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La física (del griego physis, la naturaleza ), es una ciencia que estudia las propiedades de la materia, la energía , el espacio-tiempo y sus interacciones, considerando sólo los atributos susceptíbeis de ser medidos.
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Discusión alrededor de la definición
La física estudia la naturaleza. Entre tanto, otras ciencias también lo hacen: la química , a bioloxía , la geología , la economía (aunque sea la naturaleza humana), etc. Como definir el área de actuación de cada una de ellas? Esta es una pregunta difícil, sin respuesta consensual. Aun más cuando áreas interdisciplinares aparecen a más no poder: físico-química, biofísica, xeofísica, econofísica, etc.
Así partiendo de la definición de arriba, los físicos estarían interesados en determinar la naturaleza del espacio, del tiempo, de la materia, de la energía y de sus interacciones. Mas esta definición excluiría ciertas áreas más nuevas de la física que trabajan con la bioloxía, como por ejemplo.
Otros dicen que la física es la única ciencia fundamental y que las divisiones de la ciencia son artificiales, aunque tengan utilidad práctica. Su argumento es simple: la Física describe la dinámica y configuración de las partículas fundamentales del universo. El universo es todo lo que existe y está compuesto de estas partículas. Entonces todos los fenómenos, eventualmente abordados en otras ciencias, se podrían explicar en tener de la física de estas partículas, lo que configura el que se llama reducionismo ontolóxico. Sería cómo decir que todos los resultados de las otras ciencias pueden derivarse en bases físicas. Eso ya acontece con explicaciones de fenómenos antes demostrados por la química y hoy explicados por la física (Vea química cuántica). Entre tanto, aun no semella que vaya ser posible explicar la grande mayoría de los fenómenos de otras por las de la ciencia, o mejor dicho de otras ciencias, pues esto envolvería campos aún no explorados y una matemática hoy inexistente. Aun así y con base en esa suposición, algunos llegan a sugerir que hasta incluso el cerebro un día podrá ser descrito por una ecuación o un conjunto de ecuacións matemáticas (mucho probabelmente envolviendo muchos argumentos de probabilidad ).
Por otro lado es mayoritaria la postura que defiende que las divisiones de la ciencia, y la propia ciencia, tienen origen social e histórica, y que las definiciones de física se forjan para tentar reunir la todas las personas que son aceptadas cómo físicos por la sociedad . Así desde este punto de vista a física es también una construcción social al fin y a la postre, y luego su definición está inzada de connotacións y elementos que van mudando, reflejando cambios sociales.
Principales Teorías
Otras Teorías Propuestas
Conceptos centrales
- Materia -- Antimateria -- Partículas -- Masa -- Energía -- Cantidad de movimiento -- Momento -- Tiempo -- Fuerza -- Onda -- Electricidad -- Magnetismo -- Temperatura -- Entropía -- Sistemas de unidades -- Constantes físicas
Interacciones Fundamentales
- Interacción gravitatoria -- Interacción electromagnética -- Interacción nuclear débil --Interacción nuclear fuerte
Campos de la física
Como otras ciencias, la Física se ve dividida de acuerdo con diversos criterios. En primero lugar hay una división fundamental entre física teórica, física experimental y física aplicada. (Los dos primeros ramos se reúnen bajo a denominación investigación básica.)
- La física teórica búsqueda definir nuevas teorías que adensen el conocimiento advindo de las experiencias; también va a procurar formular las preguntas y los experimentos que permitan expandir el conocimiento.
- La física experimental conduce experimentos capaces de validar o no teorías científicas, o incluso corregir aspectos defectuosos de estas teorías.
- La física aplicada trata del uso de las teorías físicas en la vida cotidiana.
Una otra división pode ser hecha por la magnitud del objeto en análisis. La física cuántica trata del universo del muy pequeño (el microcosmos), de los átomos y de las partículas que componen los átomos; la física clásica trata de los objetos que encontramos en nuestro día a día; y la física relativista trata de situaciones que envuelven grandes cantidades de materia y energía.
Mas la división más tradicional es aquella hecha de acuerdo con las propiedades más estudiadas en los fenómenos. De ahí tenemos la Mecánica , cuando se estudian objetos a partir de su movimiento o ausencia de movimiento, y también las condiciones que provocan ese movimiento; la Termodinámica , cuando se estudian lo (calor), el trabajo, las propiedades de las substancias, los procesos que las envuelven y las transformaciones de una forma de energía en otra; el Electromagnetismo cuando se analizan las propiedades eléctricas, aquellas que existen en función del flujo de eléctrons en los cuerpos; la Ondulatoria , que estudia la propagación de energía lo pones espacio; la Óptica , que estudia la propagación de la luz y los objetos a partir de sus impresiones visuais; la Acústica , que estudia los objetos a partir de las impresiones sonoras; y más algunas otras divisiones menores.
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Campos de estudio de la física |
| Acústica | Astrofísica | Biofísica | Física Cuántica | Electromagnetismo | Electrónica | Físico-química | Ondulatoria | Óptica | Termodinámica| Xeofísica
Física: Atómica | Médica | Molecular | Nuclear | de Partículas | de la materia adensada | Estadística | No Linear |
Sistemas de Unidades
Sistema Internacional de unidades (SÍ), Sistema métrico, Sistema MKS, Sistema CGS.
Algunas unidades típicas
Angstrom -- metro -- segundo -- kilo
Breve historia
- Artículo principal: Historia de la física.
Desde la antigüedad las diferentes culturas trataron de comprender la naturaleza y los fenómenos que en ella se observan: el paso de las estaciones, el movimiento de los cuerpos y de los astros, etc. Las primeras explicaciones se basaron en consideraciones filosóficas y sin realizar la penas verificacións experimentales. Por esto, algunas interpretaciones fallidas, como la hecha por Ptolomeo - "La Tierra está en el centro del Universo y alrededor de ella habían visto los astros" - perduraron cientos de años.
En el siglo XVI Galileo fue pioneiro en el uso de experimentos para validar las teorílas de la física. Se interesó en el movimiento de los astros y de los cuerpos. Usando el plano inclinado descubrió la ley de la inercia de la dinámica y con el telescopio observó que Xúpiter tenía satélites girando a su alrededor.
En el siglo XVII Newton (1687) formuló las leyes clásicas de la dinámica (Leyes de Newton) y la Ley de la gravitación universal de Newton.
A partir del siglo XVIII se produce el desarrollo de otras disciplinas tales como la termodinámica, la Mecánica Estadística y la física de fluidos.
En el siglo XIX se producen avances fundamentales en electricidad y magnetismo . En 1855 Maxwell unificó ambos los fenómenos y las respectivas teorílas vixentes hasta entonces en la Teoría electromagnética , descrita a través de las Ecuacións de Maxwell. Una de las predicións de esta teoríla es que la luz es una onda electromagnética. La finales de este siglo se producen los primeros descubrimientos sobre radioactividade dando comienzo el campo de la física nuclear. En 1897 Thomson descubrió el electrón.
Durante lo el siglo XX a Física se desarrolla plenamente. En 1904 se propuso el primero modelo del átomo. En 1905 Einstein formuló la Teoríla de la Relatividade especial, la que coincide con las Leyes de Newton cuando los fenómenos se desarrollan la velocidades pequeñas comparadas con la velocidad de la luz. En 1915 Einstein extendió la Teoríla de la Relatividade especial formulando la Teoríla de la Relatividade general, la cual sustituye a la Ley de la gravitación de Newton y la comprende en los casos de masas pequeñas. Planck, Einstein, Bohr y otros desarrollaron la Teoría cuántica el fin de explicar resultados experimentales anómalos sobre la radiación de los cuerpos. En 1911 Rutherford dedujo la existencia de un núcleo atómico cargado positivamente a partir de experiencias de dispersión de partículas. En 1925 Heisenberg y en 1926 Schrödinger y Dirac formularon la Mecánica cuántica, que comprende las teorílas cuánticas precedentes y suministra las herramientas teóricas para la Física de la materia adensada. Posteriormente se formuló la Teoría cuántica de campos para extender la Mecánica cuántica de manera consistente con la Teoríla de la Relatividade especial, consiguiendo su forma moderna la finales de los 1940s gracias al trabajo de Feynman , Schwinger, Tomonaga y Dyson , quien formularon la Teoríla de la Electrodinámica cuántica. Asimismo, esta teoríla suministró las bases para el desarrollo de la Física de partículas. En 1954 Yang y Mills desarrollaron las bases del Modelo estándar. Este modelo se completó en los años 1970 y con él fue posible adivinar las propiedades de partículas no observadas previamente pero que fueron descubiertas sucesivamente siendo la última de ellas lo quark top. En la actualidad el modelo estándar describe todas las partículas elementales observadas así como la naturaleza de su interacción.
Filosofía y Física
Mucho sobre la filosofía que envuelve la física pode encontrarse en Filosofía de la ciencia, Metafísica,Ciencia y método científico. Entre tanto, existen filosofías peculiares a la Física que serán mencionadas aquí.
Una de ellas es el Determinismo Científico que se formuló como un sistema de pensamiento consistente con la mecánica clásica Newtoniana. Asumido que todo está formado por partículas y que su movimiento se determina para todo el tiempo cuando se determina la posición y la velocidad de la partícula en el momento actual, se pode decir que todo el futuro ya está determinado, una vez fijadas una configuración y unas condiciones iniciales. El Demonio de Laplace nace así, a pesar de haber sido arrañado por la Mecánica Cuántica cuanto su definición y por la Caos cuanto su implementación.
Extensiones diera pensamiento centrado en el Determinismo Científico adecuadamente adaptadas a las dificultades teóricas tenían consecuencias filosóficas profundas, como por ejemplo: si se aceptar que el cerebro comanda todas las acciones humanas y si el cerebro se hace apenas de átomos (gobernados apenas por leyes de la Física), es preciso preguntar se realmente la persona tiene libertad para controlar su comportamiento. En este sentido, ha habido un debate se cabía a la Física o a la Metafísica responder la estas cuestiones filosóficas.
Otra idea en la que se ven envueltos muchos físicos, que a ollan como la vertiente filosófica de la Física, es la busca de una teoría general, única, consistente, que describa todos los procesos del universo; la búsqueda de una cosmoloxía en la que se inserte la explicación de cualquier fenómeno. Tal teoría debería contemplar la Mecánica Cuántica y la Teoría de la Relatividade como casos especiales, bien como todas las otras teorías existentes. También debería basarse apenas en argumentos matemáticos, o sea, sien ninguna constante fundamental. Varias teorías se consideraron ya sobre esta teoría fundamental, como por ejemplo, la Supersimetría . Entre tanto, esta es una cuestión abierta, y tal vez siempre sea.
Físicos
Físicos Universales
- Emilie de Breteuil.
- Margaret Cavendish.
- Claude Cohen-Tannoudji.
- Marie Curie.
- Paul Dirac.
- Albert Einstein.
- Feynman.
- Galileo Galilei.
- Maria Göppert-Mayer.
- Werner Heisenberg.
- Robert Hooke.
- Oskar Klein.
- James Clerk Maxwell.
- Lise Meitner.
- Isaac Newton.
- Oersted.
- Pauli.
- Julián Schwinger.
- Sin-Itiro Tomonaga.
- John Archibald Wheeler.
Físicos gallegos
Físicos Españoles
La Física en la Galiza
Estudiar Física
En la enseñanza media
En la ESO y en 1º curso de Bacharelato la física se enseña conxuntamente con la química, en la materia denominada Física y Química.
En el segundo curso de Bacharelato, sin embargo, hay una materia dedicada al estudio exclusivo de problemas y teorías de la física con este nombre; y que cursan los alumnos de la modalidad de ciencias de la naturaleza y de la salud (optativa) y del bacharelato tecnológico (obrigatoria). Está enfocada, en grande medida, a suministrar un conjunto de conocimientos que permitan abordar el estudio más avanzado de la Física que dispois encuentran la mayor parte de los alumnos de esta modalidad en la universidad.
En la universidad
En la universidad a Física se pode estudiar como una carrera, en la licenciatura de Física, actualmente impartida por las universidades de Santiago de Compostela y de Vigo (en el campus de Ourense); pero también se estudia en mayor o menor profundidad, y en una o varias materias, en las titulacións experimentales (Bioloxía, Química) y técnicas (Enxeñerías, Arquitecturas, Óptica y Optometría, etc.).
La licenciatura en Física es actualmente, y previsiblemente incluso el curso 2007-08 o 2008-09, una licenciatura de dos ciclos; presenta además una serie de opciones en el segundo ciclo, que suponen un cierto grado de especialización en una área determinada. En Compostela la carrera se componen actualmente de cinco cursos académicos; se pueden cursar las opciones de Optoelectrónica, Electrónica y Computación, Física de Partículas, Física de Materiales y Física Fundamental. En Ourense a titulación consta también de cinco cursos académicos, pudiendo cursar en el segundo ciclo las opción de Física De la Atmósfera y Medio Ambiente, de Física Aplicada y una opción denominada "Xenérica".
Finalmente la física se estudia también en una grande cantidad de estudios de postgrado, especialmente en programas de doutoramento de departamentos de Física, pero también de departamentos de enxeñería.
Se vea también
Otros artículos
Ligazóns externas
- Faculdade de Física de la Universidad de Stgo. de Compostela
- Hachebarra (Asociación de estudiantes de Física)
- Precarios Galicia (asociación de investigadores no contratados de Galicia)
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