Antecedentes sobre la evolución de la física

UNIDAD 1: INTRODUCCION

1.- DEFINICION DE LA FISICA

La Física es la ciencia que observa la Naturaleza, y trata de describir las leyes que la gobiernan mediante expresiones matemáticas.

Hasta mediados del siglo xix había textos y cursos en lo que se venía llamando Filosofía natural o experimental. Con este nombre se reconocía el contraste existente entre materias que dependían de experimentos y otras, tales como Literatura o Religión, que no. A medida que se acumulaban los resultados y las conclusiones de la Filosofía experimental, empezó a ser difícil para una sola persona trabajar en todo el campo, entonces aparecieron las subdivisiones. Bastante antes de 1850, la Química, la Astronomía, la Geología y otras disciplinas similares se separaron como ciencias independientes. El núcleo que fue quedando a medida que esto sucedía se denominó Física. Debido a su carácter central respecto a otras ciencias, la comprensión de la Física se requiere en muchas otras disciplinas.

La Física es una ciencia cuantitativa que incluye mecánica, fenómenos térmicos, electricidad y magnetismo, óptica y sonido. Estas materias son parte de la Física clásica. Si en la resolución de un problema físico deben considerarse velocidades cercanas a la de la luz o tamaños comparables a los de un átomo, entonces se deben tener en cuenta los principios o leyes de la Física moderna, esto es, los descubrimientos del siglo xx. Estos principios incluyen la relatividad y la mecánica cuántica.

2.- ANTECEDENTES HISTORICOS

FÍSICA CLÁSICA:

Se estima que en la fecha de 1880 casi toda la física ya estaba explicada mediante las leyes de Newton, las teorías de Maxwell sobre el electromagnetismo, y las teorías termodinámicas de Bolzmann. Pero sin embargo, posteriores descubrimientos abrirían una brecha en esa ficticia seguridad de conocimiento que revolucionaría el final del siglo XIX.

En 1895 Conrad Roentgen descubre los rayos X, imperceptibles por la vista humana, se abre así un mundo invisible al ser humano que continuó con el descubrimiento del electrón por Jhon thomson y el descubrimiento de los rayos catódicos de Michelson. Comenzaba una nueva era abierta a todo tipo de teorías y discusiones. Un nuevo deafio que marcaría las pautas y los antecedentes a la nueva física moderna.

FÍSICA MODERNA:

A principios del siglo XX aparecen dos nuevas teorías que cambiaron la forma de comprender el mundo de la física. Estas teorías fueron:

- La teoría quántica. - La Relatividad.

FÍSICA NUCLEAR:

Allá por los principios de la década de los años 30 se descubre el isótopo del hidrógeno, atribuido a Clayton Urey.

Posteriormente los famosos estudios sobre la radiación artificial de manos del matrimonio Irene y frederich Curie concluyeron con la formación del primer nucleo radiactivo, año 1933, que revolucionaría el mundo de otras ciencias como la medicina, la química o su empleo en arqueología, etc.

Pero no todos estos avances tenían connotaciones positivas para el ser humano. En 1945 se fabricó el primer reactor nuclear cuya finalidad era la de abastecer de energía eléctrica, pero ese mismo año también se fabricó la primera bomba atómica, a la que le siguió la bomba de fusión o bomba de hidrógeno.

3.- ¿Qué ES LA FISICA?

La física es la ciencia natural que estudia las propiedades y el comportamiento de la energía y la materia (como también cualquier cambio en ella que no altere la naturaleza de la misma), así como al tiempo, el espacio y las interacciones de estos cuatro conceptos entre sí.

La física es una de las más antiguas disciplinas académicas, tal vez la más antigua, ya que la astronomía es una de sus disciplinas. En los últimos dos milenios, la física fue considerada dentro de lo que ahora llamamos filosofía, química, y ciertas ramas de la matemática y la biología, pero durante la Revolución Científica en el siglo XVII surgió para convertirse en una ciencia moderna, única por derecho propio. Sin embargo, en algunas esferas como la física matemática y la química cuántica, los límites de la física siguen siendo difíciles de distinguir.

El área se orienta al desarrollo de competencias de una cultura científica, para comprender nuestro mundo físico, viviente y lograr actuar en él tomando en cuenta su proceso cognitivo, su protagonismo en el saber y hacer científico y tecnológico, como el conocer, teorizar, sistematizar y evaluar sus actos dentro de la sociedad. De esta manera, contribuimos a la conservación y preservación de los recursos, mediante la toma de conciencia y una participación efectiva y sostenida.

La física es significativa e influyente, no sólo debido a que los avances en la comprensión a menudo se han traducido en nuevas tecnologías, sino también a que las nuevas ideas en la física resuenan con las demás ciencias, las matemáticas y la filosofía.

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, la biología y la electrónica, 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 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, por citar unos pocos campos.

Esta tarea comenzó hace más de dos mil años con los primeros trabajos de filósofos griegos como Demócrito, Eratóstenes, Aristarco, Epicuro o Aristóteles, y fue continuada después por científicos como Galileo Galilei, Isaac Newton, Leonhard Euler, Joseph-Louis de Lagrange, Michael Faraday, William Rowan Hamilton, James Clerk Maxwell, Albert Einstein, Niels Bohr, Max Planck, Werner Heisenberg, Paul Dirac, Richard Feynman y Stephen Hawking, entre muchos otros.

4.- POR QUE O PARA QUE ESTUDIAR LA FISICA.

La física es la más fundamental de todas las ciencias. La meta de un físico es entender cómo trabaja el universo, en detalle y al nivel más profundo. Ello incluye todo, desde partículas elementales, a núcleos, átomos, moléculas, macromoléculas, células vivas, sólidos, líquidos, gases, plasmas, organismos vivos, el cerebro humano, sistemas complejos, superordenadores, la atmósfera, los planetas, las estrellas, las galaxias, y el universo mismo.

En su formación como físico aprenderá a analizar con criterio problemas de la naturaleza, hacer deducciones lógicas, y formular soluciones matemáticas y de cómputo.

Los físicos son quizás los científicos más versátiles, capaces de cruzar límites en otras disciplinas tales como química, biología, medicina, ciencias planetarias, entre otras. Cuando se tiene una profunda comprensión de la naturaleza, es fácil aplicar tal entendimiento a una variedad de áreas. Como resultado han surgido muchas clases diversas de físicos: biofísicos, geofísicos, astrofísicos, físicos médicos, etc. En el desarrollo de nuevas aplicaciones y equipamiento, es de seguro la necesidad de los físicos.

Dado sus amplios dotes, adaptabilidad y habilidad de aplicarse a una variedad de áreas, los físicos en general salen victoriosos en toda clase de trabajos interesantes. Siempre que surja una nueva tecnología, es razonablemente seguro que la física y los físicos han desempeñado un rol importante en su desarrollo. La única limitación es su propia imaginación.

5.- IMPORTANCIA DE LA FISICA

La física es la forma que encontró el hombre para estudiar la naturaleza, sosteniéndose en la base de las matemáticas. La importancia reside en intentar comprender (hasta donde se nos permite) como funciona la naturaleza. Mediante la física hemos logrado comprender que la misma fuerza que provoca la caída de una manzana de un árbol es la responsable de que la luna gire alrededor de la tierra, y ésta alrededor del sol. Que la luz es un campo electromagnético, que la materia está compuesta por ínfimas partículas elementales llamadas átomos. Que existen cuerpos con tanta masa concentrada que ni siquiera la luz escapa de ellos (agujeros negros). Que el universo está en expansión, etc, etc.

Además, si no fuera por la física no existirían las computadoras, ni maquinas complejas gobernadas por computadoras en general. La industria no podría haberse desarrollado como lo está hoy en dia. No existirían los aviones ni los satélites. Ni siquiera podrias llevar los pantalones que tienes puestos.

La física es maravillosa, pero cuidado: la naturaleza no está escrita en un lenguaje matemático como dicen. Las teorías que propone el hombre no es lo que la naturaleza dicta. La naturaleza no se basa en funciones para evolucionar. El hombre (con sus virtudes y limitaciones) creó una teoría para tratar de comprender la naturaleza y, por cierto, nunca sabremos cómo son sus engranajes. Sí llegaremos a tener unas buenas teorías que funcionen muy aproximadamente como se ven en los experimentos y que sean absolutamente compatibles entre ellas.

6.- LA FISICA Y SU RELACION CON OTRAS CIENCIAS

LA FISICA SE AUXILIA DE OTRAS CIENCIAS PARA FASILITAR SU ESTUDIO Y ESTAS SON LAS

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