Teoria Geocentríca.
Aristarco y el sistema heliocéntrico: La primera verdadera formulación de la teoría heliocéntrica fue debida a Aristarco de Samos, astrónomo griego del siglo III a. C. Según esta teoría, todos los planetas, incluida la Tierra, giran alrededor del Sol. Aristarco situó la Tierra entre Venus y Marte; reconoció que la Tierra recorría una órbita completa en un período de un año y aseveró, por último, que el cielo de las estrellas fijas (la bóveda celeste) se encontraba a una distancia del Sol prácticamente infinita. De ahí sacó la conclusión de que en el centro del universo no se encontraba la Tierra sino el Sol, por lo que nuestro planeta no sólo giraba alrededor del astro sino también sobre su propio eje. Significativas, aunque aproximadas, fueron las primeras investigaciones de este extraordinario científico de la antigüedad sobre las distancias entre los cuerpos celestes. Aristarco calculó que la distancia de la Tierra a la Luna estaba en una proporción de 1 a 19 con la distancia de la Tierra al Sol. La Luna tenía un diámetro igual a 0,36 veces el terrestre y el Sol uno igual a 6,75 veces el de nuestro planeta.
Por tanto, Aristarco ideó y describió con gran agudeza y exactitud lo que actualmente llamamos sistema solar. Su teoría, sin embargo, no convenció a los sabios de su tiempo y fue duramente combatida. Sólo muchos siglos después fue retomada y revalorizada por el científico Copérnico.
El sistema geocéntrico: En el bando no heliocéntrico, se intentó, científicamente, dar orden y armonía a la concepción global del universo. A esta tarea se dedicó principalmente la astronomía griega, apoyándose en las grandiosas conquistas realizadas en los campos geométrico y matemático. Platón pidió a su discípulo y hábil matemático Eudoxo de Cnido (h. 406-355 a. C.) que explicara los movimientos regulares de los planetas. De ahí surgió una compleja teoría, llamada de las esferas homocéntricas, que logró explicar satisfactoriamente la cuestión. Por medio de esferas, cuyo centro coincidía con el de la Tierra, Eudoxo, llamado también «el divino», logró dar razón de los movimientos de a Luna, del Sol y de los planetas recurriendo exclusivamente a movimientos circulares. Así se salvaba el presupuesto fundamental, el geocentrismo (del griego ghe, tierra), concepción según la cual la Tierra ocupaba el centro del universo.
Teoría de los 4 humores del ser humano.
Hipócrates (c. 460-c. 377 a.C.), el médico más importante de la antigüedad, es considerado el padre de la medicina. Nacido probablemente en la isla de Cos, Grecia, realizó numerosos viajes antes de establecerse definitivamente en la isla para dedicarse a la enseñanza y la práctica de la medicina. Murió en Larissa, Grecia, y poco más se sabe de él. Su nombre se asocia al juramento hipocrático, aunque es muy posible que no fuera el autor del documento.
De hecho, de las casi setenta obras que forman parte de la Corpus hippocraticum, es posible que sólo escribiera alrededor de seis. La Corpus hippocraticum probablemente es lo único que queda de la biblioteca médica de la famosa Escuela de Medicina de Cos. Sus enseñanzas, su sentido del distanciamiento y su capacidad para la observación clínica directa quizá influyeran a los autores de esos trabajos y, sin duda, contribuyeron en gran medida a desterrar la superstición de la medicina antigua.
Entre las obras más importantes de la Corpus hippocraticum está el Tratado de los aires, las aguas y los lugares (siglo V a.C.) que, en vez de atribuir un origen divino a las enfermedades, discute sus causas ambientales. Sugiere que consideraciones tales como el clima de una población, el agua o su situación en un lugar en el que los vientos sean favorables son elementos que pueden ayudar al médico a evaluar la salud general de sus habitantes.
Otras obras, Tratado del pronóstico y Aforismos, anticiparon la idea, entonces revolucionaria, de que el médico podría predecir la evolución de una enfermedad mediante la observación de un número suficiente de casos.
La idea de la medicina preventiva, concebida por primera vez en Régimen y en Régimen en enfermedades agudas, hace hincapié no sólo en la dieta, sino también en el estilo de vida del paciente y en cómo ello influye sobre su estado de salud y convalecencia. La enfermedad sagrada, un tratado sobre la epilepsia, revela el rudimentario conocimiento de la anatomía que imperaba en la antigua Grecia. Se creía que su causa era la falta de aire, transportada al cerebro y las extremidades a través de las venas. En Articulaciones, se describe el uso del llamado banco hipocrático para el tratamiento de las dislocaciones.
En la época de Hipócrates los griegos habían desarrollado un sistema interpretativo del mecanismo de producción de las enfermedades, basado en la teoría de los cuatro humores orgánicos. Puede reconstruirse claramente el camino que llevó al pensamiento griego a este sistema médico: la ya mencionada idea de que el universo esta formado por cuatro elementos básicos (agua, aire, fuego y tierra) cada uno de ellos caracterizado por una cualidad especifica (humedad, sequedad, calor, frío), y la teoría de los cuatro contrarios que sostenía que entre los elementos opuestos debe conservarse un equilibrio para mantener la armonía del cosmos y la salud en el microcosmos que es el hombre.
El principio médico básico fue la teoría según la cual todos los fluidos orgánicos están compuestos, en proporción variable, por sangre (caliente y húmeda), flema (fría y húmeda), bilis amarilla (caliente y seca) y bilis negra (fría y seca). Si estos "humores" se encuentran en equilibrio el cuerpo goza de salud, pero en cambio el exceso o defecto de alguno de ellos produce la enfermedad. Existen tres etapas en toda enfermedad: el cambio en las proporciones humorales causado por factores externos o internos, la reacción del organismo ante esa alteración , y la crisis final en la que la alteración acaba con la eliminación del humor que está en exceso o con la muerte.
La eliminación de los humores por el organismo puede observarse durante la enfermedad (sangre, flema o moco de la nariz, vómitos, materias fecales, orina, sudor), y la afección normalmente desaparece después de alcanzar la crisis con expulsión de uno de los humores. Además, según la proporción propia de los cuatro humores en cada individuo se clasificaba a estos en flemáticos, melancólicos, coléricos o sanguíneos:
Las heridas y las úlceras se limpiaban y luego se espolvoreaban con diversos tipos de sustancias minerales o con mezclas de extractos vegetales. Con ello pretendían calmar el dolor y facilitar la curación. Como la experiencia les había demostrado que en los furúnculos molestos la extracción del pus venía seguida habitualmente de la curación, el drenaje de las heridas purulentas se convirtió en una práctica frecuente.
El tratamiento de las fracturas y lesiones óseas constituía un aspecto importante de la práctica médica. Las técnicas manuales de reducción de las luxaciones y fracturas alcanzaron un alto nivel de complejidad, con la utilización en ocasiones de instrumentos mecánicos. Tanto en los textos hipocráticos como en otros posteriores se mencionan diversas técnicas para el vendaje de las distintas regiones del cuerpo. Según parece, los griegos utilizaron el cauterio en el tratamiento de infecciones, heridas y tumores.
Seguramente fue Cos el lugar donde la exploración física se elevó a la condición de arte médico. Sus prácticos no solamente pensaban que no debía omitirse ningún detalle sobre el aspecto del paciente o el estado de sus funciones, sino que examinaban cuidadosamente sus costumbres, el estado emocional, el ambiente y el comportamiento del enfermo. También eran objeto de este examen el clima y las costumbres de la ciudad y la región en que el paciente habitaba.
Una vez recogida toda la información y valoradas las respuestas del enfermo, el médico de Cos emitía su juicio sobre las posibilidades de curación (pronóstico) y acerca de lo que el paciente debía hacer para curarse. La explicación del tipo de enfermedad que padecía estaba siempre en función del pronóstico, ya que en una sociedad en que los médicos viajaban de un lado para otro, su reputación dependía mas de la predicción que hicieran del desenlace que del diagnóstico exacto de la enfermedad.
Al final de la etapa hipocrática se produjo la influencia de Aristóteles sobre el campo de la medicina. Aunque muchos conocen a Aristóteles sólo por sus obras lógicas, éticas y filosófico-naturales, sus obras biológicas son sin duda de gran importancia. Aristóteles concedió gran importancia a la anatomía comparada, sentando sus fundamentos metodológicos al diferenciar entre "analogía" (aplicable a las partes de la misma función y posición relativa) y "homología" (semejanza estructural y de origen). Además fue el padre de la anatomía estructural.
Teoría del calor flogisto.
Según las antiguas concepciones griegas, todo lo que puede arder contiene dentro de sí el elemento fuego, que se libera bajo condiciones apropiadas. Las nociones alquímicas eran semejantes, salvo que se concebían los combustibles como algo que contenía el principio de "azufre" (no necesariamente el azufre real). (imagen: Ernst Sthal)
Una preocupación central de la química en el siglo XVIII era el proceso de combustión. Cuando las sustancias se calentaban hasta el punto de incandescencia, los científicos vieron que emitían algo —vapores o humo—, y lo interpretaron como una pérdida de la sustancia original. Ese «algo» que supuestamente se perdía en el proceso de combustión se llamó flogisto, una palabra acuñada en 1697 por el químico alemán Ernst Stahl. Pero qué era exactamente ese flogisto seguía siendo materia de debate. Para algunos, era un elemento en sí mismo; para otros, era una esencia contenida en los materiales combustibles, sin la cual la combustión era imposible.
Georg Ernst Stahl (1660-1734), siguiendo a su maestro Becher (1635-1682), creyó que las sustancias estaban formadas por tres tipos de “tierra”, más el agua y el aire. A una de las tres tierras, aquella que Becher había llamado “combustible”, la rebautizó como flogisto (del griego, que significa “quemado” o “llama”), al que le asignó el noble y supremo propósito de ser el agente y el sostén de la combustión. La combustión, según Stahl, consistía en un intercambio de flogisto, que fluía entre los materiales con la soltura (aunque con más calor) del éter; quemarse era dejar escapar flogisto (que como un humo invisible se mezclaba con el aire), y lo que un químico moderno llamaría reducción consistía en incorporar el flogisto flotante como para tenerlo listo para una nueva combustión.
El concepto del flogisto dio lugar a algunas anomalías. Si fuera un componente de los materiales combustibles, al perderse durante la combustión, los residuos tenían que pesar menos de lo que pesaban las sustancias antes de quemarse, y ése era el caso de algunas, como la madera. Pero ciertos metales, cuando se calentaban, se convertían en una sustancia blanda llamada calx; en estos casos, el residuo pesaba más que el metal original. Esta anomalía fue ignorada por muchos defensores de la teoría del flogisto. Otros la racionalizaban sugiriendo que el flogisto tenía un peso negativo, provocando que el residuo pesase más cuando el flogisto se había Consumido
Algunos historiadores afirman que la teoría del flogisto puede considerase como la primera gran teoría de la química moderna. A principios del siglo XVIII, el médico Georg Ernst Stahl (1660-1734) siguiendo las ideas de su maestro J.J.Becher (1635-1682), propuso una explicación conjunta de la calcinación de los metales, la combustión de los cuerpos combustibles y la respiración de los animales, basada en la existencia de un "principio de la combustibilidad" que denominó "flogisto". De acuerdo con sus ideas, los metales estaban formados por flogisto y la cal correspondiente, de modo que, cuando se calcinaban, el flogisto se desprendía y dejaba libre la cal. Del mismo modo, para obtener el metal a partir de la cal, era necesario añadirle flogisto, el cual podía obtenerse a partir de una sustancia rica en este principio, como el carbón.
Mirando retrospectivamente, cuando la mayoría de las personas educadas hoy día comprende el papel del oxígeno en la combustión y todos los estudiantes de química saben que la combustión es un proceso de cambio químico, cuyo resultado no produce pérdidas o ganancias significativas de masa, es fácil sentirse superior a aquellos tempranos buscadores de la verdad. Pero eran personas capaces, y sus razonamientos tenían sentido bajo la luz del limitado conocimiento que poseían.
Teoría del éter que inunda todo.
Durante el siglo XIX la idea de que la luz era un fenómeno ondulatorio estaba bastante afirmada. Las ondas que pueden observarse habitualmente a nivel macroscópico siempre son perturbaciones de algún medio material: las ondas de sonido son oscilaciones de las moléculas de aire, las ondas en un estanque son oscilaciones de las moléculas de agua, las ondas en una soga son oscilaciones de las moléculas que componen la soga, etc.
Por ese motivo resultó natural suponer que existía un medio material necesario para la propagación de las ondas luminosas. A este medio se lo llamó éter. Esta palabra ha tenido muchos usos a través del tiempo en explicaciones sobre la naturaleza, cuando se necesitaba postular la existencia de algún fluido que hiciera posible algún proceso (se ha hablado alguna vez de cierto éter que conduciría las sensaciones de una parte a otra del cuerpo humano).
El éter lumínico, de existir, debía tener propiedades muy particulares: ser lo suficientemente tenue como para llenar todos los espacios, incluso el interior de los cuernos transparentes o traslúcidos, y ser lo suficientemente rígido como para poder transmitir ondas de altísima frecuencia como las que conforman la luz. Los años pasaban y nadie podía diseñar una experiencia en la que se manifestara claramente la presencia del éter.
Si el éter llenaba también el espacio interestelar a lo largo de todo el Universo, esto hacía surgir una pregunta: ¿El mar de éter estaba fijo en el espacio y a través de éste se movían los astros sin perturbarlo, o cada planeta arrastraba el éter como si friera una atmósfera? La sistema de referencia absoluto respecto del cual se moverían todos los otros cuerpos. Y como la luz se propagaría a velocidad c en el éter estacionario, desde un cuerpo en movimiento, como la Tierra, se vería que la luz se mueve a distintas velocidades según lo haga en la misma dirección del movimiento terrestre, en sentido contrario o perpendicularmente.
Cuando el haz de luz viaja en la misma dirección y sentido que la Tierra, su velocidad relativa a ésta es c — y. Cuando viaja en una sentido contrario, su velocidad vista desde la Tierra es c + y.
En 1887, el físico Albert A. Michelson (1852-1931) diseíió un interferómetro y, junto con el químico Edward W Morley (1838-1923), realizó un experimento que debía mostrar la diferencia en las velocidades, vistas desde la Tierra, de dos rayos que se mueven en direcciones diferentes. Se usaban dos rayos provenientes de la misma fuente (para asegurar la coherencia), y luego de desplazarse en direcciones perpendiculares, se los hacia interferir.
La clave del experimento residía en que el patrón de interferencia debía cambiar si se rotaba el aparato con respecto a la dirección del movimiento de la Tierra.
El aparato original tenía muchos espejos para aumentar el camino recorrido por los rayos hasta unos 10 m, y así aumentar el efecto de interferencia. El dispositivo descansaba sobre una gran piedra que flotaba en mercurio.
El experimentador iba observando el patrón de franjas mientras hacía rotar lentamente la piedra. Hicieron miles de mediciones en diferentes puntos de la órbita terrestre y nunca notaron ni siquiera el mínimo corrimiento en el patrón de franjas. La orientación de los rayos de luz con respecto al movimiento de la Tierra no parecía afectar el movimiento de aquéllos. Algunos años más tarde, Michelson también investigó interferométricamente la posibilidad de que la Tierra arrastrara con ella al éter y demostró que esto tampoco era posible. La teoría del éter fue abandonada.
Arístoteles los 4 estados de la materia.
QUE ES LA MATERIA?
La naturaleza nos muestra una multitud de objetos distintos formados por diferentes materiales y, a la vez, vemos la desintegración de muchos de estos cuerpos: las montañas sufren la erosión del viento y del agua, que convierten en polvo lo que fueron inmensas piedras, la materia orgánica que forma a los seres vivos se degrada en componentes microscópicos por la acción de bacterias y otros organismos. ¿Hasta qué punto puede llegar en la desintegración de un objeto material?
Si tomamos una hoja de papel y la rompemos una y otra vez obteniendo en cada corte trozos más y más pequeños, ¿hasta dónde podrá continuar el proceso? Esta pregunta la formularon los griegos (y probablemente también otras civilizaciones) hace muchos siglos. Algunos, como Aristóteles, creían que el proceso de división de algo material era infinito, o dicho de otro modo: afirmaban que la materia es continua. El espacio entre los astros estaría ocupado por la materia más sutil y perfecta: el éter.
Aristóteles afirmaba que el espacio está completamente lleno de sustancia y, por consiguiente, que el vacío no existe.
Por otro lado, Demócrito, que nació algunos años antes que Aristóteles, postulaba que al dividir un cuerpo material se podría llegar (con instrumentos con los que él no contaba) a obtener una porción mínima de materia que ya no sería divisible. A esta partícula la llamó átomo (palabra que en griego significa precisamente “no divisible”) y a su postura se la llama atomismo. Ciertamente, estas conjeturas no estaban respaldadas por ningún tipo de experimentación y se debatían sólo en el ámbito del pensamiento abstracto al que los griegos eran tan proclives.
Demócrito afirmaba que “lo único que existe son los átomos y el vacío”.
En todos los tiempos, para los que creían en la existencia del átomo fue una cuestión fundamental estimar cual sería, aproximadamente, su tamaño. Los antiguos ya habían notado que con una pequeñísima cantidad de tintura podía teñirse una inmensa cantidad de agua. Esto les daba la pauta del increíble número de átomos presentes en una pequeña porción de materia Pero hubo que esperar hasta el siglo XVIII para obtener números que aproximaran un orden de magnitud para el tamaño del átomo. Hubo varias experiencias similares, entre ellas, la de Benjamín Franklin (1706-1790), quien en 1773 notó que una cucharada de aceite (unos 4 cm3 de volumen) derramada sobre la superficie tranquila de un lago se extendía abarcando un área de 2.000 m². A partir de esto dedujo que el tamaño de la molécula de agua no podía superar el valor:
El valor promedio que actualmente se acepta para el tamaño del átomo es 10-8 cm.
A lo largo de la historia, el atomismo pasó por largas etapas de olvido y resurgió con fuerza en otros momentos. Inicialmente, mientras las ideas de Aristóteles marcaban el camino del conocimiento, el concepto de átomo fue dejado de lado. Pero a medida que la Física y la Química se fueron afirmando como ciencias, la existencia del átomo salió del ámbito de la especulación filosófica y surgió como necesaria a partir de la investigación de la materia, pero con características diferentes de las que Demócrito le había asignado. El átomo, tal como se lo conoce en la actualidad, ya no es una microscópica esferita sólida, indivisible, eterna e inmutable, sino que tiene una estructura interna cuya complejidad aún no termina de desentrañarse.
De todas maneras, todavía a principios del siglo XX la teoría atómica estaba en discusión y eminentes científicos (entre ellos, el Premio Nobel de Química Wilhelm Ostwald consideraban al átomo como una ficción muy poderosa, pues explicaba muchos de los comportamientos macroscópicos de la materia, a la cual no podían dar crédito.
Ver: El Átomo
Los primeros elementos:Tierra, Aire, Agua y Fuego
Una cuestión que sigue lógicamente a la postulación de la existencia de los átomos es la siguiente: ¿Existe un solo tipo de átomos que forman, según su disposición, todas las sustancias conocidas, o existen muchas variedades diferentes? Y si hay muchas variedades, ¿cuántas son? ¿Y en qué se diferencian los distintos átomos?
Así como la enorme cantidad de palabras de un idioma se arma a partir de unas pocas decenas de letras, todos los objetos que podemos conocer ¿estarán formados a partir de unos pocos constituyentes elementales?
Si prendemos fuego a un trozo de leña verde veremos que, a medida que la combustión avanza, el liquido (savia) en su interior burbujea, emanan vapores y, finalmente, cuando el fuego se extingue, sólo queda un polvo oscuro. Probablemente fue basándose en observaciones de este tipo que muchas de las civilizaciones antiguas, entre las cuales surgió la pregunta por los constituyentes elementales de la materia, llegaron a una respuesta similar: todos los cuerpos están compuestos por sólo cuatro constituyentes elementales: agua, aire, tierra y fuego. De acuerdo con esta concepción, las distintas sustancias que existen se diferencian según la proporción en que está presente cada elemento.
Algunos asociaban distintas formas y tamaños con los átomos de cada elemento: por ejemplo, los átomos de agua serían esferitas perfectas que les permitirían deslizarse unas sobre otras, mientras que los de tierra tendrían formas irregulares que los ayudarían trabarse entre sí dando más rigidez a la sustancia de la que participaran.
Aristóteles, en particular, adhería a esta teoría, pero agregaba un quinto elemento o quinta esencia: el éter, que formaba la esfera celeste.
Es interesante notar que existe un paralelismo entre los cuatro elementos y las formas en que la materia puede presentarse:
FUEGO------>ENERGIA
AGUA------>LIQUIDO
TIERRA------>SOLIDO
AIRE------>GASEOSO
Fuego ~- Energía
El concepto de estos cuatro elementos primordiales fue mantenido durante siglos. Los egipcios y los árabes experimentaban y manipulaban sustancias en busca de combinaciones útiles para ramas tan diversas como la Medicina, los cosméticos, la metalurgia o el embalsamamiento.
En Europa, durante la Edad Media, los alquimistas fueron los herederos de esta tradición. La idea básica que manejaban era la de la transmutación. Esto implicaba la alteración de las proporciones de los cuatro elementos fundamentales presentes en una sustancia para obtener otra diferente.
Si bien la Alquimia, con su dosis de magia y sus métodos primitivos, estaba muy lejos de poder lograr su objetivo, permitió la producción y el reconocimiento de muchas nuevas sustancias (arsénico, cinc, bismuto, fósforo; los ácidos sulfúrico, nítrico y clorhídrico; las sales carbonato de sodio, sulfato de amonio y sulfato de sodio; etc.) y sentó las bases de lo que sería más tarde la experimentación química. Por otro lado, la idea de transmutar una sustancia en otra no era disparatada, y siglos más tarde los científicos modernos pudieron llevarla a cabo en sus laboratorios.
¿Qué es la teoría del campo unificado?
A mediados del siglo XIX se conocían cuatro fenómenos que eran capaces de hacerse notar a través del vacío. Eran
1) gravitación
2) luz,
3) atracción y repulsión eléctrica y
4) la atracción y repulsión magnéticas.
Al principio parecía que los cuatro fenómenos completamente independientes, que no tenían necesariamente ninguna conexión entre sí. Pero entre 1864 y 1873 el físico teórico escocés J. Clerk Maxwell analizó matemáticamente los fenómenos eléctricos y magnéticos, en ciertas relaciones básicas las “ecuaciones de Maxwell” describían tanto los fenómenos eléctricos como los magnéticos y que demostraban que los unos dependían de los otros.
No había ningún efecto eléctrico que no fuese acompañado de un determinado efecto magnético, y viceversa. En otras palabras, podía hablarse de un «campo electromagnético», que se extendía a través del vacío y que, por contacto, influía sobre los cuerpos de acuerdo con la intensidad del campo en ese punto del espacio.
Maxwell demostró también que haciendo oscilar de manera regular a este campo se originaba una radiación que se alejaba de la fuente de oscilación a la velocidad de la luz en todas direcciones. La luz propiamente dicha era una de esas «radiaciones electromagnéticas» y Maxwell predijo la existencia de formas de luz con longitudes de onda mucho más pequeñas y mucho más grandes que la de la luz ordinaria. Esas otras formas de luz fueron descubiertas a lo largo de los veinte años siguientes, y hoy día se habla de todo un «espectro electromagnético».
Así pues, de los cuatro fenómenos mencionados al principio, tres (electricidad, magnetismo y luz) quedaron fundidos en un único campo. Pero quedaba aún la gravedad por explicar.
Estaban 1) el campo electromagnético y 2) el campo gravitatorio, que al parecer seguían siendo dos campos independientes.
Los físicos, sin embargo, pensaban que sería mucho más bonito que hubiese un solo campo (así nació la idea de la «teoría del campo unificado»); y así empezaron a buscar la manera de describir los efectos electromagnéticos y los gravitatorios de modo que la existencia de unos pudieron utilizarse para describir la naturaleza de la existencia de los otros.
Pero aunque se descubriesen unas ecuaciones que combinaran los efectos electromagnéticos y los gravitatorios, no lograría del todo proporcionar —según los criterios actuales— Un campo auténticamente unificado, porque después de 1935 se descubrieron dos nuevos tipos de campo que sólo afectan a las partículas subatómicas y, además, sólo a distancias inferiores a un diámetro de un núcleo atómico. Son la «interacción nuclear fuerte» y la «interacción nuclear débil».
La fuerza o interacción nuclear fuerte es la que mantiene unidos los componentes de los núcleos atómicos, y actúa indistintamente entre dos nucleones cualesquiera, protones o neutrones. Su alcance es del orden de las dimensiones nucleares, pero es más intensa que la fuerza electromagnética.
La fuerza o interacción nuclear débil es la responsable de la desintegración beta de los neutrones; los neutrinos son sensibles únicamente a este tipo de interacción. Su intensidad es menor que la de la fuerza electromagnética y su alcance es aún menor que el de la interacción nuclear fuerte.
Un auténtico campo unificado tendría explicar fehacientemente la naturaleza de estos cuatro campos que hoy se conocen. Hoy se sigue investigando la posibilidad de encontrar una teoría física que relacione matemáticamente los distintos comportamientos de la naturaleza, seria como encontrarse "cara a cara con Dios", y la más acertada hasta el momento es la "teoría de la supercuerdas"
Todo lo que sucede en el Universo es debido a la actuación de una o varias de estas fuerzas que se diferencian unas de otras porque cada una implica el intercambio de un tipo diferente de partícula, denominada partícula de intercambio o intermediaria. Todas las partículas de intercambio son bosones, mientras que las partículas origen de la interacción son fermiones.
En la actualidad, los científicos intentan demostrar que todas estas fuerzas fundamentales, aparentemente diferentes, son manifestaciones, en circunstancias distintas, de un modo único de interacción. El término "teoría del campo unificado" engloba a las nuevas teorías en las que dos o más de las cuatro fuerzas fundamentales aparecen como si fueran básicamente idénticas.
La teoría de la gran unificación intenta unir en un único marco teórico las interacciones nuclear fuerte y nuclear débil, y la fuerza electromagnética. Esta teoría de campo unificado se halla todavía en proceso de ser comprobada. La teoría del todo es otra teoría de campo unificado que pretende proporcionar una descripción unificada de las cuatro fuerzas fundamentales.
Aristarco y el sistema heliocéntrico: La primera verdadera formulación de la teoría heliocéntrica fue debida a Aristarco de Samos, astrónomo griego del siglo III a. C. Según esta teoría, todos los planetas, incluida la Tierra, giran alrededor del Sol. Aristarco situó la Tierra entre Venus y Marte; reconoció que la Tierra recorría una órbita completa en un período de un año y aseveró, por último, que el cielo de las estrellas fijas (la bóveda celeste) se encontraba a una distancia del Sol prácticamente infinita. De ahí sacó la conclusión de que en el centro del universo no se encontraba la Tierra sino el Sol, por lo que nuestro planeta no sólo giraba alrededor del astro sino también sobre su propio eje. Significativas, aunque aproximadas, fueron las primeras investigaciones de este extraordinario científico de la antigüedad sobre las distancias entre los cuerpos celestes. Aristarco calculó que la distancia de la Tierra a la Luna estaba en una proporción de 1 a 19 con la distancia de la Tierra al Sol. La Luna tenía un diámetro igual a 0,36 veces el terrestre y el Sol uno igual a 6,75 veces el de nuestro planeta.
Por tanto, Aristarco ideó y describió con gran agudeza y exactitud lo que actualmente llamamos sistema solar. Su teoría, sin embargo, no convenció a los sabios de su tiempo y fue duramente combatida. Sólo muchos siglos después fue retomada y revalorizada por el científico Copérnico.
El sistema geocéntrico: En el bando no heliocéntrico, se intentó, científicamente, dar orden y armonía a la concepción global del universo. A esta tarea se dedicó principalmente la astronomía griega, apoyándose en las grandiosas conquistas realizadas en los campos geométrico y matemático. Platón pidió a su discípulo y hábil matemático Eudoxo de Cnido (h. 406-355 a. C.) que explicara los movimientos regulares de los planetas. De ahí surgió una compleja teoría, llamada de las esferas homocéntricas, que logró explicar satisfactoriamente la cuestión. Por medio de esferas, cuyo centro coincidía con el de la Tierra, Eudoxo, llamado también «el divino», logró dar razón de los movimientos de a Luna, del Sol y de los planetas recurriendo exclusivamente a movimientos circulares. Así se salvaba el presupuesto fundamental, el geocentrismo (del griego ghe, tierra), concepción según la cual la Tierra ocupaba el centro del universo.
Teoría de los 4 humores del ser humano.
Hipócrates (c. 460-c. 377 a.C.), el médico más importante de la antigüedad, es considerado el padre de la medicina. Nacido probablemente en la isla de Cos, Grecia, realizó numerosos viajes antes de establecerse definitivamente en la isla para dedicarse a la enseñanza y la práctica de la medicina. Murió en Larissa, Grecia, y poco más se sabe de él. Su nombre se asocia al juramento hipocrático, aunque es muy posible que no fuera el autor del documento.
De hecho, de las casi setenta obras que forman parte de la Corpus hippocraticum, es posible que sólo escribiera alrededor de seis. La Corpus hippocraticum probablemente es lo único que queda de la biblioteca médica de la famosa Escuela de Medicina de Cos. Sus enseñanzas, su sentido del distanciamiento y su capacidad para la observación clínica directa quizá influyeran a los autores de esos trabajos y, sin duda, contribuyeron en gran medida a desterrar la superstición de la medicina antigua.
Entre las obras más importantes de la Corpus hippocraticum está el Tratado de los aires, las aguas y los lugares (siglo V a.C.) que, en vez de atribuir un origen divino a las enfermedades, discute sus causas ambientales. Sugiere que consideraciones tales como el clima de una población, el agua o su situación en un lugar en el que los vientos sean favorables son elementos que pueden ayudar al médico a evaluar la salud general de sus habitantes.
Otras obras, Tratado del pronóstico y Aforismos, anticiparon la idea, entonces revolucionaria, de que el médico podría predecir la evolución de una enfermedad mediante la observación de un número suficiente de casos.
La idea de la medicina preventiva, concebida por primera vez en Régimen y en Régimen en enfermedades agudas, hace hincapié no sólo en la dieta, sino también en el estilo de vida del paciente y en cómo ello influye sobre su estado de salud y convalecencia. La enfermedad sagrada, un tratado sobre la epilepsia, revela el rudimentario conocimiento de la anatomía que imperaba en la antigua Grecia. Se creía que su causa era la falta de aire, transportada al cerebro y las extremidades a través de las venas. En Articulaciones, se describe el uso del llamado banco hipocrático para el tratamiento de las dislocaciones.
En la época de Hipócrates los griegos habían desarrollado un sistema interpretativo del mecanismo de producción de las enfermedades, basado en la teoría de los cuatro humores orgánicos. Puede reconstruirse claramente el camino que llevó al pensamiento griego a este sistema médico: la ya mencionada idea de que el universo esta formado por cuatro elementos básicos (agua, aire, fuego y tierra) cada uno de ellos caracterizado por una cualidad especifica (humedad, sequedad, calor, frío), y la teoría de los cuatro contrarios que sostenía que entre los elementos opuestos debe conservarse un equilibrio para mantener la armonía del cosmos y la salud en el microcosmos que es el hombre.
El principio médico básico fue la teoría según la cual todos los fluidos orgánicos están compuestos, en proporción variable, por sangre (caliente y húmeda), flema (fría y húmeda), bilis amarilla (caliente y seca) y bilis negra (fría y seca). Si estos "humores" se encuentran en equilibrio el cuerpo goza de salud, pero en cambio el exceso o defecto de alguno de ellos produce la enfermedad. Existen tres etapas en toda enfermedad: el cambio en las proporciones humorales causado por factores externos o internos, la reacción del organismo ante esa alteración , y la crisis final en la que la alteración acaba con la eliminación del humor que está en exceso o con la muerte.
La eliminación de los humores por el organismo puede observarse durante la enfermedad (sangre, flema o moco de la nariz, vómitos, materias fecales, orina, sudor), y la afección normalmente desaparece después de alcanzar la crisis con expulsión de uno de los humores. Además, según la proporción propia de los cuatro humores en cada individuo se clasificaba a estos en flemáticos, melancólicos, coléricos o sanguíneos:
Las heridas y las úlceras se limpiaban y luego se espolvoreaban con diversos tipos de sustancias minerales o con mezclas de extractos vegetales. Con ello pretendían calmar el dolor y facilitar la curación. Como la experiencia les había demostrado que en los furúnculos molestos la extracción del pus venía seguida habitualmente de la curación, el drenaje de las heridas purulentas se convirtió en una práctica frecuente.
El tratamiento de las fracturas y lesiones óseas constituía un aspecto importante de la práctica médica. Las técnicas manuales de reducción de las luxaciones y fracturas alcanzaron un alto nivel de complejidad, con la utilización en ocasiones de instrumentos mecánicos. Tanto en los textos hipocráticos como en otros posteriores se mencionan diversas técnicas para el vendaje de las distintas regiones del cuerpo. Según parece, los griegos utilizaron el cauterio en el tratamiento de infecciones, heridas y tumores.
Seguramente fue Cos el lugar donde la exploración física se elevó a la condición de arte médico. Sus prácticos no solamente pensaban que no debía omitirse ningún detalle sobre el aspecto del paciente o el estado de sus funciones, sino que examinaban cuidadosamente sus costumbres, el estado emocional, el ambiente y el comportamiento del enfermo. También eran objeto de este examen el clima y las costumbres de la ciudad y la región en que el paciente habitaba.
Una vez recogida toda la información y valoradas las respuestas del enfermo, el médico de Cos emitía su juicio sobre las posibilidades de curación (pronóstico) y acerca de lo que el paciente debía hacer para curarse. La explicación del tipo de enfermedad que padecía estaba siempre en función del pronóstico, ya que en una sociedad en que los médicos viajaban de un lado para otro, su reputación dependía mas de la predicción que hicieran del desenlace que del diagnóstico exacto de la enfermedad.
Al final de la etapa hipocrática se produjo la influencia de Aristóteles sobre el campo de la medicina. Aunque muchos conocen a Aristóteles sólo por sus obras lógicas, éticas y filosófico-naturales, sus obras biológicas son sin duda de gran importancia. Aristóteles concedió gran importancia a la anatomía comparada, sentando sus fundamentos metodológicos al diferenciar entre "analogía" (aplicable a las partes de la misma función y posición relativa) y "homología" (semejanza estructural y de origen). Además fue el padre de la anatomía estructural.
Teoría del calor flogisto.
Según las antiguas concepciones griegas, todo lo que puede arder contiene dentro de sí el elemento fuego, que se libera bajo condiciones apropiadas. Las nociones alquímicas eran semejantes, salvo que se concebían los combustibles como algo que contenía el principio de "azufre" (no necesariamente el azufre real). (imagen: Ernst Sthal)
Una preocupación central de la química en el siglo XVIII era el proceso de combustión. Cuando las sustancias se calentaban hasta el punto de incandescencia, los científicos vieron que emitían algo —vapores o humo—, y lo interpretaron como una pérdida de la sustancia original. Ese «algo» que supuestamente se perdía en el proceso de combustión se llamó flogisto, una palabra acuñada en 1697 por el químico alemán Ernst Stahl. Pero qué era exactamente ese flogisto seguía siendo materia de debate. Para algunos, era un elemento en sí mismo; para otros, era una esencia contenida en los materiales combustibles, sin la cual la combustión era imposible.
Georg Ernst Stahl (1660-1734), siguiendo a su maestro Becher (1635-1682), creyó que las sustancias estaban formadas por tres tipos de “tierra”, más el agua y el aire. A una de las tres tierras, aquella que Becher había llamado “combustible”, la rebautizó como flogisto (del griego, que significa “quemado” o “llama”), al que le asignó el noble y supremo propósito de ser el agente y el sostén de la combustión. La combustión, según Stahl, consistía en un intercambio de flogisto, que fluía entre los materiales con la soltura (aunque con más calor) del éter; quemarse era dejar escapar flogisto (que como un humo invisible se mezclaba con el aire), y lo que un químico moderno llamaría reducción consistía en incorporar el flogisto flotante como para tenerlo listo para una nueva combustión.
El concepto del flogisto dio lugar a algunas anomalías. Si fuera un componente de los materiales combustibles, al perderse durante la combustión, los residuos tenían que pesar menos de lo que pesaban las sustancias antes de quemarse, y ése era el caso de algunas, como la madera. Pero ciertos metales, cuando se calentaban, se convertían en una sustancia blanda llamada calx; en estos casos, el residuo pesaba más que el metal original. Esta anomalía fue ignorada por muchos defensores de la teoría del flogisto. Otros la racionalizaban sugiriendo que el flogisto tenía un peso negativo, provocando que el residuo pesase más cuando el flogisto se había Consumido
Algunos historiadores afirman que la teoría del flogisto puede considerase como la primera gran teoría de la química moderna. A principios del siglo XVIII, el médico Georg Ernst Stahl (1660-1734) siguiendo las ideas de su maestro J.J.Becher (1635-1682), propuso una explicación conjunta de la calcinación de los metales, la combustión de los cuerpos combustibles y la respiración de los animales, basada en la existencia de un "principio de la combustibilidad" que denominó "flogisto". De acuerdo con sus ideas, los metales estaban formados por flogisto y la cal correspondiente, de modo que, cuando se calcinaban, el flogisto se desprendía y dejaba libre la cal. Del mismo modo, para obtener el metal a partir de la cal, era necesario añadirle flogisto, el cual podía obtenerse a partir de una sustancia rica en este principio, como el carbón.
Mirando retrospectivamente, cuando la mayoría de las personas educadas hoy día comprende el papel del oxígeno en la combustión y todos los estudiantes de química saben que la combustión es un proceso de cambio químico, cuyo resultado no produce pérdidas o ganancias significativas de masa, es fácil sentirse superior a aquellos tempranos buscadores de la verdad. Pero eran personas capaces, y sus razonamientos tenían sentido bajo la luz del limitado conocimiento que poseían.
Teoría del éter que inunda todo.
Durante el siglo XIX la idea de que la luz era un fenómeno ondulatorio estaba bastante afirmada. Las ondas que pueden observarse habitualmente a nivel macroscópico siempre son perturbaciones de algún medio material: las ondas de sonido son oscilaciones de las moléculas de aire, las ondas en un estanque son oscilaciones de las moléculas de agua, las ondas en una soga son oscilaciones de las moléculas que componen la soga, etc.
Por ese motivo resultó natural suponer que existía un medio material necesario para la propagación de las ondas luminosas. A este medio se lo llamó éter. Esta palabra ha tenido muchos usos a través del tiempo en explicaciones sobre la naturaleza, cuando se necesitaba postular la existencia de algún fluido que hiciera posible algún proceso (se ha hablado alguna vez de cierto éter que conduciría las sensaciones de una parte a otra del cuerpo humano).
El éter lumínico, de existir, debía tener propiedades muy particulares: ser lo suficientemente tenue como para llenar todos los espacios, incluso el interior de los cuernos transparentes o traslúcidos, y ser lo suficientemente rígido como para poder transmitir ondas de altísima frecuencia como las que conforman la luz. Los años pasaban y nadie podía diseñar una experiencia en la que se manifestara claramente la presencia del éter.
Si el éter llenaba también el espacio interestelar a lo largo de todo el Universo, esto hacía surgir una pregunta: ¿El mar de éter estaba fijo en el espacio y a través de éste se movían los astros sin perturbarlo, o cada planeta arrastraba el éter como si friera una atmósfera? La sistema de referencia absoluto respecto del cual se moverían todos los otros cuerpos. Y como la luz se propagaría a velocidad c en el éter estacionario, desde un cuerpo en movimiento, como la Tierra, se vería que la luz se mueve a distintas velocidades según lo haga en la misma dirección del movimiento terrestre, en sentido contrario o perpendicularmente.
Cuando el haz de luz viaja en la misma dirección y sentido que la Tierra, su velocidad relativa a ésta es c — y. Cuando viaja en una sentido contrario, su velocidad vista desde la Tierra es c + y.
En 1887, el físico Albert A. Michelson (1852-1931) diseíió un interferómetro y, junto con el químico Edward W Morley (1838-1923), realizó un experimento que debía mostrar la diferencia en las velocidades, vistas desde la Tierra, de dos rayos que se mueven en direcciones diferentes. Se usaban dos rayos provenientes de la misma fuente (para asegurar la coherencia), y luego de desplazarse en direcciones perpendiculares, se los hacia interferir.
La clave del experimento residía en que el patrón de interferencia debía cambiar si se rotaba el aparato con respecto a la dirección del movimiento de la Tierra.
El aparato original tenía muchos espejos para aumentar el camino recorrido por los rayos hasta unos 10 m, y así aumentar el efecto de interferencia. El dispositivo descansaba sobre una gran piedra que flotaba en mercurio.
El experimentador iba observando el patrón de franjas mientras hacía rotar lentamente la piedra. Hicieron miles de mediciones en diferentes puntos de la órbita terrestre y nunca notaron ni siquiera el mínimo corrimiento en el patrón de franjas. La orientación de los rayos de luz con respecto al movimiento de la Tierra no parecía afectar el movimiento de aquéllos. Algunos años más tarde, Michelson también investigó interferométricamente la posibilidad de que la Tierra arrastrara con ella al éter y demostró que esto tampoco era posible. La teoría del éter fue abandonada.
Arístoteles los 4 estados de la materia.
QUE ES LA MATERIA?
La naturaleza nos muestra una multitud de objetos distintos formados por diferentes materiales y, a la vez, vemos la desintegración de muchos de estos cuerpos: las montañas sufren la erosión del viento y del agua, que convierten en polvo lo que fueron inmensas piedras, la materia orgánica que forma a los seres vivos se degrada en componentes microscópicos por la acción de bacterias y otros organismos. ¿Hasta qué punto puede llegar en la desintegración de un objeto material?
Si tomamos una hoja de papel y la rompemos una y otra vez obteniendo en cada corte trozos más y más pequeños, ¿hasta dónde podrá continuar el proceso? Esta pregunta la formularon los griegos (y probablemente también otras civilizaciones) hace muchos siglos. Algunos, como Aristóteles, creían que el proceso de división de algo material era infinito, o dicho de otro modo: afirmaban que la materia es continua. El espacio entre los astros estaría ocupado por la materia más sutil y perfecta: el éter.
Aristóteles afirmaba que el espacio está completamente lleno de sustancia y, por consiguiente, que el vacío no existe.
Por otro lado, Demócrito, que nació algunos años antes que Aristóteles, postulaba que al dividir un cuerpo material se podría llegar (con instrumentos con los que él no contaba) a obtener una porción mínima de materia que ya no sería divisible. A esta partícula la llamó átomo (palabra que en griego significa precisamente “no divisible”) y a su postura se la llama atomismo. Ciertamente, estas conjeturas no estaban respaldadas por ningún tipo de experimentación y se debatían sólo en el ámbito del pensamiento abstracto al que los griegos eran tan proclives.
Demócrito afirmaba que “lo único que existe son los átomos y el vacío”.
En todos los tiempos, para los que creían en la existencia del átomo fue una cuestión fundamental estimar cual sería, aproximadamente, su tamaño. Los antiguos ya habían notado que con una pequeñísima cantidad de tintura podía teñirse una inmensa cantidad de agua. Esto les daba la pauta del increíble número de átomos presentes en una pequeña porción de materia Pero hubo que esperar hasta el siglo XVIII para obtener números que aproximaran un orden de magnitud para el tamaño del átomo. Hubo varias experiencias similares, entre ellas, la de Benjamín Franklin (1706-1790), quien en 1773 notó que una cucharada de aceite (unos 4 cm3 de volumen) derramada sobre la superficie tranquila de un lago se extendía abarcando un área de 2.000 m². A partir de esto dedujo que el tamaño de la molécula de agua no podía superar el valor:
4cm3/2.000m² 2.1O-7 cm
El valor promedio que actualmente se acepta para el tamaño del átomo es 10-8 cm.
A lo largo de la historia, el atomismo pasó por largas etapas de olvido y resurgió con fuerza en otros momentos. Inicialmente, mientras las ideas de Aristóteles marcaban el camino del conocimiento, el concepto de átomo fue dejado de lado. Pero a medida que la Física y la Química se fueron afirmando como ciencias, la existencia del átomo salió del ámbito de la especulación filosófica y surgió como necesaria a partir de la investigación de la materia, pero con características diferentes de las que Demócrito le había asignado. El átomo, tal como se lo conoce en la actualidad, ya no es una microscópica esferita sólida, indivisible, eterna e inmutable, sino que tiene una estructura interna cuya complejidad aún no termina de desentrañarse.
De todas maneras, todavía a principios del siglo XX la teoría atómica estaba en discusión y eminentes científicos (entre ellos, el Premio Nobel de Química Wilhelm Ostwald consideraban al átomo como una ficción muy poderosa, pues explicaba muchos de los comportamientos macroscópicos de la materia, a la cual no podían dar crédito.
Ver: El Átomo
Los primeros elementos:Tierra, Aire, Agua y Fuego
Una cuestión que sigue lógicamente a la postulación de la existencia de los átomos es la siguiente: ¿Existe un solo tipo de átomos que forman, según su disposición, todas las sustancias conocidas, o existen muchas variedades diferentes? Y si hay muchas variedades, ¿cuántas son? ¿Y en qué se diferencian los distintos átomos?
Así como la enorme cantidad de palabras de un idioma se arma a partir de unas pocas decenas de letras, todos los objetos que podemos conocer ¿estarán formados a partir de unos pocos constituyentes elementales?
Si prendemos fuego a un trozo de leña verde veremos que, a medida que la combustión avanza, el liquido (savia) en su interior burbujea, emanan vapores y, finalmente, cuando el fuego se extingue, sólo queda un polvo oscuro. Probablemente fue basándose en observaciones de este tipo que muchas de las civilizaciones antiguas, entre las cuales surgió la pregunta por los constituyentes elementales de la materia, llegaron a una respuesta similar: todos los cuerpos están compuestos por sólo cuatro constituyentes elementales: agua, aire, tierra y fuego. De acuerdo con esta concepción, las distintas sustancias que existen se diferencian según la proporción en que está presente cada elemento.
Algunos asociaban distintas formas y tamaños con los átomos de cada elemento: por ejemplo, los átomos de agua serían esferitas perfectas que les permitirían deslizarse unas sobre otras, mientras que los de tierra tendrían formas irregulares que los ayudarían trabarse entre sí dando más rigidez a la sustancia de la que participaran.
Aristóteles, en particular, adhería a esta teoría, pero agregaba un quinto elemento o quinta esencia: el éter, que formaba la esfera celeste.
Es interesante notar que existe un paralelismo entre los cuatro elementos y las formas en que la materia puede presentarse:
FUEGO------>ENERGIA
AGUA------>LIQUIDO
TIERRA------>SOLIDO
AIRE------>GASEOSO
Fuego ~- Energía
El concepto de estos cuatro elementos primordiales fue mantenido durante siglos. Los egipcios y los árabes experimentaban y manipulaban sustancias en busca de combinaciones útiles para ramas tan diversas como la Medicina, los cosméticos, la metalurgia o el embalsamamiento.
En Europa, durante la Edad Media, los alquimistas fueron los herederos de esta tradición. La idea básica que manejaban era la de la transmutación. Esto implicaba la alteración de las proporciones de los cuatro elementos fundamentales presentes en una sustancia para obtener otra diferente.
Si bien la Alquimia, con su dosis de magia y sus métodos primitivos, estaba muy lejos de poder lograr su objetivo, permitió la producción y el reconocimiento de muchas nuevas sustancias (arsénico, cinc, bismuto, fósforo; los ácidos sulfúrico, nítrico y clorhídrico; las sales carbonato de sodio, sulfato de amonio y sulfato de sodio; etc.) y sentó las bases de lo que sería más tarde la experimentación química. Por otro lado, la idea de transmutar una sustancia en otra no era disparatada, y siglos más tarde los científicos modernos pudieron llevarla a cabo en sus laboratorios.
¿Qué es la teoría del campo unificado?
A mediados del siglo XIX se conocían cuatro fenómenos que eran capaces de hacerse notar a través del vacío. Eran
1) gravitación
2) luz,
3) atracción y repulsión eléctrica y
4) la atracción y repulsión magnéticas.
Al principio parecía que los cuatro fenómenos completamente independientes, que no tenían necesariamente ninguna conexión entre sí. Pero entre 1864 y 1873 el físico teórico escocés J. Clerk Maxwell analizó matemáticamente los fenómenos eléctricos y magnéticos, en ciertas relaciones básicas las “ecuaciones de Maxwell” describían tanto los fenómenos eléctricos como los magnéticos y que demostraban que los unos dependían de los otros.
No había ningún efecto eléctrico que no fuese acompañado de un determinado efecto magnético, y viceversa. En otras palabras, podía hablarse de un «campo electromagnético», que se extendía a través del vacío y que, por contacto, influía sobre los cuerpos de acuerdo con la intensidad del campo en ese punto del espacio.
Maxwell demostró también que haciendo oscilar de manera regular a este campo se originaba una radiación que se alejaba de la fuente de oscilación a la velocidad de la luz en todas direcciones. La luz propiamente dicha era una de esas «radiaciones electromagnéticas» y Maxwell predijo la existencia de formas de luz con longitudes de onda mucho más pequeñas y mucho más grandes que la de la luz ordinaria. Esas otras formas de luz fueron descubiertas a lo largo de los veinte años siguientes, y hoy día se habla de todo un «espectro electromagnético».
Así pues, de los cuatro fenómenos mencionados al principio, tres (electricidad, magnetismo y luz) quedaron fundidos en un único campo. Pero quedaba aún la gravedad por explicar.
Estaban 1) el campo electromagnético y 2) el campo gravitatorio, que al parecer seguían siendo dos campos independientes.
Los físicos, sin embargo, pensaban que sería mucho más bonito que hubiese un solo campo (así nació la idea de la «teoría del campo unificado»); y así empezaron a buscar la manera de describir los efectos electromagnéticos y los gravitatorios de modo que la existencia de unos pudieron utilizarse para describir la naturaleza de la existencia de los otros.
Pero aunque se descubriesen unas ecuaciones que combinaran los efectos electromagnéticos y los gravitatorios, no lograría del todo proporcionar —según los criterios actuales— Un campo auténticamente unificado, porque después de 1935 se descubrieron dos nuevos tipos de campo que sólo afectan a las partículas subatómicas y, además, sólo a distancias inferiores a un diámetro de un núcleo atómico. Son la «interacción nuclear fuerte» y la «interacción nuclear débil».
La fuerza o interacción nuclear fuerte es la que mantiene unidos los componentes de los núcleos atómicos, y actúa indistintamente entre dos nucleones cualesquiera, protones o neutrones. Su alcance es del orden de las dimensiones nucleares, pero es más intensa que la fuerza electromagnética.
La fuerza o interacción nuclear débil es la responsable de la desintegración beta de los neutrones; los neutrinos son sensibles únicamente a este tipo de interacción. Su intensidad es menor que la de la fuerza electromagnética y su alcance es aún menor que el de la interacción nuclear fuerte.
Un auténtico campo unificado tendría explicar fehacientemente la naturaleza de estos cuatro campos que hoy se conocen. Hoy se sigue investigando la posibilidad de encontrar una teoría física que relacione matemáticamente los distintos comportamientos de la naturaleza, seria como encontrarse "cara a cara con Dios", y la más acertada hasta el momento es la "teoría de la supercuerdas"
Todo lo que sucede en el Universo es debido a la actuación de una o varias de estas fuerzas que se diferencian unas de otras porque cada una implica el intercambio de un tipo diferente de partícula, denominada partícula de intercambio o intermediaria. Todas las partículas de intercambio son bosones, mientras que las partículas origen de la interacción son fermiones.
En la actualidad, los científicos intentan demostrar que todas estas fuerzas fundamentales, aparentemente diferentes, son manifestaciones, en circunstancias distintas, de un modo único de interacción. El término "teoría del campo unificado" engloba a las nuevas teorías en las que dos o más de las cuatro fuerzas fundamentales aparecen como si fueran básicamente idénticas.
La teoría de la gran unificación intenta unir en un único marco teórico las interacciones nuclear fuerte y nuclear débil, y la fuerza electromagnética. Esta teoría de campo unificado se halla todavía en proceso de ser comprobada. La teoría del todo es otra teoría de campo unificado que pretende proporcionar una descripción unificada de las cuatro fuerzas fundamentales.