¿La Materia es Continua o Discontinua?

Nosotros consideramos que la materia es discontinua puesto que Demócrito, discípulo de Leucipo, vivió alrededor de 470 a 380 a.c. y afirmaba que la materia era discontinua, esto es, la materia era formada por minúsculas partículas indivisibles, las cuales fueron denominadas "de átomo" (que en griego significa indivisible). Demócrito postulo que todos los tipos de materia eran formados a partir de la combinación de los átomos de 4 elementos: agua, aire, tierra y fuego. El modelo de la materia discontinua fue rechazado por uno de los grandes filósofos de la época: Aristóteles, quien afirmaba que la materia era continua, estos es, la materia vista como un "todo entero" (contrastando con la idea de que la materia era constituida por minúsculas partículas indivisibles).

Sin embargo la idea de átomo fue desaparecida durante los 2.000 años siguientes, hasta que, a principios del siglo XIX, el inglés John Dalton (1.766-1.844) la retomó y postuló la primera teoría moderna del átomo, que dice que la materia está formada por pequeñas partículas rígidas, esféricas e indivisibles llamadas átomos, la cuales son iguales para un mismo elemento pero diferentes para otros, tanto en forma, tamaño y masa como en propiedades, que no se crean ni se destruyen ni se transforman en otros tipos de átomos durante las reacciones químicas, y que se pueden combinar según leyes específicas para formar moléculas.

Al observar algunos materiales con los que comúnmente estamos familiarizados, como, cabillas, tubos, agua, alcohol, aire, etc, probablemente tenemos una idea de que la materia es continua, pero existe una serie de evidencias que demuestran lo contrario, es decir, que la materia es discontinua y que están constituidas por pequeñísimas partículas en movimiento, esto puede ser observado indirectamente a través de dos fenómenos: la difusión y el Movimiento Browniano.

Otro hecho que explica que la materia es discontinua fue que en 1886, el físico alemán Eugene Goldstein descubrió partículas con carga positiva a las cuales llamó protones. Por el año de 1905, ya se sospechaba que los átomos no eran indivisibles. En 1897, Thomson había demostrado la existencia de una partícula llamada electrón. 

En 1911, el físico británico Ernest Rutherford demostró que los átomos tienen una estructura interna: están formados por un núcleo extremadamente pequeño y con carga positiva, y alrededor de él giran los electrones. Rutherford dedujo esto analizando el modo en que las partículas alfa (α), que son partνculas con carga positiva emitidas por αtomos radiactivos, son desviadas al colisionar con los átomos. 

En 1932, James Chadwick descubrió que el núcleo contenía otras partículas llamadas neutrones, con casi la misma masa del protón pero sin carga eléctrica.

Anteriormente se creía que los protones y los neutrones eran partículas "elementales", pero al hacer colisionar protones con otros protones o con electrones a alta velocidad, se evidenció la existencia de partículas más pequeñas.  Estas partículas fueron llamadas quarks** (expresión tomada de la obra Finnegan´s Wake de James Joyce) por el físico Murray Gell – Mann.

Actualmente sabemos que los átomos, los protones y los neutrones son divisibles. Entonces la pregunta es: ¿cuáles son las verdaderas partículas elementales, las piezas básicas de que están hechas todas las cosas?. Dado que la longitud de onda de la luz es mucho mayor que el tamaño de un átomo, no se puede esperar que se puedan observar normalmente las partes de un átomo, se necesita usar algo con una longitud de onda mucho más pequeña. 

La mecánica cuántica nos dice que las partículas son en realidad ondas, y que cuanto mayor es la energía de una partícula, tanto menor es la longitud de onda de su onda correspondiente. Usando la dualidad onda – partícula, todo en el universo puede ser descrito en términos de partículas. Estas partículas tienen una propiedad llamada espín. Todas las partículas conocidas del universo se pueden dividir en dos grupos: partículas de espín 1/2 , las cuales forman la materia del universo, y partículas de espín 0, 1 y 2, las cuales dan lugar a las fuerzas entre las partículas materiales. 

Un entendimiento adecuado del electrón y de otras partículas de espín 1/2 llegó aproximadamente en 1928, cuando apareció una teoría satisfactoria propuesta por Paul Dirac. Esta teoría predijo que el electrón debería tener una pareja: el antielectrón o positrón (descubierto por Carl Anderson). El descubrimiento del positrón en 1932 confirmó la teoría de Dirac. Ahora sabemos que cada partícula tiene su antipartícula con la que puede aniquilarse.

P la materia (1)

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