Física:
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¨(Del
lat. physica, y éste del gr.
fusik¿, femenino de
fusikÕj);
sust. f.
Ciencia que estudia las propiedades
mensurables y las interacciones de la materia y la energía:
Newton fue uno de los padres de la física moderna.
Sinónimos
Mecánica, cinemática, acústica, óptica, termodinámica, electricidad,
magnetismo, hidráulica, radiactividad.
La Física nació en Grecia en los
tiempos de
Tales de Mileto;
él y sus sucesores intentaron explicar los fenómenos recurriendo
únicamente a causas naturales, pero sólo los trabajos de algunos
científicos, como Arquímedes, fueron importantes para la evolución
de esta ciencia; a Arquímedes se le atribuyen la ley de la palanca y
los fundamentos de la estática de los sólidos y de la hidrostática .
Sin embargo, el método experimental que caracteriza a la física no
surgió hasta los siglos XVI y XVII, y sus principales protagonistas,
Galileo y Newton, sentaron las bases de la Física moderna, las
cuales permanecieron inalterables hasta 200 años después.
En la física galileana, se señala
como objeto el establecimiento de leyes matemáticas simples, que
enuncian relaciones constantes entre magnitudes, las cuales se
reducen, en conjunto, a coordenadas espaciotemporales. La física
cartesiana es mecanicista; lo reduce todo a la extensión y al
movimiento, es decir, a variables galileanas; el progreso reside en
la concepción de conjunto que implica y en el sistemático recurrir a
la expresión matemática. La física newtoniana y leibniziana es la
física del siglo XVIII, y descansa sobre dos ideas nuevas: la
importancia de la noción de fuerza concebida como causa del
movimiento (el mecanicismo cartesiano es substituido, por
consiguiente, por un dinamismo), y la introducción del cálculo
infinitesimal (inventado separadamente por Leibniz, con un fin
matemático, y por Newton en el marco de sus trabajos sobre el
movimiento de los cuerpos). Durante este periodo de tiempo, se
lograron avances espectaculares en el estudio de alguna de las ramas
de la Física como la Mecánica, Acústica, Óptica y Electricidad.
La física clásica del siglo XX se
ha beneficiado de los progresos del análisis matemático, y se han
abierto nuevos capítulos que han modificado los horizontes del
Universo: la Termodinámica (Carnot,
Mayer, Joule,
etc.) abre el siglo del vapor, la electricidad deja de ser un
entretenimiento de laboratorio, la óptica se transforma y la química
progresa a pasos de gigante. El coronamiento de esta evolución es la
síntesis realizada por Maxwell en el campo del electromagnetismo y
su generalización a la materia, realizada por Lorentz. A la
concepción clásica de la Física le sucedió una nueva imagen, marcada
por las teorías de Planck y Einstein. La física relativista parece
no aceptar los postulados fundamentales de la física clásica, y
tratará a la variable tiempo como una dimensión más, que varía con
el sistema de referencia.
Por otra parte, el estudio de lo
infinitamente pequeño ha obligado a concebir nuevos métodos, como la
mecánica cuántica y la mecánica ondulatoria, de una enorme
abstracción. La verdadera revolución de la física moderna, es la
introducción de los cuantos y las consecuencias de los trabajos de
De Broglie, Schöredinger y Heisenberg, en el sentido de que los
fenómenos a escala del electrón, sólo podían ser tratados por medio
de la estadística y el cálculo de probabilidades.
El progreso de la Física y la
Química están relacionados a lo largo de la historia, y a su vez,
están vinculados con otras ramas de la ciencia, como las matemáticas
e incluso la filosofía. Esta vinculación se aprecia también en las
investigaciones de muchos científicos, que han contribuido al
desarrollo de las dos ciencias. No obstante, y a pesar de esta
conexión, la Física y la Química mantienen su propia y particular
identidad. La Física investiga los principios relacionados con el
orden de la naturaleza, mientras que la Química estudia las
transformaciones de la materia.
A
pesar que las ideas sobre el mundo físico se remontan a la
antigüedad, la física no surgió como un campo de estudio definido
hasta principios del siglo XIX.
En la
antigüedad los chinos, babilonios, egipcios y mayas observaron el
movimiento de los planetas logrando predecir eclipses, sin
embargo, los recién adquiridos conocimientos no les permitieron
explicar el movimiento planetario. Los griegos realizaron una
serie de especulaciones filosóficas introduciendo dos ideas
fundamentales con respecto a los componentes del Universo; el
atomismo propuesto por Leucipo en el siglo IV a.C., y la
teoría de los elementos, formulada en el siglo anterior.
Durante el período helenístico, Alejandría se había
convertido en el centro científico de la civilización occidental,
realizando sorprendentes avances. Destacada relevancia tuvo el
matemático e inventor Arquímides, quien logró diseñar con
palancas y tornillos varios aparatos mecánicos prácticos
y midió la densidad de objetos sólidos sumergiéndolos en un líquido.
Por el lado de la astronomía cabe mencionar al astrónomo
Aristarco de Samos, quien encontró la relación matemática entre
las distancias de la Tierra al Sol y de la Tierra a la Luna. En las
matemáticas destacó el astrónomo, geógrafo y matemático
Eratóstenes, que midió la circunferencia de la Tierra y
elaboró un catálogo de estrellas. Hiparco de Nicea descubrió
la precesión de los equinoccios, en el siglo II, y Tolomeo
propuso el sistema que lleva su nombre para explicar el movimiento
planetario, que ubica a la Tierra la Tierra en el centro y el Sol,
la Luna y las estrellas giran en torno a ella en órbitas circulares.
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Edad Media
Durante el siglo XIII, las universidades medievales fundadas en
Europa por las órdenes monásticas, no registraron grandes avances
para la física y otras ciencias. Esto quiere decir que durante este
período histórico se produjeron pocos avances. Sabios como
Averroes o Ibn al-Nafis, conservaron muchos tratados
científicos heredados de la Grecia clásica.
Algunos logros que vale la pena destacar fue el trabajo realizado
por el filósofo escolástico y teólogo italiano Santo Tomás de
Aquino, quien trató de demostrar que las obras de Platón y
Aristóteles eran comparables con las Sagradas escrituras. Además el
británico Roger Bacon fue uno de los pocos filósofos que
defendió el método experimental como auténtica base del conocimiento
científico; también investigó en astronomía, química, óptica y
diseño de máquinas.
Época moderna
Galileo
Tycho Brache
Los
estudiosos señalan que la ciencia moderna surgió tras el
Renacimiento (siglo XVI y comienzos del XVII). El hito que justifica
lo anterior es el logro de cuatro astrónomos destacados que lograron
interpretar de manera muy satisfactoria el comportamiento de los
cuerpos celestes. Nicolás Copérnico propuso un sistema
heliocéntrico, en el que los planetas giran alrededor del Sol, pero
el detalle era que él pensaba que las órbitas planetarias eran
circulares. Tycho Brahe, astrónomo danés, adoptó una fórmula
de compromiso entre los sistemas de Copérnico y Tolomeo. Según su
fórmula los planetas giraban en torno al Sol, mientras que el Sol
giraba alrededor de la Tierra.
Las
medidas tomadas por Brahe permitieron a su ayudante Johannes
Kepler obtener los datos suficientes para atacar al sistema de
Tolomeo y enunciar tres leyes que se ajustaban a una teoría
heliocéntrica modificada. Otro hombre clave de la época es
Galileo. Él había oído hablar de la invención del telescopio y
construyó uno. Con el telescopio en 1609 pudo confirmar el sistema
heliocéntrico observando las fases del planeta Venus. También
descubrió las irregularidades en la superficie de la Luna, los
cuatro satélites de Júpiter más brillantes, las manchas solares y
muchas estrellas de la Vía Láctea.
Los
descubrimientos astronómicos de Galileo y sus trabajos sobre
mecánica precedieron la obra del matemático y físico británico del
siglo XVII Isaac Newton, uno de los científicos más grandes
de la historia.
La Física a partir de Newton
A
Isaac Newton, cuando apenas tenía 23 años, desarrolló los principios
de la mecánica, formuló la ley de la gravitación universal, separó
la luz blanca en sus colores constituyentes e inventó el cálculo
diferencial e integral.
Todas
sus contribuciones permitieron cubrir una amplia gama de fenómenos
naturales. Es decir, que gracias al aporte de Newton se demostraron
que tanto las leyes de Kepler, sobre el movimiento planetario, como
los descubrimientos de Galileo, sobre la caída de los cuerpos, se
deducen de la segunda ley del movimiento (segunda ley de Newton)
combinada con la ley de la gravitación.
Newton también fue capaz de explicar el efecto de la Luna sobre las
mareas, así como la precesión de los equinoccio
La palabra física deriva del vocablo griego physos, que
significa naturaleza.
La física es la ciencia que se ocupa de los componentes
fundamentales del Universo, de las fuerzas que éstos ejercen
entre sí y de los efectos de dichas fuerzas.
La física estudia sistemáticamente los fenómenos naturales,
tratando de encontrar las leyes básicas que los rigen.
Utiliza las matemáticas como su lenguaje y combina estudios
teóricos con experimentales para obtener las leyes correctas.
La física busca las leyes fundamentales de la naturaleza.
Las ramas de la física estudian el movimiento de los cuerpos, el
comportamiento de la luz y de la radiación, el sonido, la
electricidad y el magnetismo, la estructura interna de los
átomos y núcleos atómicos, el comportamiento de los fluidos (líquidos
y gases), y las propiedades de los materiales, entre otras cosas.
La física es una ciencia básica consagrada al estudio de las
leyes fundamentales de la naturaleza. Sus dominios son el
movimiento, el calor, el sonido, la luz, la electricidad, el
magnetismo, la electrónica y la energía atómica.
La física es una ciencia en cambio permanente hacia una
búsqueda de leyes con rangos de validez cada vez más amplios.
Una ley física es correcta cuando su comprobación da resultados
positivos.
La física cuenta con cuatro pilares básicos: la mecánica
clásica, cuyo propósito es estudiar las leyes que gobiernan
el movimiento de los cuerpos; la electrodinámica clásica,
dedicada al estudio de los fenómenos que involucran cargas
electromagnéticas; la física cuántica, utilizada para
describir el mundo macroscópico bajo la hipótesis de que están
formados por cuerpos microscópicos cuyas leyes conocemos.
Continua>>>>>
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