¿Qué es la Física?

Respuesta de Entro

No esta mal para empezar a estudiar cualquier “cosa” saber lo que es dicha “cosa”. En nuestro caso la respuesta no es fácil y además no ha habido un acuerdo en la definición de Física desde Aristóteles hasta nuestros días.

Pues bien aquí vamos a deja claro qué es física:

LA FÍSICA ES TODO

Parece que esta definición la han propuesto gente enamorada de la física, así es. Y esta es la primera lección que debe aprender alguien que se acerca a estudiar física, y es que esta te atrapa desde el primer momento que uno toma conciencia de su belleza.

Vamos a precisar nuestra postura. Definir cualquier ciencia es algo peligroso ya que las definiciones, en general, imponen fronteras definidas que casi nunca existen. De la física se ha dicho:

  1. La física es la ciencia de la medida. Esta es una buena definición a no ser porque en ella se engloban la mayoría de las actividades humanas que tienen un transfondo materia. La única forma que tenemos los humanos de estudiar cualquier objeto o fenómeno es comparando datos que nosotros o máquinas son capaces de tomar, y que por cierto, sólo nosotros somos capaces de interpretar.

  2. La física es la ciencia que estudia los procesos físicos. Estos procesos son en los cuales la naturaleza del objeto implicado no cambia. Esta definición en pleno siglo XXI no hay por donde cojerla. (Un momento voy a calmar a los físicos nucleares, los de materiales, etc; son tan susceptibles). La física en nuestros días es capaz de convertir plomo en oro, en teoría económica no pero estos son otros derroteros, estudiar sistemas vivos (biosistemas) que están en pleno y continuo cambio muy alejados del equilibrio, y otros en lo que la característica del sistema es el comportamiento caótico que presenta.

Intentemos ahora establecer que es lo que entendemos por física:

La física estudia los sistemas, su estructura y la interacciones que se dan entre los mismos. Es una ciencia pretenciosa, (otros dirán pendenciera), esta buscando llegar a los últimos rincones de la materia, intentando encontrar sentido y explicación a la constitución de la misma. Una multitud de nuevos “seres” pueblan el “alma” de esta, gluones, quarks, neutrinos, etc, hacen al ser humano soñar con poder comprender la esencia de su propia constitución. También se atreve a considerar al universo como un único elemento que se comporta de manera dócil ante la leyes de la física, y lo peor aún proclama que puede dar una explicación al origen del propio universo y explicar por qué es como es. Lo curioso es que los extremos se tocan, comprender la constitución de la materia en sus más íntimos entresijos implica poder comprender el origen, constitución y evolución del universo.

Pero esto no es todo, la física también está intentando domar sistemas salvajes, caóticos y se está maravillando al ver como el caos es capaz de explicar como se organizan los sistemas y dan lugar a los denominados comportamientos complejos. Podría este camino llevarnos a la comprensión de la vida e incluso del lugar que ocupa la mente en nuestro cerebro.

No podemos dar aquí una descripción, ni tan siquiera somera, sobre todos los campos que la física tiene abiertos, sin embargo, veremos como, casi milagrosamente, la física es extremadamente simple.

La física una ciencia básica.

Pues bien, si y no, la física intenta dar una explicación de los fenómenos a un nivel teórico formal muy elaborado, sin embargo ciertas partes de la física no se pueden englobar en esta definición ya que presentan aspectos prácticos y aplicaciones inmediatas, la física médica, la de fibras ópticas, laseres, etc, son buenos ejemplos.

Los ejemplos anteriores así como la de materiales, electrónica, climatología, etc, necesitan de unos fundamentos teóricos que tienen que ir construyendo, por otro lado, gozan del privilegio de poder apreciar aplicaciones prácticas casi inmediatas a sus construcciones conceptuales. Estudios de cerámicas superconductoras, minituarización, modelos climáticos y demás ejemplos son claros representantes de la idea expuesta.

Cierto es que tenemos ramas muy teóricas, altas energías, cosmología y otras; aún así todas producen de forma indirecta productos tecnológicos muy útiles a toda la masa social, véase la historia de internet.

¿Por qué estudiar física si es tan difícil?

Esta es una pregunta muy extendida entre los estudiantes de secundaria y bachillerato entre los cuales la física suele ser una asignatura “hueso” y además con muchas matemáticas, un infierno vamos. Tampoco es infrecuente este tipo de comentarios entre los estudiantes universitarios.

Nuestra opinión en el tema no es muy objetiva, (ya se sabe que pasa con el amor), pero qué pasa con esos que quieren estudiar física, contigo por ejemplo. No te preocupes vamos a intentar orientarte.

Como ya hemos dicho, alguien que quiera estudiar física debe amarla profundamente, debe de “VIVIR FÍSICA”, esto significa que desde el momento en el que te atrapa la oportunidad de conocer conceptos y de usarlos en post de una comprensión profunda de los más variados fenómenos se maravilla con la toma de conciencia de que la FÍSICA ES FÁCIL.

La física se fundamenta en unos conceptos y principios claros y concisos, y en unas propiedades que presenta la naturaleza que se tornan casi universales en todos los niveles del campo de la física. Hay principios cimentados en criterios experimentales, que están por encima de cualquier hipótesis adiciona, la termodinámica, por ejemplo, seguiría siendo válida aún cuando descubriésemos que los átomos no existen; otros están respaldados por teorías muy hermosas que han sido validadas en multitud de ocasiones por evidencias experimentales, la electrodinámica cuántica es una de la teoría que más precisión a compararla con los experimentos.

El estudio de la física requiere por parte del interesado de una ciertas características. La principal, la capacidad de maravillarse ante el más pequeño de los triunfos de la física; no menos importante es que ha de ser capaz de olvidar el lastre que supone el “sentido común” y para terminar, salvo detalles que uno aprende con el tiempo, debe dotarse de unas habilidades matemáticas que nos dotarán de un idioma ideal para la comprensión y el tratamiento de los fenómenos de la naturaleza.

Pasemos a la cuestión referente a la relación física y matemática. Nadie puede dudar del papel fundamental que tiene la matemática en el desarrollo de la física, de hecho la física ha sido históricamente una gran fábrica de matemáticas; esta tendencia que parecía haberse atenuado está volviendo ahora con fuerza en campos como la topología algebraica y geometría diferencial incentivadas por teorías como las supercuerdas o las teorías cuánticas de campos topológicas. El físico, y el estudiante de física, no pueden desdeñar la matemática; la matemática es el lenguaje ideal para expresar de manera formal las estructuras y relaciones presentes en los sistemas, las interacciones, los resultados experimentales, en definitiva todo. ¿Por qué es esto así?. La matemática nos ofrece unas bases conceptuales asépticas en sentido lógico, la matemática ayuda al físico a entender y expresar los problemas planteados en la naturaleza que de otra manera serían intratables. Las leyes de la física, sin entrar en detalles lógico-formales ni epistemológicos, adquieren una belleza sublime cuando se expresan en el lenguaje matemático; percibir esta belleza y la unidad que subyace a la física sería casi imposible si no estuviera expresada en términos matemáticos. Por último os queremos animar diciéndoos que la matemática es el último de los problemas de un físico.

Conforme te vas adentrando en el estudio de la física te da cuenta que cada campo esta interconectado con el resto, esto es lógico si tenemos en cuenta que el físico busca la unidad intentando hallar en cada fenómeno cantidades conservadas, y estas se manifestaran de manera universal en cualquier campo de la física en el que estén presentes. La cantidades conservadas nos permiten estudiar los fenómenos de manera controlada, nos permite identificarlos y predecir su evolución. Es sorprendente el conocer como las leyes de la física, que han de ser universales para cada observador y tener cantidades conservadas, manifiestan esta unidad en que permanecen inalteradas bajo las transformaciones necesarias para expresarlas según el punto de vista de cada observador. Esta relación entre invariancia de las leyes bajo cambios de observador y cantidades conservadas es lo que se conoce como las simetrías de las leyes físicas y de ahí su importancia. Pero no solo esto, ahora conocemos que las leyes más básicas están prácticamente determinadas por un tipo de simetrías, que si bien no llevan asociada cantidad conservada alguna, constriñen de forma muy severa los tipos de interacciones que se pueden dar en nuestro universo; estas son las famosas simetrías guage.

Y para finalizar, la física hay que estudiarla, aparte de porque en el siglo XXI todas las tecnologías y todos los desarrollos que se esperan vendrán dados en gran parte por la física, aparte de esto, hay que estudiarla por el placer de estudiarla.


Entro - 4 de agosto de 2004
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