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viernes, 8 de julio de 2016

Física - Definición

Física es una palabra que proviene del griego phisis, el cual significa "natural" o "naturaleza". La física es la ciencia natural que estudia los fenómenos que ocurren en la naturaleza. Esta ciencia se encarga de estudiar las propiedades, la estructura, el comportamiento de la materia y la energía, así como el tiempo, el espacio y las relaciones entre estos conceptos. La física se apoya en las matemáticas para explicar el funcionamiento de la naturaleza.
El desarrollo originario de la física quedó en manos de los filósofos griegos. El estudio de la física se remonta a la antigüedad griega, y llega en la actualidad a tratar de sentar teorías fundadas acerca del origen del universo, estableciendo predicciones sobre acontecimientos futuros.

La física es una ciencia teórica y experimental; Es teórica porque se fundamenta en teorías y leyes para explicar los fenómenos que ocurren en la naturaleza; Es experimental porque es necesario realizar experimentos para demostrar que las teorías y leyes son correctas. Los experimentos que se realizan en base a observaciones e hipótesis llevan a conclusiones generales sobre algún estudio particular de esta ciencia.

El alcance que posee la física es tan grande, que es clasificada como una ciencia fundamental. Esta disciplina científica se dedica en gran parte a describir las partículas más pequeñas de la materia o a explicar el comportamiento de los cuerpos más grandes que existen en la naturaleza, como los planetas, las estrellas y las galaxias. 

La física, en su intento de describir los fenómenos naturales con exactitud y veracidad, ha llegado a límites impensables: el conocimiento actual abarca la descripción de partículas fundamentales microscópicas, el nacimiento de las estrellas en el universo e incluso conocer con una gran probabilidad lo que aconteció en los primeros instantes del nacimiento de nuestro universo.

Historia de la física

Desde hace mucho tiempo las personas han tratado de entender el porqué de la naturaleza y los fenómenos que en ella se observan: el paso de las estaciones, el movimiento de los cuerpos y de los astros, los fenómenos climáticos, las propiedades de los materiales, etc. Las primeras explicaciones aparecieron en la antigüedad y se basaban en consideraciones puramente filosóficas, sin verificarse experimentalmente. Algunas interpretaciones falsas, como la hecha por Ptolomeo en su famoso Almagesto - "La Tierra está en el centro del Universo y alrededor de ella giran los astros" - perduraron durante mucho tiempo.

La historia completa y detallada de la física la podrás encontrar en el siguiente link: Historia de la física.

Ramas de la física

Las ramas de la física están clasificadas en las siguientes:

- Mecánica Clásica.
- Mecánica cuántica.
- Teoría cuántica de campos.
- Teoría de la relatividad:  Relatividad especial y Relatividad general. 
- Mecánica Estadística.
- Termodinámica.
- Mecánica de medios continuos: Mecánica del sólido rígido, Mecánica de sólidos deformables, Elasticidad, Plasticidad; y Mecánica de fluidos.
- Electromagnetismo: Electricidad y Magnetismo.
- Electrónica.
- Astrofísica.
- Geofísica.
- Biofísica.
- Óptica.

Principales teorías de la física

La física, en su búsqueda de describir la verdad última de la naturaleza, tiene varias bifurcaciones, las cuales podrían agruparse en cinco teorías principales: la mecánica clásica, que describe el movimiento macroscópico; el electromagnetismo, que describe los fenómenos electromagnéticos como la luz; la relatividad, formulada por Einstein, que describe el espacio-tiempo y la interacción gravitatoria; la termodinámica, que describe los fenómenos moleculares y de intercambio de calor; y, finalmente, la mecánica cuántica, que describe el comportamiento del mundo atómico.

Las magnitudes fundamentales o principales de la física

Las principales magnitudes de la física están divididas en las siguientes: Geométricas, Relacionadas con el tiempo y ratios respecto al tiempo, Relacionadas con la dinámica, Termodinámicas y relacionadas con la cantidad de materia.

- Geométricas
  - Volumen: cuya unidad es el metro cúbico
  - Área: cuya unidad es el metro cuadrado
  - Longitud: cuya unidad es el metro

- Relacionadas con el tiempo y ratios respecto al tiempo:
  - Tiempo: cuya unidad es el segundo
  - Velocidad: cuya unidad es el metro por segundo
  - Aceleración: cuya unidad es el metro por segundo al cuadrado
  - Frecuencia: cuya unidad es el Hertz o Hercio

- Relacionadas con la dinámica:
  - Fuerza: cuya unidad es el Newton
  - Trabajo: cuya unidad es el julio o Joule
  - Energía: cuya unidad es el julio o Joule
  - Potencia: cuya unidad es el Vatio o Watt

- Termodinámicas y relacionadas con la cantidad de materia:
  - Masa: cuya unidad es el kilogramo
  - Cantidad de sustancia: cuya unidad es el mol
  - Temperatura: cuya unidad es el Kelvin
  - Presión: cuya unidad es el Pascal

Conclusión

La física es una ciencia experimental, es decir que para demostrar su validez es necesario realizar experimentos que avalen los argumentos de una hipótesis. El futuro de la física depara muchos avances, ya que se espera encontrar una teoría unificada que pueda explicar las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaliza utilizando un solo principio, que sería la teoría de todo.

La física es una ciencia que pretende explicar muchos fenómenos con pocas teorías o leyes. James Clerk Maxwell fue un físico que descubrió la fuerza del electromagnetismo, uniendo la electricidad con el magnetismo en una sola teoría. Antes de realizarse este descubrimiento, la electricidad y el magnetismo tenían sus propias leyes por separado, es decir había leyes para la electricidad y leyes para el magnetismo, pero al descubrirse el electromagnetismo, estas leyes se unieron y se volvieron una sola, lo cual permitió explicar mayor cantidad de fenómenos con menos teorías.

Uno de los logros a los que la física quiere llegar es poder crear máquinas que puedan viajar a velocidades muy cercanas a la de la luz, con el propósito de poder viajar a otros sistemas solares y a otras galaxias.