba en reposo y el otro avanzaba hacia una fuente de luz a velocidad u, midieron el mismo valor de la velocidad de la luz, que suele simbolizarse con la letra c.

Einstein incorporó la invariancia de c a su teoría de la relatividad. La teoría también exigió un cuidadoso replanteamiento de los conceptos de espacio y tiempo, y puso de manifiesto la imperfección de las nociones intuitivas sobre los mismos. De la teoría de Einstein se desprende que un reloj perfectamente sincronizado con otro reloj situado en reposo en relación con él se retrasará o adelantará con respecto al segundo reloj si ambos se mueven uno respecto del otro. Igualmente, dos varillas que tengan igual longitud cuando están en reposo tendrán longitudes distintas cuando una se mueva respecto a la otra. Las diferencias sólo son significativas cuando las velocidades relativas son comparables a c. El espacio y el tiempo están estrechamente ligados en un continuo de cuatro dimensiones: las tres dimensiones espaciales habituales y una cuarta dimensión temporal.

Dos consecuencias importantes de la teoría de la relatividad son la equivalencia entre masa y energía y el límite máximo a la velocidad de los objetos materiales dado por c. La mecánica relativista describe el movimiento de objetos cuyas velocidades son fracciones apreciables de c, mientras que la mecánica newtoniana sigue siendo útil para las velocidades propias de los movimientos de los objetos macroscópicos en la Tierra. En cualquier caso, ningún objeto material puede tener una velocidad igual o mayor a la velocidad de la luz.

La masa m y la energía E están ligadas por la relación E = mc²Como c es muy grande, el equivalente energético de la masa es gigantesco. La transformación de masa en energía resulta significativa en las reacciones nucleares, como las que tienen lugar en una central nuclear o en una bomba atómica, y en las estrellas, donde la liberación de cantidades ingentes de energía se ve acompañada de una pérdida significativa de masa.

La teoría original de Einstein, formulada en 1905 y conocida como teoría de la relatividad especial o restringida, se limitaba a sistemas de referencia que se mueven a velocidad constante uno respecto del otro. En 1915, Einstein generalizó su hipótesis y formuló la teoría de la relatividad general, aplicable a sistemas que experimentan una aceleración uno con respecto al otro. Esta extensión demostró que la gravitación era una consecuencia de la geometría del espacio-tiempo, y predijo la desviación de la luz al pasar cerca de un cuerpo de gran masa como una estrella, efecto que se observó por primera vez en 1919. La teoría de la relatividad general, aunque no está tan firmemente establecida como la relatividad restringida, tiene una importancia decisiva para la comprensión de la estructura del Universo y su evolución. Véase también Cosmología.

4.2

Teoría cuántica

Max Planck

Max Planck se alejó radicalmente de las ideas clásicas al proponer la teoría de que la energía se propaga en cantidades discretas llamadas cuantos. Antes del trabajo de Planck sobre la radiación del cuerpo negro, se creía que la energía era continua, pero muchos fenómenos resultaban así inexplicables. Mientras trabajaba en los aspectos matemáticos de los fenómenos de radiación observados, Planck se dio cuenta de que la cuantización de la energía podía explicar el comportamiento de la luz. Sus revolucionarios trabajos sentaron las bases de gran parte de la física moderna.

El primero en resolver el dilema planteado por los espectros de emisión de los cuerpos sólidos fue el físico alemán Max Planck. Según la física clásica, todas las moléculas de un sólido pueden vibrar, y la amplitud de sus vibraciones está directamente relacionada con la temperatura. En principio son posibles todas las energías de vibración, y la energía térmica del sólido debería de poder convertirse de forma continua en radiación electromagnética mientras se le suministre energía. Planck realizó una suposición radical al postular que un oscilador molecular sólo puede emitir ondas electromagnéticas en paquetes discretos, que llamó cuantos o fotones (véase Teoría cuántica). Cada fotón tiene una longitud de onda y una frecuencia características y una energía E que viene dada por E = hu, donde u es la frecuencia de la onda luminosa y h es la denominada constante de Planck. La longitud de onda λ está relacionada con la frecuencia según la ecuación λu = c, donde c es la velocidad de la luz. Si la frecuencia se expresa en hercios (Hz), o ciclos por segundo (1 Hz = 1 s^-1), y la energía en julios, la constante de Planck es extremadamente pequeña, y vale 6,626 × 10^-34 julios·segundo. Con su teoría, Planck introdujo una dualidad onda-corpúsculo en la naturaleza de la luz, que durante un siglo había sido considerada como un fenómeno exclusivamente ondulatorio.

4.3

Efecto fotoeléctrico

Cuando una radiación electromagnética de frecuencia apropiada incide sobre determinados metales, de su superficie se desprenden cargas eléctricas negativas (hoy sabemos que se trata de electrones). Los aspectos importantes de este fenómeno son los siguientes: 1) la energía de cada electrón desprendido sólo depende de la frecuencia de la fuente luminosa, y no de su intensidad; 2) la cantidad o el ritmo de emisión de electrones sólo depende de la intensidad de iluminación, y no de la frecuencia (siempre que se supere la frecuencia mínima o umbral capaz de provocar la emisión); 3) los electrones se desprenden en cuanto se ilumina la superficie. Estas observaciones, que no podían ser explicadas por la teoría electromagnética de la luz desarrollada por Maxwell, llevaron a Einstein en 1905 a suponer que la luz sólo puede absorberse en cuantos, o fotones, y que el fotón desaparece por completo en el proceso de absorción y cede toda su energía E a un solo electrón del metal. Con esta sencilla suposición, Einstein amplió la teoría cuántica de Planck a la absorción de radiación electromagnética, lo que concedió una importancia aún mayor a la dualidad onda-corpúsculo de la luz. Por este trabajo logró Einstein el Premio Nobel de Física en 1921.

4.4

Rayos X

Max von Laue

El físico alemán Max von Laue fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1914 por su descubrimiento de la difracción de los rayos X por los cristales. Sus investigaciones le permitieron determinar las longitudes de onda de dichos rayos.

En 1912 el físico alemán Max von Laue y sus colaboradores demostraron que estos rayos extremadamente penetrantes, descubiertos por Roentgen, eran radiación electromagnética de longitud de onda muy corta, es decir, de frecuencia elevada. Se comprobó que el mecanismo de producción de rayos X correspondía a un fenómeno cuántico, y en 1914 el físico británico Henry Gwyn Jeffreys Moseley empleó sus espectrogramas de rayos X para demostrar que el número de protones de un átomo coincide con su número atómico, que indica su posición en la tabla periódica. La teoría fotónica de la radiación electromagnética se reforzó y desarrolló aún más cuando el físico estadounidense Arthur Holly Compton predijo y observó en 1923 el llamado efecto Compton.

4.5

Física del electrón

En el siglo XIX ya se sospechaba que los portadores de las cargas eléctricas eran partículas extremadamente pequeñas, y los experimentos electroquímicos indicaban que la carga de esas partículas elementales era una cantidad definida e invariante. Los experimentos sobre conducción de electricidad en gases a baja presión llevaron al descubrimiento de dos clases de rayos: los rayos catódicos, procedentes del electrodo negativo de un tubo de descarga, y los rayos positivos o rayos canales, procedentes del electrodo positivo. El experimento realizado por Joseph John Thomson en 1895 midió la relación entre la carga q y la masa m de las partículas de los rayos catódicos. En 1899 Lenard confirmó que esta relación era la misma en las partículas emitidas en el efecto fotoeléctrico. Hacia 1911 Millikan determinó por fin que la carga eléctrica siempre aparece en múltiplos de una unidad básica e, y midió su valor, que es de 1,602 × 10^-19 culombios. A partir del valor obtenido para la relación q/m, se determinó que la masa del portador de carga, denominado electrón, es de 9,109 × 10^-31 kilogramos.

Posteriormente Thomson y otros demostraron que los rayos positivos también estaban formados por partículas, pero con carga de signo positivo. Estas partículas (en la actualidad se sabe que son iones positivos producidos al eliminar electrones de un átomo neutro) tienen una masa muchísimo mayor que la del electrón. La más pequeña, el ion hidrógeno, está formado por un solo protón (con carga e pero de signo positivo) y tiene una masa de 1,673 × 10^-27 kg, unas 1.800 veces mayor que la del electrón (véase Ionización). La naturaleza “cuantizada” de la carga eléctrica había quedado firmemente establecida, y al mismo tiempo se habían identificado dos de las partículas subatómicas fundamentales.

4.6

Modelos atómicos

Joseph J. Thomson

El físico británico Joseph J. Thomson obtuvo el Premio Nobel de Física en 1906 por sus investigaciones sobre la conducción de la electricidad en los gases. Elaboró un modelo del átomo en el que los electrones estaban "incrustados" en la materia positiva.

En 1913 el físico británico nacido en Nueva Zelanda Ernest Rutherford comprobó que el anterior modelo atómico de Thomson, con partículas positivas y negativas uniformemente distribuidas, era insostenible. Las partículas alfa empleadas por Rutherford, muy rápidas y con carga positiva, se desviaban con claridad al atravesar una capa muy fina de materia. Para explicar este efecto era necesario un modelo atómico con un núcleo central pesado y cargado positivamente que provocara la dispersión de las partículas alfa. Rutherford sugirió que la carga positiva del átomo estaba concentrada en un núcleo estacionario de gran masa, mientras que los electrones negativos se movían en órbitas alrededor del núcleo, ligadas por la atracción eléctrica entre cargas opuestas. Sin embargo, este modelo de “sistema solar” no podía ser estable según la teoría de Maxwell ya que, al girar, los electrones son acelerados y deberían emitir radiación electromagnética, perder energía y como consecuencia caer en el núcleo en un tiempo muy breve.

Esto exigió otra ruptura radical con la física clásica, que corrió a cargo del físico danés Niels Bohr. Según Bohr, en los átomos existían ciertas órbitas en las que los electrones giran sin emitir radiación electromagnética. Estas órbitas permitidas, los llamados estados estacionarios, están determinadas por la condición de que el momento angular J del electrón de la órbita tiene que ser un múltiplo entero positivo de la constante de Planck dividida entre 2p, es decir, J = nh/2p, donde el número cuántico n puede tomar cualquier valor entero positivo. Estas fórmulas extendieron la “cuantización” a la dinámica, fijaron las órbitas posibles y permitieron a Bohr calcular los radios de las mismas y los niveles de energía correspondientes. En 1913, el año en que apareció el primer trabajo de Bohr sobre este tema, el modelo fue confirmado experimentalmente por el físico estadounidense nacido en Alemania James Franck y su colega alemán Gustav Hertz.

Experiencia de Rutherford

El físico británico Ernest Rutherford y sus colaboradores Hans Geiger y Ernest Marsden bombardearon con partículas alfa (con carga positiva) una lámina muy fina de oro y observaron que, aunque la mayor parte de las partículas la atravesaban sin desviarse, unas pocas sufrían una desviación bastante acusada e incluso algunas rebotaban al llegar a la lámina. Para explicar estos resultados, Rutherford propuso el modelo nuclear del átomo, según el cual la carga positiva de un átomo y la mayoría de su masa están concentradas en una pequeña región central llamada núcleo. En este modelo, los electrones, con carga negativa, giraban en órbitas alrededor del núcleo.

Bohr desarrolló su modelo con mucha mayor profundidad. Explicó el mecanismo por el que los átomos emiten luz y otras ondas electromagnéticas y propuso la hipótesis de que un electrón “elevado” por una perturbación suficiente desde la órbita de menor radio y menor energía (el estado fundamental) hasta otra órbita vuelve a “caer” al estado fundamental al poco tiempo. Esta caída está acompañada de la emisión de un único fotón con energía E = hu, que corresponde a la diferencia de energía entre las órbitas superior e inferior. Cada transición entre órbitas emite un fotón característico cuya longitud de onda y frecuencia están exactamente definidas; por ejemplo, en una transición directa desde la órbita de n = 3 hasta la de n = 1 se emite un solo fotón, muy distinto de los dos fotones emitidos en una transición secuencial desde la órbita de n = 3 hasta la de n = 2 y a continuación desde ésta hasta la de n = 1. Este modelo permitió a Bohr explicar con gran precisión el espectro atómico más sencillo, el del hidrógeno, que había desafiado a la física clásica.

Ernest Rutherford

El físico británico Ernest Rutherford, que obtuvo el Premio Nobel de Química en 1908, fue un pionero de la física nuclear por sus investigaciones experimentales y su desarrollo de la teoría nuclear de la estructura atómica. Rutherford afirmó que un átomo está constituido en gran medida por espacio vacío, con un núcleo con carga positiva en el centro, en torno al cual orbitan los electrones, cargados negativamente. Bombardeando gas nitrógeno con partículas alfa (partículas nucleares emitidas en procesos radiactivos), Rutherford logró transformar un átomo de nitrógeno en un átomo de oxígeno y otro de hidrógeno. Este experimento fue un primer estímulo para el desarrollo de la energía nuclear, que se libera en cantidades enormes por la desintegración nuclear.

Aunque el modelo de Bohr se amplió y perfeccionó, no podía explicar los fenómenos observados en átomos con más de un electrón. Ni siquiera podía explicar la intensidad de las rayas espectrales del sencillo átomo de hidrógeno. Como su capacidad de predicción de resultados experimentales era limitada, no resultaba plenamente satisfactorio para los físicos teóricos.

4.7

Mecánica cuántica

Louis Victor de Broglie

El físico francés Louis Victor de Broglie fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1929 por su descubrimiento de la naturaleza ondulatoria de los electrones.

En unos pocos años, aproximadamente entre 1924 y 1930, se desarrolló un nuevo enfoque teórico de la dinámica para explicar el comportamiento subatómico. El nuevo planteamiento, llamado mecánica cuántica, comenzó cuando el físico francés Louis de Broglie sugirió en 1924 que no sólo la radiación electromagnética, sino también la materia podía presentar una dualidad onda-corpúsculo. La longitud de onda de las llamadas ondas de materia asociadas con una partícula viene dada por la ecuación λ = h/mv, donde m es la masa de la partícula y v su velocidad. Las ondas de materia se concebían como ondas piloto que guiaban el movimiento de las partículas, una propiedad que debería llevar a que en condiciones adecuadas se produjera difracción. Ésta se confirmó en 1927 con los experimentos sobre interacciones entre electrones y cristales realizados por los físicos estadounidenses Clinton Joseph Davisson y Lester Halbert Germer y por el físico británico George Paget Thomson. Posteriormente, los alemanes Werner Heisenberg, Max Born y Ernst Pascual Jordan, y el austriaco Erwin Schrödinger dieron a la idea planteada por De Broglie una forma matemática que podía aplicarse a numerosos fenómenos físicos y a problemas que no podían tratarse con la física clásica. Además de confirmar el postulado de Bohr sobre la cuantización de los niveles de energía de los átomos, la mecánica cuántica hace que en la actualidad podamos comprender los átomos más complejos, y también ha supuesto una importante guía en la física nuclear. Aunque por lo general la mecánica cuántica sólo se necesita en fenómenos microscópicos (la mecánica newtoniana sigue siendo válida para sistemas macroscópicos), ciertos efectos macroscópicos como las propiedades de los sólidos cristalinos sólo pueden explicarse de forma satisfactoria a partir de los principios de la mecánica cuántica.

Desde entonces se han incorporado nuevos conceptos importantes al panorama de la mecánica cuántica, más allá de la idea de Broglie sobre la dualidad onda-corpúsculo de la materia. Uno de estos conceptos es que los electrones deben tener un cierto magnetismo permanente y por tanto un momento angular intrínseco o espín. Después se comprobó que el espín es una propiedad fundamental de casi todas las partículas elementales. En 1925, el físico austriaco Wolfgang Pauli expuso el principio de exclusión, que afirma que en un átomo no puede haber dos electrones con el mismo conjunto de números cuánticos (hacen falta cuatro números cuánticos para especificar completamente el estado de un electrón dentro de un átomo). El principio de exclusión es vital para comprender la estructura de los elementos y de la tabla periódica. En 1927, Heisenberg postuló el principio de incertidumbre, que afirma la existencia de un límite natural a la precisión con la que pueden conocerse simultáneamente determinados pares de magnitudes físicas asociadas a una partícula (por ejemplo, la cantidad de movimiento y la posición).

En 1928 el físico matemático británico Paul Dirac realizó una síntesis de la mecánica cuántica y la relatividad, que le llevó a predecir la existencia del positrón y culminó el desarrollo de la mecánica cuántica.

Las ideas de Bohr desempeñaron un papel muy importante para el desarrollo de un enfoque estadístico en la física moderna. Las relaciones de causa y efecto de la mecánica newtoniana, totalmente deterministas, fueron sustituidas por predicciones de sucesos futuros basadas sólo en probabilidades estadísticas. Las propiedades ondulatorias de la materia implican que, de acuerdo con el principio de incertidumbre, el movimiento de las partículas nunca puede predecirse con una certeza absoluta, incluso aunque se conozcan por completo las fuerzas. Aunque este aspecto estadístico no es detectable en los movimientos macroscópicos, es dominante a escala molecular, atómica y subatómica.

ALGUNOS INVENTOS

1. 1532 Sistema circulatorio pulmonar Miguel Servet Español
2. 1590 Microscopio compuesto Zacharias Janssen Holandés
3. 1593 Termómetro de agua Galileo Italiano
4. 1608 Telescopio Hans Lippershey Holandés
5. 1625 Transfusión de sangre Jean-Baptiste Denis Francés
6. 1629 Turbina de vapor Giovanni Branca Italiano
7. 1642 Máquina de sumar Blaise Pascal Francés
8. 1643 Barómetro Evangelista Torricelli Italiano
9. 1650 Bomba de aire Otto von Guericke Alemán
10. 1656 Reloj de péndulo Christiaan Huygens Holandés
11. 1668 Telescopio reflector Isaac Newton Británico
12. 1672 Máquina de calcular Gottfried Wilhelm Leibniz Alemán
13. 1698 Bomba de vapor Thomas Savery Inglés
14. 1701 Barrena sembradora Jethro Tull Inglés
15. 1705 Motor de vapor Thomas Newcomen Inglés
16. 1710 Piano Bartolomeo Cristofori Italiano
17. 1714 Termómetro de mercurio Daniel Gabriel Fahrenheit Alemán
18. 1717 Campana de buceo Edmund Halley Británico
19. 1725 Estereotipia William Ged Escocés
20. 1745 Botella de Leyden (condensador) Ewald Georg von Kleist Alemán
21. 1752 Pararrayos Benjamin Franklin Estadounidense
22. 1758 Lente acromática John Dollond Británico
23. 1759 Cronómetro marino John Harrison Inglés
24. 1764 Máquina de hilar James Hargreaves Británico
25. 1768 Máquina de tejer Richard Arkwright Británico
26. 1769 Motor de vapor (con condensador separado) James Watt Escocés
27. 1770 Automóvil Nicholas Joseph Cugnot Francés
28. 1775 Submarino David Bushnell Estadounidense
29. 1780 Pluma de acero Samuel Harrison Inglés
30. 1780 Lente bifocal Benjamin Franklin Estadounidense
31. 1783 Globo aerostático Joseph Michel Montgolfier y Jacques Étienne Montgolfier Franceses
32. 1784 Trilladora mecánica Andrew Meikle Británico
33. 1785 Telar mecánico Edmund Cartwright Británico
34. 1787 Barco de vapor John Fitch Estadounidense
35. 1788 Regulador centrífugo o de bolas James Watt Escocés
36. 1791 Turbina de gas John Barber Británico
37. 1792 Gas de alumbrado William Murdock Escocés
38. 1793 Desmotadora de algodón Eli Whitney Estadounidense
39. 1796 Prensa hidráulica Joseph Bramah Inglés
40. 1796 Vacuna contra la viruela Edward Jenner Británico
41. 1798 Litografía Aloys Senefelder Alemán
42. 1798 Cinta sin fin de tela metálica (fabricación de papel) Louis Robert Francés
43. 1800 Telar Jacquard Joseph Marie Jacquard Francés
44. 1800 Batería eléctrica Conde Alessandro Volta Italiano
45. 1801 Telar de patrones Joseph Marie Jacquard Francés
46. 1804 Propulsor de hélice John Stevens Estadounidense
47. 1804 Cohete de carburante sólido William Congreve Británico
48. 1804 Locomotora de vapor Richard Trevithick Británico
49. 1810 Conservación de alimentos (mediante esterilización y vacío) Nicolas Appert Francés
50. 1810 Prensa de imprimir Frederick Koenig Alemán
51. 1814 Locomotora ferroviaria George Stephenson Británico
52. 1815 Lámpara de seguridad Sir Humphry Davy Británico
53. 1816 Bicicleta Karl D. Sauerbronn Alemán
54. 1819 Estetoscopio René Théophile Hyacinthe Laennec Francés
55. 1820 Higrómetro J.F. Daniell Inglés
56. 1820 Galvanómetro Johann Salomon Cristoph Schweigger Alemán
57. 1821 Motor eléctrico Michael Faraday Británico
58. 1823 Electroimán William Sturgeon Británico
59. 1824 Cemento portland Joseph Aspdin Británico
60. 1827 Cerillas o cerillos de fricción John Walker Británico
61. 1829 Máquina de escribir W.A. Burt Estadounidense
62. 1829 Sistema Braille Louis Braille Francés
63. 1829 Máquina de coser Barthélemy Thimonnier Francés
64. 1830 Báscula de romana Thaddeus Fairbanks Estadounidense
65. 1831 Fósforos Charles Sauria Francés
66. 1831 Segadora Cyrus Hall McCormick Estadounidense
67. 1831 Dinamo Michael Faraday Británico
68. 1834 Tranvía eléctrico Thomas Davenport Estadounidense
69. 1836 Revólver Samuel Colt Estadounidense
70. 1837 Telégrafo Samuel Finley Breese Morse Sir Charles Wheatstone Estadounidense Inglés
71. 1838 Código Morse Samuel Finley Breese Morse Estadounidense
72. 1839 Fotografía Louis Jacques Mandé Daguerre y Joseph Nicéphore Niepce William Henry Fox Talbot Franceses Inglés
73. 1839 Caucho vulcanizado Charles Goodyear Estadounidense
74. 1839 Martillo pilón de vapor James Nasmyth Escocés
75. 1839 Bicicleta Kirkpatrick MacMillan Británico
76. 1845 Llanta neumática Robert William Thompson Estadounidense
77. 1846 Imprenta rotativa Richard March Hoe Estadounidense
78. 1846 Algodón pólvora Christian Friedrich Schönbein Alemán
79. 1846 Éter (anestésico) Crawford Williamson Long Estadounidense
80. 1849 Hormigón armado F.J. Monier Francés
81. 1849 Pasador de seguridad Walter Hunt Estadounidense
82. 1849 Turbina de agua James Bicheno Francis Estadounidense
83. 1850 Algodón mercerizado John Mercer Británico
84. 1851 Rifle de retrocarga Edward Maynard Estadounidense
85. 1851 Oftalmoscopio Hermann Ludwig Ferdinand y Helmholtz Alemanes
86. 1852 Dirigible no rígido Henri Giffard Francés
87. 1852 Giróscopo Jean Bernard Léon Foucault Francés
88. 1853 Ascensor (con freno) Elisha Graves Otis Estadounidense
89. 1855 Jeringa hipodérmica Alexander Wood Escocés
90. 1855 Fósforos de seguridad J.E. Lundstrom Sueco
91. 1855 Mechero de gas Bunsen Robert Wilhelm Bunsen Alemán
92. 1856 Convertidor Bessemer (acero) Sir Henry Bessemer Británico
93. 1858 Cosechadora Charles y William Marsh Estadounidenses
94. 1859 Espectroscopio Gustav Robert Kirchhoff y Robert Wilhelm Bunsen Alemanes
95. 1860 Motor de gas Étienne Lenoir Francés
96. 1861 Horno eléctrico William Siemens Británico
97. 1861 Ametralladora Richard Jordan Gatling Estadounidense
98. 1861 Kinematoscopio Coleman Sellers Estadounidense
99. 1865 Prensa rotativa de bobinas William A. Bullock Estadounidense
100. 1865 Cirugía antiséptica Joseph Lister Británico
101. 1866 Papel (de pasta de madera, proceso de sulfatación) Benjamin Chew Tilghman Estadounidense
102. 1867 Dinamita Alfred Bernhard Nobel Sueco
103. 1868 Pila seca Georges Leclanché Francés
104. 1868 Máquina de escribir Carlos Glidden y Christopher Latham Sholes Estadounidenses
105. 1868 Freno neumático George Westinghouse Estadounidense
106. 1870 Celuloide John Wesley Hyatt e Isaiah Hyatt Estadounidenses
107. 1874 Telégrafo cuadroplexo Thomas Alva Edison Estadounidense
108. 1876 Teléfono Alexander Graham Bell Estadounidense
109. 1877 Motor de combustión interna (cuatro tiempos) Nikolaus August Otto Alemán
110. 1877 Gramófono (fonógrafo) Thomas Alva Edison Estadounidense
111. 1877 Micrófono Emile Berliner Estadounidense
112. 1877 Soldadura eléctrica Elihu Thomson Estadounidense
113. 1877 Vagón frigorífico G.F. Swift Estadounidense
114. 1878 Tubo de rayos catódicos Sir William Crookes Británico
115. 1879 Máquina registradora James J. Ritty Estadounidense
116. 1879 Lámpara de hilo incandescente Thomas Alva Edison Sir Joseph Wilson Swan Estadounidense Británico
117. 1879 Motor de automóvil (dos tiempos) Karl Benz Alemán
118. 1879 Lámpara de arco Charles Francis Bush Estadounidense
119. 1884 Turbina de vapor Charles Algernon Parsons Inglés
120. 1884 Rayón (nitrocelulosa) Conde Hilaire Bernigaud de Chardonnet Francés
121. 1884 Turbina de vapor multieje Charles Algernon Parsons Británico
122. 1884 Disco de Nipkow (dispositivo mecánico de exploración de televisión) Paul Gottlieb Nipkow Alemán
123. 1884 Estilográfica Lewis Edson Waterman Estadounidense
124. 1885 Grafófono (máquina de dictar) Chichester A. Bell y Charles Sumner Tainter Estadounidenses
125. 1885 Transformador de CA William Stanley Estadounidense
126. 1885 Submarino con propulsión eléctrica Isaac Peral Español
127. 1886 Linotipia Ottmar Mergenthaler Estadounidense
128. 1887 Llanta neumática inflable J.B. Dunlop Escocés
129. 1887 Gramófono (grabaciones en disco) Emile Berliner Estadounidense
130. 1887 Manguito incandescente para gas Barón Carl Auer von Welsbach Austriaco
131. 1887 Mimeógrafo Albert Blake Dick Estadounidense
132. 1887 Monotipia Tolbert Lanston Estadounidense
133. 1887-1900 Morfología de las neuronas Santiago Ramón y Cajal Español
134. 1888 Máquina de sumar impresora por teclas William Steward Burroughs Estadounidense
135. 1888 Cámara Kodak George Eastman Estadounidense
136. 1888 Kinetoscopio William Kennedy Dickson Thomas Alba Edison Escocés Estadounidense
137. 1889 Turbina de vapor Carl Gustaf de Laval Sueco
138. 1890 Rayón (cuproamonio) Louis Henri Despeissis Francés
139. 1891 Planeador Otto Lilienthal Alemán
140. 1891 Goma sintética Sir William Augustus Tilden Británico
141. 1892 Motor de CA Nikola Tesla Estadounidense
142. 1892 Cámara de tres colores Frederick Eugene Ives Estadounidense
143. 1892 Rayón (viscosa) Charles Frederick Cross Británico
144. 1892 Botella de vacío (vaso de Dewar) Sir James Dewar Británico
145. 1892 Motor diesel Rudolf Diesel Alemán
146. 1893 Célula fotoeléctrica Julius Elster y Hans F. Geitel Alemanes
147. 1893 Automóvil a gasolina Charles Edgar Duryea y J. Frank Duryea Estadounidenses
148. 1895 Cinematógrafo Louis Jean Lumière y Auguste Marie Lumière Charles Francis Jenkins Franceses Estadounidense
149. 1895 Rayos X Wilhelm Conrad Roentgen Alemán
150. 1895 Rayón (acetato) Charles Frederick Cross Británico
151. 1895 Telegrafía sin hilos Guglielmo Marconi Italiano
152. 1896 Avión experimental Samuel Pierpont Langley Estadounidense
153. 1898 Papel fotográfico sensible Leo Hendrik Baekeland Estadounidense
154. 1900 Dirigible rígido Graf Ferdinand von Zeppelin Alemán
155. 1902 Radioteléfono Valdemar Poulsen y Reginald Aubrey Fessenden Danés Estadounidense
156. 1903 Aeroplano Wilbur Wright y Orville Wright Estadounidenses
157. 1903 Electrocardiógrafo Willem Einthoven Holandés
158. 1904 Tubo rectificador de diodo (radio) John Ambrose Fleming Británico
159. 1906 Girocompás Hermann Anschütz-Kämpfe Alemán
160. 1906 Baquelita Leo Hendrik Baekeland Estadounidense
161. 1906 Tubo amplificador de triodo (radio) Lee De Forest Estadounidense
162. 1908 Cámara cinematográfica de dos colores G. Albert Smith Británico
163. 1909 Salvarsán Paul Ehrlich Alemán
164. 1910 Hidrogenación del carbón Friedrich Bergius Alemán
165. 1910 Brújula y estabilizador giroscópicos Elmer Ambrose Sperry Estadounidense
166. 1910 Celofán Jacques Edwin Brandenberger Suizo
167. 1911 Aire acondicionado W.H. Carrier Estadounidense
168. 1911 Vitaminas Casimir Funk Polaco
169. 1911 Lámpara de neón Georges Claude Francés
170. 1912 Lámpara de vapor mercúrico Peter Cooper Hewitt Estadounidense
171. 1913 Estatorreactor René Lorin Francés
172. 1913 Tubo de electrones multirrejilla Irving Langmuir Estadounidense
173. 1913 Gasolina craqueada William Meriam Burton Estadounidense
174. 1913 Radiorreceptor heterodino Reginald Aubrey Fessenden Canadiense
175. 1913 Tubo de rayos X William David Coolidge Estadounidense
176. 1915 Arranque automático de automoción Charles Franklin Kettering Estadounidense
177. 1916 Rifle Browning (automático) John Moses Browning Estadounidense
178. 1916 Lámpara incandescente rellena de gas Irving Langmuir Estadounidense
179. 1919 Espectrómetro de masa Sir Francis William Aston Arthur Jeffrey Dempster Británico Estadounidense
180. 1921 Insulina Frederick Grant Banting Charles Herbert Best John James Rickard Canadiense Canadiense Británico
181. 1922-26 Películas cinematográficas con sonido T.W. Case Estadounidense
182. 1923 Iconoscopio de televisión Vladímir Kosma Zworykin Estadounidense
183. 1923 Autogiro Juan de la Cierva Español
184. 1925 Congelación rápida de alimentos Clarence Birdseye Estadounidense
185. 1925 Tubo disector de imágenes de televisión Philo Taylor Farnsworth Estadounidense
186. 1926 Cohete de carburante líquido Robert Hutchings Goddard Estadounidense
187. 1928 Penicilina Sir Alexander Fleming Británico
188. 1930 Nailon (poliamidas sintéticas generadoras de fibras) Wallace Hume Carothers Estadounidense
189. 1930 Batisfera Charles William Beebe Estadounidense
190. 1930 Freón (compuestos de flúor de baja temperatura de ebullición) Thomas Midgley y colegas Estadounidense
191. 1930 Motor de turbina de gas moderno Frank Whittle Británico
192. 1930 Neopreno (goma sintética) Padre Julius Arthur Nieuwland y Wallace Hume Carothers Estadounidenses
193. 1931 Ciclotrón Ernest Orlando Lawrence Estadounidense
194. 1931 Analizador diferencial (computadora analógica) Vannevar Bush Estadounidense
195. 1931 Generador de Van de Graaff Robert Jemison Van de Graaff Estadounidense
196. 1932 Microscopio de contraste de fase Frits Zernike Holandés
197. 1932 Sulfonamida Gerhard Domagk Alemán
198. 1933 Modulación de frecuencia (FM) Edwin Howard Armstrong Estadounidense
199. 1935 Buna (caucho sintético) Científicos alemanes Alemanes
200. 1935 Radiolocalizador (radar) Sir Robert Watson-Watt Británico
201. 1935 Cortisona Edward Calvin Kendall Tadeus Reichstein Estadounidense Suizo
202. 1935 Microscopio electrónico Científicos alemanes Alemanes
203. 1936 Helicóptero de dos rotores Heinrich Focke Alemán
204. 1937 Xerografía Chester Carlson Estadounidense
205. 1937 Nailon Wallace Hume Carothers Estadounidense
206. 1939 DDT Paul Müller Suizo
207. 1939 Helicóptero Igor Sikorski Estadounidense
208. 1940 Televisión en colores Guillermo González Camarena Mexicano
209. 1940 Betatrón Donald William Kerst Estadounidense
210. 1941 Motor aeronáutico de turborreacción Frank Whittle Británico
211. 1942 Misil guiado Wernher von Braun Alemán
212. 1942 Reactor nuclear Enrico Fermi Estadounidense
213. 1944 Estreptomicina Selman A. Waksman Estadounidense
214. 1944 V-2 (bomba impulsada por cohete) Científicos alemanes Alemanes
215. 1945 Bomba atómica Científicos del gobierno de EEUU Estadounidenses
216. 1946 Computadora digital electrónica John Presper Eckert, Jr. y John W. Mauchly Estadounidenses
217. 1947 Holografía Dennis Gabor Británico
218. 1947 Cloromicetina Mildred Rebstock Estadounidense
219. 1947 Cámara Polaroid Land Edwin Herbert Land Estadounidense
220. 1947 Batiscafo Auguste Piccard Suizo
221. 1947 Horno de microondas Percy L. Spencer Estadounidense
222. 1948 Contador de centelleo Hartmut Kallmann Alemán
223. 1948 Aureomicina Benjamin Minge Duggar y Chandra Bose Subba Row Estadounidenses
224. 1948 Transistor John Bardeen, Walter Houser Brattain y William Shockley Estadounidenses
225. 1949 Avión a chorro (estatorreactor) René Leduc Francés
226. 1950 Televisión en color Peter Carl Goldmark Estadounidense
227. 1952 Bomba de hidrógeno Científicos del gobierno de EEUU Estadounidenses
228. 1952 Cámara de burbujas (detector de partículas nucleares) Donald Arthur Glaser Estadounidense
229. 1953 Máser Charles Townes Estadounidense
230. 1954 Batería solar Científicos de Bell Telephone Laboratory Estadounidenses
231. 1954 Vacuna contra la poliomielitis Jonas Salk Estadounidense
232. 1955 Diamantes sintéticos Científicos de General Electric Estadounidenses
233. 1955 Datación mediante carbono W.F. Libby Estadounidense
234. 1956 Aerodeslizador (hovercraft) Christopher Cockerell Inglés
235. 1956 Primer prototipo de motor rotatorio Felix Wankel Alemán
236. 1956 Videocinta Charles Ginsberg y Ray Dolby Estadounidenses
237. 1956 Fregona Manuel Jalón Corominas Español
238. 1957 Reactor atómico enfriado por sodio Científicos del gobierno de EEUU Estadounidenses
239. 1957 Satélite terrestre artificial Científicos del gobierno de la URSS Soviéticos
240. 1958 Satélite de comunicaciones Científicos del gobierno de EEUU Estadounidenses
241. 1959 Circuitos integrados Jack Kilby y Robert Noyce Estadounidenses
242. 1960 Láser Charles Hard Townes, Arthur L. Schawlow y Gordon Gould Estadounidenses
243. 1960 Síntesis de la clorofila Robert Burns Woodward Estadounidense
244. 1960 Píldora anticonceptiva Gregory Pincus, John Rock y Min-chueh Chang Estadounidenses
245. 1962 Diodo emisor de luz (LED) Nick Holonyak, Jr. Estadounidense
246. 1964 Pantalla de cristal líquido George Heilmeier Estadounidense
247. 1966 Corazón artificial (ventrículo izquierdo) Michael Ellis DeBakey Estadounidense
248. 1967 Transplante de corazón humano Christiaan Neethling Barnard Surafricano
249. 1970 Primera síntesis completa de un gen Har Gobind Khorana Estadounidense
250. 1971 Microprocesador Ted Hoff Estadounidense
251. 1971 Generación de imágenes por resonancia magnética nuclear Raymond Damadian Estadounidense
252. 1972 Calculadora electrónica de bolsillo J.S. Kilby y J.D. Merryman Estadounidenses
253. 1972 Primer generador de energía magnetohidrodinámico Científicos del gobierno de la URSS Soviéticos
254. 1973 Laboratorio espacial orbital Skylab Científicos del gobierno de EEUU Estadounidenses
255. 1974 ADN recombinante (ingeniería genética) Científicos estadounidenses Estadounidenses
256. 1975 TAC (tomografía axial computerizada) Godfrey N. Hounsfield Británico
257. 1975 Fibra óptica Bell Laboratories Estadounidense
258. 1976 Supercomputadora J.H. Van Tassel y Seymour Cray Estadounidenses
259. 1978 Síntesis de los genes de la insulina humana Roberto Crea, Tadaaki Hirose, Adam Kraszewski y Keiichi Itakura Estadounidenses
260. 1978 Transplante de genes entre mamíferos Paul Berg, Richard Mulligan y Bruce Howard Estadounidenses
261. 1978 Corazón artificial Jarvik-7 Robert K. Jarvik Estadounidense
262. 1978 Vacuna sintética contra la malaria Manuel Patarroyo Colombiano
263. 1979 Disco compacto Joop Sinjou Toshi Tada Doi Holandés Japonés
264. 1979 Reparación de defectos genéticos en células de ratón mediante técnicas de ADN recombinante y micromanipulación W. Francés Anderson y colegas Estadounidenses
265. 1981 Sistema de transporte espacial (lanzadera espacial) Ingenieros de la NASA Estadounidenses
266. 1981 Microscopio de túnel de barrido Gerd Binnig Heinrich Rohrer Alemán Suizo
267. 1986 Superconductores hipertérmicos J. Georg Bednorz Karl A. Müller Alemán Suizo
268. 1989 El Satélite Explorador de Fondo Cósmico (COBE) mostró que las irregularidades en la radiación de fondo de microondas son restos de regiones no uniformes presentes en el universo poco después del Big Bang Equipo dirigido por George Smoot Estadounidenses
269. 1993 Telescopio Keck, el mayor telescopio reflector del mundo Universidad de California, California Instituto de Tecnología Estadounidense
270. 1994 Pruebas de la existencia del quark top Fermi National Accelerator Laboratory, Illinois (Fermilab) Estadounidense
     
     
     LEA ESTE DOCUMENTO, ELABORE UN RESUMEN Y UNA LISTA DE LOS INVENTOS QUE MÁS LE LLAMARON LA ATENCIÓN Y PROPONGA QUE INVENTARÍA USTED COMO ESTUDIANTE DE FÍSICA.