Introducción a la Física

                             

Concepto de Física

La  física (del griego “physis”,  realidad o  naturaleza)  es la  ciencia fundamental sistemática que estudia las propiedades de la naturaleza con ayuda del lenguaje matemático. Es también aquel conocimiento exacto y razonado de algún fenómeno, basándose en su estudio por medio del método científico. Estudia las propiedades de la materia, la energía, el tiempo, el espacio y sus interacciones.

La física no es sólo una ciencia teórica, es también una ciencia experimental.
Como toda ciencia, busca que sus conclusiones  puedan  ser  verificables  mediante  experimentos  y  que  la  teoría  pueda  realizar  predicciones  de experimentos futuros.
Dada la amplitud del campo de estudio de la física, así como su desarrollo histórico en relación a otras ciencias, se la puede considerar la ciencia fundamental o central, ya que incluye dentro de su campo de estudio a la química y a la biología, además de explicar sus fenómenos.

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

Por esto, decimos que el objetivo de la Física es explicar la realidad. Una posible explicación de la realidad, o de una parte de ella, es lo que usualmente llamamos teoría. Esto no es tan obvio como pueda parecer, no es trivial detallar en que debe consistir una explicación; y mucho menos definir que es realidad y que no lo es.

En primer lugar, la realidad es todo aquello que es medible. En este caso, con medible no queremos decir tan solo que exista un procedimiento fiable que permita cuantificar numéricamente alguna magnitud, sino que dotamos a la palabra  de  un  sentido  más  amplio  para  incluir  todas  aquellas  mediciones  de  carácter  cualitativo.  Ejemplos  de mediciones cualitativas son: el color (percibido por nuestro cerebro), el hecho de que una determinada reacción nuclear se produzca o no, dará un proyectil al blanco o no, etc. En este sentido, no solamente el universo físico con el que estamos más familiarizados es medible (y por lo tanto real), sino que entidades más abstractas también lo son.

Esta tarea comenzó hace más de dos mil años con los primeros trabajos de filósofos griegos como Demócrito, Aristóteles  o  Arquímedes,  y  continuada  después  por  científicos  como  Galileo  Galilei,  Isaac  Newton,  James  Clerk Maxwell, Albert Einstein, Niels Bohr, Paul Dirac, Richard Feynman, Stephen Hawking, entre muchos otros.

¿Qué es la Física?

Esta pregunta es muy fácil o muy difícil de responder, dependiendo esto de nuestras exigencias. En otra época

los textos comenzaban con definiciones terminantes: "La física se ocupa de los fenómenos físicos. Fenómenos físicos son aquellos  que  no  modifican la  estructura  íntima  de  la  materia,  a  diferencia de  los  fenómenos  químicos,  que  sí  la modifican". En parte esto es cierto, porque la caída  de un cuerpo, dar cuerda a un reloj, calentar agua para el mate, patear una pelota, son fenómenos físicos; fabricar ácido sulfúrico, quemar un papel, la oxidación de un cuchillo, son fenómenos químicos. Pero hablando con propiedad, no hay una diferencia esencial entre fenómenos físicos y químicos:

¿acaso las moléculas y los átomos no forman parte del mundo de la física? ¿Qué modificación más profunda de la estructura de la materia que la desintegración atómica? y sin embargo es un fenómeno físico.

Las  leyes  de  la  física  gobiernan  las  cosas  más  modestas,  como  el  movimiento  de  una  puerta,  y  las  más cotidianas, como el funcionamiento de una tijera, y las más tremendas, como la bomba atómica, y las más misteriosas, como los rayos cósmicos, y las más fantásticas, como los satélites artificiales, y las más triviales, como la reflexión en un espejo, y las más concretas, como el funcionamiento de un motor, y las más abstractas, como la naturaleza del calor.

El incansable tic tac de un reloj, el frío controlable de una heladera, la comodidad del teléfono, la magia de la televisión, el calor confortante de una estufa, el suave deslizar de una lapicera, el estruendo de un aparato de radio, el dulce rasguido de una  guitarra, el funcionamiento de la bombilla del mate, la inapreciable ayuda de los anteojos, la eficacia de las computadoras, el cine, la fotografía, los   transformadores, las turbinas, los barriletes, la brújula, los dirigibles, los submarinos, los tubos fluorescentes, el telescopio...¿para qué seguir?, todos ellos funcionan de acuerdo con las leyes de la física.


Sepamos aprender física al mirar el tren, al observar lo que ocurre en el interior de un ascensor, al improvisar un péndulo con una piedra, y un reloj con el pulso, construyendo un galvanómetro con el imán de algún auto viejo y algunos alambres de cobre, o una cámara fotográfica con una caja de cartón. Y así aprenderemos más física y más a fondo que observando desde un asiento el deslumbrante aparato venido de una fábrica. Todos somos un poco físicos, sin saberlo. Para serlo mejor, basta una condición: saber observar y preguntarse ante cada hecho que se observa: ¿cómo? y ¿por qué?

Definiciones de Física

“Dado su amplio campo de acción, la Física se puede  entender como la ciencia que trata de explicar la realidad. Realidad  que se percibe en los fenómenos de la naturaleza y en general del universo a nivel micro  (cuántico) y a nivel macro (leyes universales,  como la gravitación). La filosofía se pregunta por el ¿qué? y el ¿por qué? de las cosas, mientras  la física se pregunta por  el ¿cómo? Para cumplir con  esa tarea,  en Física se hacen  suposiciones que  se comprueban con  base en discursos matemáticos. Es por esto que la comprensión de los fenómenos de la naturaleza no dependen  de la matemática, sino de los procesos de reflexión acerca  de la cotidianeidad. Es el caso por ejemplo del movimiento; éste no se comprende con fórmulas, se aprende  observando, tomando medidas, experimentando.”

“La  Física  es una ciencia fundamental, dedicada a la comprensión de los fenómenos  naturales que  ocurren  en nuestro universo. Y también  una ciencia basada en observaciones experimentales, y en mediciones  cuantitativas.”

“La  Física  lo es todo...  Es ir a la tienda, es ir a jugar,  es ir al baño,  es montar en bus, es sentir, es pensar,  es imaginar,  es escribir en un teclado de computadora, es subir  un árbol,  es nadar,  es correr para que  me roben,  es correr para alcanzar  a entrar a clase... es todo.”

“La Física es la ciencia que se encarga de estudiar todos los fenómenos que ocurren en nuestro entorno, los cuales pueden ser percibidos sin cambiar su estructura intima.” “La Física es la ciencia que trata de explicar por qué ocurren determinados fenómenos, y un modo de vida para las mentes inquietas”

“La Física es la ciencia que se encarga de los componentes que forman nuestro Universo, de las fuerzas que estos ejercen entre sí y de los efectos que provocan estas fuerzas”.

“La Física es el complejo arte de describir y explicar la realidad y todas sus posibles variantes tanto con lenguaje matemático como con lengua normal.”

“La Física es mucho más que una simple definición académica más o menos lograda o lúcida….”

“Es la ciencia que estudia la materia, sus propiedades, las leyes a que está sometida y los fenómenos reales que los agentes naturales causan con su acción sobre ella, diferenciándose dos grandes ramas, la física clásica y la física moderna. La primera puede dividirse en: mecánica, acústica, óptica, termodinámica y electrodinámica. La segunda incluye la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad, y ramas como la electrónica, la física nuclear y la astrofísica.”

“La física es una ciencia natural que estudia las propiedades del espacio, el tiempo, la materia y la energía, así como sus interacciones”.