GENERALIDADES DE LA FISICA

GENERALIDADES DE LA FISICA

1. ¿Qué es la Física?

La Física es el estudio sistemático de las propiedades básicas del universo. Cada una de estas propiedades esta relacionada con las interacciones entre los objetos que se encuentran en el universo. En la rama de la física que conocemos con el nombre de cosmología, la estructura total del universo se analiza teniendo en cuenta las interacciones entre cada parte del universo y todas las demás; pero en las ramas más típica de la física se supone que cualquier objeto puede intercalar en forma significativa solamente con otros objetos que no están muy distantes de Él. De este modo una propiedad se puede estudiar considerando las interacciones entre un grupo limitado de objetos, así como las interacciones que este grupo pueda tener con otros objetos cercanos. Este grupo de objetos se llama SISTEMA. Los SISTEMAS físicos más pequeños los investiga la Física de las partículas elementales; estos sistemas son como los pequeños ladrillos con los cuales se construye todo lo demás. El sistema físico más grande es el universo, que constituye el objeto de la cosmología.

2. Metodología de la Física.

La Metodología que se utiliza en el estudio de los sistemas físicos es una de las más poderosas invenciones de la mente humana. Sus frutos han cambiado completamente el modo de vivir de la especie Humana, su modo de pensar y hasta el mundo que habita.

Rasgos de la metodología de la física

La metodología de la física tiene tres rasgos fundamentales:

* Según el primer rasgo, el análisis de un sistema físico tiende a realizarse sobre la base de las propiedades de sistemas más sencillos. Al investigar un sistema, el físico analiza separadamente cada factor que influye en su comportamiento. Esto generalmente orienta su atención hacia un conjunto de sistemas más sencillos, cada uno de los cuales esta relacionado de algún modo importante con el sistema original, pero posee un numero menor de factores vitales en su comportamiento. Siendo más sencillos, estos sistemas se pueden investigar hasta entender bien sus propiedades. Una vez que se obtenga el conocimiento de cada sistema, se puede hacer una reconstrucción mental hasta lograr entender las propiedades del sistema original. Pero aveces este paso no se da, o solamente se da en parte, porque se ha encontrado que la información de significado mas general para los físicos se obtiene en el análisis de los sistemas más sencillos.

* El segundo rasgo metodológico parte del principio de que la física se fundamenta necesariamente de la experimentación. A veces la teoría sugiere el experimento, pero más frecuentemente un experimentador realiza el trabajo inicial en un área particular de la física y luego el físico teórico sintetiza los resultados de los experimentos y perfecciona el entendimiento de su significado. Un físico teórico competente puede proponer nuevos e interesantes experimentos aptos para confirmar los hechos que se investigan. Además el físico teórico puede ir mas allá al sugerir nuevas áreas de interés.

Un físico puede inclinarse por la física teórica o por la experimental, pero, sea como sea, reconoce que las ideas tienen que demostrarse siempre con experimentos. No importa que una idea pueda parecer muy buena ni importa como se haya concebido, los físicos se apresuran a abandonar dicha idea si no concuerdan con la evidencia de un experimento crucial. Pero la experiencia repetida innumerables veces ha demostrado que una idea que se abandona nunca es tan bella como la que surge en ultimo momento para dar la descripción precisa de un fenómeno natural.

* El tercer rasgo metodológico se refiere al uso frecuente de las matemáticas. Probablemente se ha escuchado decir que las matemáticas es el lenguaje de la física. ¿Qué significa esto? La física estudia las interacciones entre los objetos. Sabemos que los objetos interaccionan de acuerdo con ciertas leyes, se conozcan o no. Puesto que las leyes físicas son casi cuantitativas, es esencial poder establecer relaciones lógicas cuantitativas al estudiar los sistemas físicos. Las reglas que gobiernan todas estas relaciones, tengan o no algo que ver con el universo físico, son objetos de las matemáticas. Por tanto, la mayoría de las reglas y procedimientos de la matemática son directamente aplicables al entendimiento de la física. La matemática se emplea en la física por que todas las situaciones, con excepción de las más sencillas, ofrecen la forma más conveniente para expresar las relaciones lógicas que se presentan en el análisis de los sistemas físicos. Es muy importante comprender sin embargo que lo anterior no quiere decir que la matemática sea física o la Física sea matemática. Cuando obtenemos un resultado a partir de una demostración matemática nos interesamos principalmente tanto en el significado físico de los pasos dados para lograrlo como en la verificación experimental del resultado.

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3. Aplicaciones de la Física en otras ciencias y disciplinas

Se puede decir que durante largos periodos del desarrollo de la física, desde el siglo XVI, el uso de sus métodos y estrategias se ha extendido a todos los campos de la ciencia.

La física en la psicología y la economía

Algunas disciplinas como la psicología y la economía, se consideran científicas por cuanto usan los mismos métodos de la física o parte de ellos. La física es la ciencia más simple porque estudia los sistemas más simples. Por esta razón, la física es la base de todas las demás ciencias.

*La física en la ingeniería

La relación de la física y la ingeniería es más directa que la existe entre la física y cualquier otra ciencia. Los ingenieros trabajan con sistemas a los que se le aplican inmediatamente los principios de la física. La ingeniería eléctrica por ejemplo en gran parte la aplicación del trabajo realizado por los físicos en los siglos XIX y XX. Cualquiera que sea la rama de la ingeniería o de la ciencia a la que uno se dedique, va a encontrar a cada paso la aplicación

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