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Encuadernación Vóronov V.K., Podopliélov A.V. La física del mundo orgánico: Nuevas ideas. // LA FÍSICA EN EL CAMBIO DE MILENIO. Las nuevas líneas de investigación más relevantes de los últimos 50 años.
Id: 132688
 
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La física del mundo orgánico: Nuevas ideas. // LA FÍSICA EN EL CAMBIO DE MILENIO. Las nuevas líneas de investigación más relevantes de los últimos 50 años.

URSS. 200 pp. (Spanish). Rústica. ISBN 978-5-396-00553-2.

 Resumen del libro

El libro que el lector tiene en sus manos es el tercer tomo de la obra «LA FÍSICA en el cambio de milenio».

El primer capítulo está dedicado a los fundamentos teóricos y experimentales de una nueva rama científica que se formó como resultado de la unión de varias disciplinas. Nos referimos a la ciencia que se dedica al estudio de LA ESTRUCTURA Y LA DINÁMICA DE LAS MOLÉCULAS. En un sentido amplio se trata de LA INVESTIGACIÓN DE LA MATERIA A NIVEL MOLECULAR. En una perspectiva a largo plazo, estas investigaciones estarán dirigidas a la determinación de la estructura electrónica y espacial de los sistemas multielectrónicos (moleculares), así como del carácter de los procesos con la participación de estos sistemas.

LOS PROBLEMAS DEL ORIGEN DE LA VIDA Y DEL PENSAMIENTO marcan el contenido del segundo capítulo; en él se exponen las posibles respuestas a estos interrogantes sobre la base de los logros de la física moderna.

Esta obra está dirigida a todas las personas interesadas en los problemas de la física que se desarrolla en la actualidad.


 Índice

Prólogo de los autores
Capítulo 1. Estructura y dinámica de las moléculas
 1.1.Resonancia magnética
  1.1.1.Historia de la espectroscopia de resonancia magnética
  1.1.2.Espectroscopia de NMR de alta resolución Desplazamiento químico Interacción espín--espín Procesos de intercambio
  1.1.3.Fundamentos teóricos de la resonancia magnética nuclear Descripción clásica de las condiciones de resonancia magnética Análisis mecánico--cuántico de las condiciones de resonancia Población de los estados de espín
  1.1.4.Naturaleza de la relajación magnética Relación espín--red Relajación espín--espín
  1.1.5.Teoría de Bloch
  1.1.6.Inducción nuclear
  1.1.7.Espectrómetros de resonancia magnética nuclear Espectrómetros estacionarios Espectrómetros de impulso y espectrómetros de Fourier
  1.1.8.Principales ventajas del método de NMR
  1.1.9.Imagen de NMR (introscopía) Muestreo secuencial por puntos Muestreo secuencial por líneas Muestreo secuencial por planos Escaneado simultáneo de todo el objeto
  1.1.10.Resonancia paramagnética electrónica Condiciones de la resonancia electrónica Hamiltoniano del espín. Interacción hiperfina
  1.1.11.Resonancia nuclear doble
  1.1.12.Efecto Overhauser
  1.1.13.Polarización química de núcleos y electrones
 1.2.Modelos matemáticos de la teoría de la estructura y dinámica molecular
  1.2.1.Modelos químico-cuánticos Precisión objetivo Formulación Implementación Verificación Predicción
  1.2.2.Método de Hartree–Fok
  1.2.3.Modelos que toman en consideración la correlación Método de interacción de configuraciones; Método basado en la teoría de perturbaciones; Método de clusters conectados
  1.2.4.Elementos de la teoría del funcional de densidad; La densidad .. como variable principal; Ecuaciones autoconsistentes de Kohn–Sham
 Preguntas de control
 Bibliografía
Capítulo 2. El origen de la vida y del pensamiento desde el punto de vista de la física moderna
 2.1.Propiedades dinámicas de las proteínas simples
  2.1.1.Organización estructural de las proteínas funcionales
  2.1.2.Modelos de la proteína como cuerpo físico
  2.1.3.Requisitos principales de la organización estructural de las proteínas funcionales
  2.1.4.Autoorganización de las proteínas
  2.1.5.Complejidad de las proteínas
 2.2.Surgimiento de la vida
  2.2.1.Etapas tempranas de la evolución biológica; Primera etapa: surgimiento de moléculas importantes desde el punto de vista biológico; Segunda etapa: acumulación espontánea de moléculas; Tercera etapa: formación del sistema informacional
  2.2.2.Aspectos moleculares del mecanismo de autorreproducción
  2.2.3.Variantes de biosíntesis primaria
 2.3.Asimetría biológica
 2.4.Velocidad de la evolución biológica
 2.5.Información; La información y sus propiedades; Valor de la información
 2.6.Surgimiento del pensamiento; Propiedades fundamentales del proceso mental
  2.6.1.Elementos de la teoría del reconocimiento de objetos
  2.6.2.Neurocomputación
  2.6.3.Pensamiento y reconocimiento de objetos; Evolución surgimiento del aparato mental
 Preguntas de control
 Bibliografía
Índice de autores
Índice de materias

 Prólogo de los autores

El crecimiento incesante del volumen de conocimientos es un factor fundamental del desarrollo científico actual. La ciencia como tal nació en la Antigüedad como resultado de las necesidades originadas por la actividad práctica de la sociedad, y gradualmente se transformó en una fuerza productiva y una institución social de inmensa importancia que ejerce una considerable influencia en todos los campos de la sociedad y la cultura. Desde el siglo XVII el volumen de la actividad científica se duplica cada 10--15 años aproximadamente (aumento de la cantidad de descubrimientos, del volumen de información científica, del número de investigadores). Una consecuencia del impetuoso aumento de la información es el crecimiento de la diferencia entre el nivel de los conocimientos alcanzados por la ciencia y el nivel del material estudiado en los centros de educación superior.

En una de sus intervenciones, S.P.Kapitsa expresó la idea de que cada generación debe escribir su propio libro de texto de física. Hoy es necesario preguntarse si ha llegado el momento de escribir ese libro. Y si fuera así, ¿está preparada la generación actual (finales del siglo XX, inicios del siglo XXI) para hacerlo? Lo principal es decidir quñ debe ser incluido en ese libro. En una conversación sobre la historia de la física, el conocido físico estadounidense y divulgador de la ciencia Orear, Jay Jay Orear, en una manera algo arbitraria, distinguió tres períodos en esta ciencia: el clásico, el moderno y el contemporáneo. Al concluir el siglo XIX, ya se habían estudiado con todo detalle tales ramas de la física como la mecánica, la termodinámica, el electromagnetismo, la óptica y la hidrodinámica. La teoría de estas ciencias se consideraba en general completa, de modo que no tenía sentido esperar descubrimientos importantes en el futuro. El conjunto de estas ramas de la física se suele agrupar bajo la denominación de física clásica.

A finales del siglo XIX y a lo largo de las primeras tres dñcadas del siglo XX, en la física tuvo lugar una serie de descubrimientos extraordinarios. Se descubrió la radiactividad, que posteriormente se comenzó a utilizar en la investigación de la estructura del átomo. La creación de la teoría de la relatividad obligó a reformar las concepciones existentes acerca del espacio y el tiempo. Los intentos de describir la estructura del átomo condujeron a la creación de la teoría cuántica. Este período, en el transcurso del cual cambió completamente el carácter de las investigaciones físicas, comenzó a ser llamado física moderna.parf

En los años treinta del siglo XX por primera vez fue observada la radioemisión de las estrellas, se descubrieron el neutrón y la fisión del núcleo atómico. Estos y otros descubrimientos condujeron a la acumulación de una gran cantidad de resultados en las nuevas ramas de la física, y esto continúa en nuestros días. Este colosal progreso en las investigaciones físicas, como consecuencia de las cuales se hicieron numerosos descubrimientos y surgieron nuevas ideas, tuvo como resultado el nacimiento de la física contemporánea.

A la par con el crecimiento del volumen de información, una característica distintiva de las ciencias naturales contemporáneas es la integración cada vez más intensa de las investigaciones científicas. Esta tendencia hace cada vez más condicional la división entre las ciencias naturales. No obstante, no pierde su vigencia el papel predominante de la física, la cual estudia las propiedades más elementales y, por tanto, más generales del mundo material; al mismo tiempo conserva su validez el carácter específico de las restantes ciencias naturales.

Las particularidades indicadas (el rápido crecimiento del caudal de información científica y la integración cada vez más intensa de las ciencias naturales) plantean problemas de carácter metodológico que es necesario resolver cuando se decide escribir un libro de texto. La importancia de este problema se intensifica aún más por el hecho de que frecuentemente se hace hincapiñ en los mñtodos de enseñanza que se deben poner en práctica. En realidad el problema consiste en la elección del material que se ha de impartir. Desde luego, la reducción de las ediciones de literatura científica y educacional dificulta considerablemente la solución de este problema.

Todo lo dicho nos llevó a comenzar la preparación de un libro que reflejara los avances de la física durante los últimos cincuenta años aproximadamente. El material en base al cual se escribió este libro fue tomado de diversas fuentes (artículos, reseñas, monografías, libros de texto). Como fuentes principales de información fueron utilizados los artículos publicados en la revista Uspeji fizicheskij nauk y en la Revista Educacional del Fondo Soros

Revista Educacional del Fondo Soros (editada en Rusia entre 1995 y 2001). Al final de cada capítulo se ofrece una lista de las fuentes de información utilizadas. En algunos casos se incluyen trabajos que no fueron utilizados o de los cuales se tomó sólo un pequeño volumen de información. Esto está motivado por la importancia que los mismos pueden tener para un estudio posterior más profundo del material incluido en el libro. De esta manera, la cantidad de citas bibliográficas incluidas sobrepasó las 250. Esperamos que el lector pueda utilizar esta amplia información, que abarca las más diversas ramas de la física contemporánea.

Somos conscientes de la dificultad que encierra en sí el problema planteado ante nosotros, pero es evidente que no se debe perder más tiempo y debemos comenzar a resolverlo. Para esto es necesaria una primera experiencia, es necesario dar el primer paso. Tenemos la esperanza de que este primer paso haya sido exitoso. Tomando en consideración que durante el último medio siglo se ha acumulado una cantidad colosal de material científico y que el volumen del libro es limitado (así como el tiempo destinado a la enseñanza de los estudiantes), se hace evidente la necesidad de un intenso trabajo de selección. El libro fue escrito teniendo en mente en primer lugar a los estudiantes de especialidades tñcnicas. Desde luego, esto no es casual. El progreso tñcnico, testigos del cual somos hoy, resultó posible ante todo gracias a los logros científicos de las últimas dñcadas. Al mismo tiempo, en el libro tambiñn se incluyeron algunas ramas de la física que posiblemente no influyen de modo directo en el progreso tñcnico, pero sin las cuales sería imposible comprender el mundo en que vivimos.

En lo que respecta a la exposición del material, su nivel se encuentra entre el de un libro de texto y el de una reseña científica. Es decir, los principales lectores de este libro deben ser los estudiantes de los últimos cursos, los cuales cuentan ya con los conocimientos necesarios de física y matemática. Somos de la opinión que el material puede ser impartido como un curso de 35--40 lecciones. Hemos tratado de presentar el material en una forma interesante para facilitar su comprensión. Éste es el mismo objetivo que persiguen las preguntas de control de cada capítulo y las numerosas ilustraciones incluidas.

V.K.Vóronov

A.V.Podopliñlov


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