Agujeros negros. Conceptos de relatividad y física cuántica
(0 Calificacion(es))
Formato : PDF
Disponible para :
Descripción del libro
El libro “Agujeros Negros - Conceptos de Relatividad y Física Cuántica”, está conformado por una serie de capítulos dispuestos para llevar al lector de manera progresiva y dentro de un contexto histórico a la comprensión de sus conceptos fundamentales. Se pretende poner a disposición de los interesados, un panorama amplio que exponga desde distintos puntos de vista las propiedades básicas de los agujeros negros. Para lograrlo, fue necesario transitar por algunas de las teorías más notables de la ciencia tales como la Física Clásica, la Relatividad y la Mecánica Cuántica.
A pesar de que el libro está dirigido a estudiantes de Ingenierías y de Ciencias Exactas, el lector en general, apasionado con temas de la Astrofísica Moderna, encontrará en esta obra el pretexto ideal para incursionar a través de un lenguaje sencillo y ameno, al apasionante terreno de los agujeros negros y sus relevantes implicaciones dentro del funcionamiento del Universo.
Los agujeros negros representan uno de los conceptos más fascinantes de la ciencia moderna y en la actualidad son motivo de intensa investigación en Astronomía, Astrofísica, Cosmología y otras ramas afines. Estos enigmáticos cuerpos astrofísicos que alguna vez fueron protagonistas de historias de ciencia ficción son hoy en día absolutamente corrientes y constituyen una parte fundamental de la estructura del Universo. Los agujeros negros son literalmente pinchazos en el tejido tetradimensional del espacio-tiempo y en sus vecindades ocurren fenómenos muy extraños: el tiempo se dilata, el espacio se contrae y la luz se curva, llevando las leyes de la Física a límites inimaginables y cuestionando algunos de los conceptos que actualmente aceptamos como ciertos.
Tabla de Contenido
| Página | |
| Presentación | 13 |
| Capítulo I Un viaje cósmico por los agujeros negros |
|
| INTRODUCCIÓN | 17 |
| Capítulo II Postulados de la física clásica |
|
| INTRODUCCIÓN | 35 |
| 2.1 LEYES PLANETARIAS DE KEPLER | 36 |
| 2.2 FÍSICA EXPERIMENTAL Y DEDUCTIVA DE GALILEO | 37 |
| 2.3 LEYES DE LA MECÁNICA CLÁSICA | 39 |
| 2.4 TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA DE MAXWELL | 44 |
| 2.5 PROBLEMAS RESUELTOS | 49 |
| 2.6 RESUMEN DE LAS FÓRMULAS USADAS | 57 |
| Capítulo III Teoría de la relatividad especial |
|
| INTRODUCCIÓN | 59 |
| 3.1 POSTULADOS DE LA RELATIVIDAD ESPECIAL | 59 |
| 3.2 TRANSFORMACIONES DE LORENTZ-EINSTEIN | 61 |
| 3.3 RELATIVIZACIÓN DE LA SIMULTANEIDAD | 67 |
| 3.4 MEDICIÓN DEL ESPACIO Y DEL TIEMPO | 68 |
| 3.5 DILATACIÓN DEL TIEMPO | 69 |
| 3.6 CONTRACCIÓN DEL ESPACIO | 73 |
| 3.7 PARADOJA DE LOS GEMELOS | 75 |
| 3.8 ESPACIO-TIEMPO Y DIAGRAMAS DE MINKOWSKI | 78 |
| 3.9 MÉTRICA EN EL ESPACIO-TIEMPO | 82 |
| 3.10 INTERVALOS ESPACIO-TEMPORALES Y CONOS DE LUZ | 90 |
| 3.11 MAGNITUDES FÍSICAS RELATIVISTAS | 92 |
| 3.12 PROBLEMAS RESUELTOS | 107 |
| 3.13 RESUMEN DE LAS FÓRMULAS USADAS | 117 |
| Capítulo IV Teoría de la relatividad general |
|
| INTRODUCCIÓN | 119 |
| 4.1 ÉXITOS DE LA TEORÍA DE LA GRAVITACIÓN DE NEWTON | 120 |
| 4.2 DIFICULTADES DE LA TEORÍA DE LA GRAVITACIÓN DE NEWTON | 120 |
| 4.3 EQUIVALENCIA ENTRE MASA INERCIAL Y GRAVITACIONAL | 121 |
| 4.4 PRINCIPIO DE EQUIVALENCIA | 122 |
| 4.5 GEOMETRÍA DEL ESPACIO-TIEMPO | 124 |
| 4.6 REDEFINICIÓN DEL CONCEPTO DE GRAVEDAD | 132 |
| 4.7 ESPACIO-TIEMPO CURVO Y GEODÉSICAS | 133 |
| 4.8 ECUACIÓN DE CAMPO DE EINSTEIN | 135 |
| 4.9 SOLUCIONES A LAS ECUACIONES DE EINSTEIN | 143 |
| 4.10 PREDICCIONES DE LA RELATIVIDAD GENERAL | 145 |
| 4.11 PROBLEMAS RESUELTOS | 154 |
| 4.12 RESUMEN DE LAS FÓRMULAS USADAS | 157 |
| Capítulo V Teoría de los agujeros negros |
|
| INTRODUCCIÓN | 159 |
| 5.1 CONCEPCIÓN NEWTONIANA DE LOS AGUJEROS NEGROS | 159 |
| 5.2 CONCEPCIÓN RELATIVISTA DE LOS AGUJEROS NEGROS | 171 |
| 5.3 SOLUCIÓN DE SCHWARZSCHILD | 173 |
| 5.4 SOLUCIÓN DE REISSNER-NORDSTROM | 184 |
| 5.5 ENIGMA DE LAS ENANAS BLANCAS | 188 |
| 5.6 ESTRELLAS DE NEUTRONES | 192 |
| 5.7 SOLUCIÓN DE KERR | 184 |
| 5.8 SOLUCIÓN DE KERR-NEWMAN | 212 |
| 5.9 PROBLEMAS RESUELTOS | 216 |
| 5.10 RESUMEN DE LAS FÓRMULAS USADAS | 224 |
| Capítulo VI Propiedades astrofísicas de los agujeros negros |
|
| INTRODUCCIÓN | 229 |
| 6.1 DEFINICIÓN DE AGUJERO NEGRO | 229 |
| 6.2 FENÓMENOS FÍSICOS CERCA DE UN AGUJERO NEGRO | 230 |
| 6.3 HIPÓTESIS DE LA CENSURA CÓSMICA | 243 |
| 6.4 MECANISMO O PROCESO PENROSE | 245 |
| 6.5 PROCESO DE ESPAGUETIZACIÓN | 246 |
| 6.6 HORIZONTE COSMOLÓGICO | 247 |
| 6.7 RELACIÓN M-SIGMA | 249 |
| 6.8 DETECCIÓN DE LOS AGUJEROS NEGROS | 249 |
| 6.9 CLASIFICACIÓN DE AGUJEROS NEGROS SEGÚN SU MASA | 255 |
| 6.10 PROBLEMAS RESUELTOS | 260 |
| 6.11 RESUMEN DE LAS FÓRMULAS USADAS | 262 |
| Capítulo VII Concepción cuántica de los agujeros negros |
|
| INTRODUCCIÓN | 263 |
| 7.1 Conceptos básicos de la Mecánica Cuántica | 265 |
| 7.2 FENÓMENOS CUÁNTICOS EN AGUJEROS NEGROS | 329 |
| 7.3 PROBLEMAS RESUELTOS | 357 |
| 7.4 RESUMEN DE LAS FÓRMULAS USADAS | 363 |
| Capítulo VIII Apéndices |
|
| 8.1 Apéndice A - Sistemas de Coordenadas | 367 |
| 8.2 Apéndice B - Movimiento Circular Uniforme | 376 |
| 8.3 Apéndice C - Funciones trigonométricas | 380 |
| 8.4 Apéndice D - Espectro electromagnético | 382 |
| 8.5 Apéndice E - Unidades básicas y unidades derivadas | 383 |
| 8.6 Apéndice F - Sistema de unidades de Planck | 385 |
| 8.7 Apéndice G - Tensores métricos de los agujeros negros | 386 |
| Glosario | 403 |
| Bibliografía | 409 |
| Índice alfabético | 413 |
