La idea gauge y su implementación en la electrodinámica clásica.
El trabajo explora la relevancia de la Teoría Gauge, desarrollada en la segunda década del siglo XX por el matemático alemán Hermann Weyl, quien estableció las bases de este marco teórico crucial para la física contemporánea. Weyl buscaba unificar la Teoría General de la Relatividad (TGR) con el ele...
- Autores:
-
Cardoso Castillo, Juan Manuel
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad Pedagógica Nacional
- Repositorio:
- Repositorio Institucional UPN
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.pedagogica.edu.co:20.500.12209/20072
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/20.500.12209/20072
- Palabra clave:
- Idea gauge
Invariancia
Transformaciones
Electrodinámica
Potenciales electromagnéticos
Gauge idea
Invariance
Transformations
Electrodynamics
Electromagnetic potentials
- Rights
- openAccess
- License
- https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
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El trabajo explora la relevancia de la Teoría Gauge, desarrollada en la segunda década del siglo XX por el matemático alemán Hermann Weyl, quien estableció las bases de este marco teórico crucial para la física contemporánea. Weyl buscaba unificar la Teoría General de la Relatividad (TGR) con el electromagnetismo, y su trabajo pionero en el estudio del movimiento de vectores en espacios curvos reveló una notable similitud con el electromagnetismo descrito por las ecuaciones de Maxwell. Esto posicionó al electromagnetismo como la primera teoría gauge y evidenció la versatilidad de este enfoque para implementarse en diversos contextos de la física. La Teoría Gauge proporciona una perspectiva alternativa para explicar fenómenos físicos, subrayando la invariancia y consistencia de las leyes físicas, sin importar el enfoque adoptado. No obstante, comprender esta teoría es complejo, ya que requiere asimilar tanto sus aspectos conceptuales como técnicos, así como su aplicación en diferentes escenarios físicos. La investigación se centra en la necesidad de ofrecer una explicación clara y accesible sobre el principio gauge, que constituye la base de cualquier teoría gauge, resaltando su relevancia y cómo puede implementarse eficazmente en la descripción clásica de fenómenos físicos. El estudio se organiza en tres secciones: la primera distingue entre las transformaciones gauge globales y locales; la segunda examina la teoría electromagnética de Maxwell como la primera teoría gauge y su impacto en los campos eléctrico y magnético; y la tercera amplía la aplicación del principio gauge al contexto electromagnético bajo la teoría de la relatividad, demostrando su compatibilidad en este marco teórico. |
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Avila Torres, S. B. (2013). Sobre la naturaleza del potencial vectorial, su sentido y significado Ayala, M. M. (2006). Los análisis histórico-críticos y la recontextualización de saberes científicos. Construyendo un nuevo espacio de posibilidades. Revista Pro-posiçoes, 17(1), 4 Chaviguri, R. H., & Silva, F. V. (2011). Simetrías gauge local aplicadas a la física. Revista de Investigación de Física, 14. https://doi.org/10.15381/rif.v14i01.8537 Criado Pérez, A. M., & Criado García-Legaz, A. M. (1988). Análisis crítico e histórico del con- cepto de potencial eléctrico. IX Encuentros de Didáctica de las Ciencias Experimentales (pp. 32.1-32-5). Tarragona: Escola Universitària del Magisteri. Durán, R. (2016). Problemas propuestos y resueltos de electromagnetismo Feynman, R. P. (1989). Lectures on physics II: Mainly electromagnetism and matter Furió, C., & Guisasola Aranzabal, J. (1997). Deficiencias epistemológicas en la enseñanza habi- tual de los conceptos de campo y potencial eléctrico. Enseñanza de las Ciencias, 15(2), 259-271 Jackson, J. D. (1962). Classical electrodynamics Kosso, P. (2000). The empirical status of symmetries in physics. The British Journal for the Philo- sophy of Science, 51(1), 81-98 Lamberti, P. W., & Rodríguez, V. R. (2019). Hermann Weyl y el gauge Landau, L. (1981). Teoría Clásica de los campos: Segunda edición ). Nauka Moscú Magpantay, J. A. (1994). The Coulomb Gauge Revisited. Progress of Theoretical Physics, 91. https://doi.org/10.1143/ptp.91.573 Matteucci, G. (2018). The Aharonov-Bohm effect, controversial features of a long-standing debate. Revista de la Facultad de Ciencias, 7(1), 9-22 Nevels, R., & Shin, C. S. (2001). Lorenz, Lorentz, and the gauge. IEEE Antennas and Propagation Magazine, 43. https://doi.org/10.1109/74.934904 Ostermann, F., & Moreira, M. A. (2000). Física contemporánea en la escuela secundaria: una experiencia en el aula involucrando formación de profesores. Enseñanza de las Ciencias, 18(3), 391-404 Pedreros Cifuentes, D. A. (2020). El surgimiento de la simetría gauge, durante el primer tercio del siglo XX y su relación con la teoría electromagnética alrededor del potencial vectorial, desde la perspectiva de Hermann Weyl Quigg, C. (1993). Gauge Theories of the Strong, Weak, and Electromagnetic Interactions: Second Edition (STU-Student edition). Princeton University Press Quintero, N., & Molina, F. (2009). Una descripción sencilla de las Teorías Gauge. Tumbaga, 1(4), 19-29 Rozo-Clavijo, M., et al. (2019). Sobre el concepto gauge, global y local, y su implementación en física. Visión electrónica, 2(2), 285-296 Suárez Bermúdez, C. G. (2016). Efectos dinámicos de los sistemas no inerciales: una explicación desde la perspectiva de la idea Gauge Vargas Moreno, E. J., & Barrera Mendivelso, E. S. (2016). Análisis de la falta de simetría del Electromagnetismo clásico y su solución relativista: tensor de campo electromagnético Weinberg, S. (1972). Gravitation and Cosmology: Principles and Aplications of the General Theory of Relativity Weyl, H. (1921). Electricity and gravitation. https://doi.org/10.1038/106800a0 |
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La Teoría Gauge proporciona una perspectiva alternativa para explicar fenómenos físicos, subrayando la invariancia y consistencia de las leyes físicas, sin importar el enfoque adoptado. No obstante, comprender esta teoría es complejo, ya que requiere asimilar tanto sus aspectos conceptuales como técnicos, así como su aplicación en diferentes escenarios físicos. La investigación se centra en la necesidad de ofrecer una explicación clara y accesible sobre el principio gauge, que constituye la base de cualquier teoría gauge, resaltando su relevancia y cómo puede implementarse eficazmente en la descripción clásica de fenómenos físicos. 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Gauge Theory provides an alternative perspective for explaining physical phenomena, emphasizing the invariance and consistency of physical laws regardless of the approach taken. However, understanding this theory is complex, as it requires grasping both its conceptual and technical aspects, as well as its application in different physical scenarios. The research focuses on the need to provide a clear and accessible explanation of the gauge principle, which forms the basis of any gauge theory, highlighting its relevance and how it can be effectively implemented in the classical description of physical phenomena. The study is organized into three sections: the first distinguishes between global and local gauge transformations; the second examines Maxwell's electromagnetic theory as the first gauge theory and its impact on electric and magnetic fields; and the third extends the application of the gauge principle to the electromagnetic context under the theory of relativity, demonstrating its compatibility within this theoretical framework.application/pdfspaUniversidad Pedagógica NacionalLicenciatura en FísicaFacultad de Ciencia y Tecnologíahttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalreponame:Repositorio Institucional de la Universidad Pedagógica Nacionalinstname:Universidad Pedagógica NacionalIdea gaugeInvarianciaTransformacionesElectrodinámicaPotenciales electromagnéticosGauge ideaInvarianceTransformationsElectrodynamicsElectromagnetic potentialsLa idea gauge y su implementación en la electrodinámica clásica.The gauge idea and its implementation in classical electrodynamics.info:eu-repo/semantics/bachelorThesisTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisAvila Torres, S. B. (2013). Sobre la naturaleza del potencial vectorial, su sentido y significadoAyala, M. M. (2006). Los análisis histórico-críticos y la recontextualización de saberes científicos. Construyendo un nuevo espacio de posibilidades. Revista Pro-posiçoes, 17(1), 4Chaviguri, R. H., & Silva, F. V. (2011). Simetrías gauge local aplicadas a la física. Revista de Investigación de Física, 14. https://doi.org/10.15381/rif.v14i01.8537Criado Pérez, A. M., & Criado García-Legaz, A. M. (1988). Análisis crítico e histórico del con- cepto de potencial eléctrico. IX Encuentros de Didáctica de las Ciencias Experimentales (pp. 32.1-32-5). Tarragona: Escola Universitària del Magisteri.Durán, R. (2016). Problemas propuestos y resueltos de electromagnetismoFeynman, R. P. (1989). Lectures on physics II: Mainly electromagnetism and matterFurió, C., & Guisasola Aranzabal, J. (1997). Deficiencias epistemológicas en la enseñanza habi- tual de los conceptos de campo y potencial eléctrico. Enseñanza de las Ciencias, 15(2), 259-271Jackson, J. D. (1962). Classical electrodynamicsKosso, P. (2000). The empirical status of symmetries in physics. The British Journal for the Philo- sophy of Science, 51(1), 81-98Lamberti, P. W., & Rodríguez, V. R. (2019). Hermann Weyl y el gaugeLandau, L. (1981). Teoría Clásica de los campos: Segunda edición ). Nauka MoscúMagpantay, J. A. (1994). The Coulomb Gauge Revisited. Progress of Theoretical Physics, 91. https://doi.org/10.1143/ptp.91.573Matteucci, G. (2018). The Aharonov-Bohm effect, controversial features of a long-standing debate. Revista de la Facultad de Ciencias, 7(1), 9-22Nevels, R., & Shin, C. S. (2001). Lorenz, Lorentz, and the gauge. IEEE Antennas and Propagation Magazine, 43. https://doi.org/10.1109/74.934904Ostermann, F., & Moreira, M. A. (2000). Física contemporánea en la escuela secundaria: una experiencia en el aula involucrando formación de profesores. Enseñanza de las Ciencias, 18(3), 391-404Pedreros Cifuentes, D. A. (2020). El surgimiento de la simetría gauge, durante el primer tercio del siglo XX y su relación con la teoría electromagnética alrededor del potencial vectorial, desde la perspectiva de Hermann WeylQuigg, C. (1993). Gauge Theories of the Strong, Weak, and Electromagnetic Interactions: Second Edition (STU-Student edition). Princeton University PressQuintero, N., & Molina, F. (2009). Una descripción sencilla de las Teorías Gauge. Tumbaga, 1(4), 19-29Rozo-Clavijo, M., et al. (2019). Sobre el concepto gauge, global y local, y su implementación en física. Visión electrónica, 2(2), 285-296Suárez Bermúdez, C. G. (2016). Efectos dinámicos de los sistemas no inerciales: una explicación desde la perspectiva de la idea GaugeVargas Moreno, E. J., & Barrera Mendivelso, E. S. (2016). Análisis de la falta de simetría del Electromagnetismo clásico y su solución relativista: tensor de campo electromagnéticoWeinberg, S. (1972). Gravitation and Cosmology: Principles and Aplications of the General Theory of RelativityWeyl, H. (1921). 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