La física es considerada una ciencia pura y natural debido a que se encarga de estudiar no solo el tiempo y el espacio, sino también la energía y la materia. Esto se puede ver en física o química, pero al final, es la física pura en la que se hallan las respuestas adecuadas para las incógnitas referentes al universo. La palabra física proviene del vocablo griego «fisis» que significa “naturaleza”.
Existen numerosas ramas de la física, encargadas de investigar diferentes aspectos de la realidad, en este artículo destacaremos tan sólo tres de ellas, empecemos por la física clásica.
La física newtoniana o física clásica es una disciplina que se basa en las leyes básicas del movimiento sobre los objetos cotidianos. Se conoció como tal en el año 1 687 con la publicación de Las Leyes de Newton, donde el científico Isaac Newton hace su formulación matemática.
Estas leyes son la base fundamental de la física y de la mecánica clásica. La física clásica se divide en las siguientes disciplinas: Cinemática, Mecánica clásica, Hidrostática e hidrodinámica, Termodinámica, Ondas y óptica, Electricidad y magnetismo.
Comparando la física clásica con la moderna, podemos decir que la física clásica describe a la mayoría de los estudios de la física antes del principio del siglo XX, involucra conceptos físicos a gran escala, y la física moderna está más enfocada al microscópico mundo de las partículas.
Pasemos ahora a la física relativista, pero es imposible hablar de ella sin mencionar al genio que formuló la teoría de la relatividad, hablamos de Albert Einstein.
La mejor forma de comprender esta rama de la física es mediante la comparación directa con la física clásica. Para la física clásica, el tiempo, el espacio y la distancia son magnitudes que únicamente dependen del sistema de referencia. Esto es a lo que Isaac Newton llamó un sistema de referencia inercial.
Sin embargo, para la física relativista las magnitudes como velocidad, tiempo, distancia y espacio no pueden considerarse constantes, sino que dependen de la velocidad a la que viajen los objetos, del campo gravitacional al que estén sujetos, etc.
Se puede decir, entonces, que la física relativista recibe su nombre debido al hecho de que todas estas magnitudes y algunas otras son relativas, es decir, dependen de cada situación en particular.
Resulta más cómodo definir la física relativista con la magnitud del tiempo. Einstein enunció que si un objeto se aproxima a la velocidad de luz, el tiempo en sí mismo transcurriría más despacio. En cambio para la física clásica, el tiempo es una magnitud constante que siempre transcurre en la misma dirección (hacia adelante) y con una tasa de cambio constante, es decir, el tiempo transcurre de la misma forma para cualquier objeto.
Actualmente, investigadores de todo el mundo continúan sus esfuerzos para encontrar desviaciones en la relatividad general, lo que abriría una ventana a la nueva física más allá de nuestra comprensión teórica actual del universo.
Otra de las ramas de física muy interesante es la física cuántica, de ella se puede decir que es uno de los grandes logros del intelecto humano y es la base de la comprensión de los fenómenos naturales.
La física cuántica explica el átomo, el enlace químico, las moléculas, la interacción de la luz con las partículas, la materia.
Físico en su laboratorio
Aunque la física cuántica describe el mundo a escala atómica podemos observar sus consecuencias a escala macroscópica en las propiedades térmicas (como la radiación), ópticas (como los colores), eléctricas (como la clasificación entre aislantes, metales y semiconductores en los sólidos cristalinos) y magnéticas (como el ferromagnetismo, antiferromagnetismo y otros órdenes magnéticos de la materia).
La física cuántica tiene a su vez importantes aplicaciones tecnológicas como la invención del transistor y por lo tanto del ordenador y es la base de la mayoría de la alta tecnología electrónica que utilizamos hoy en día.
En física cuántica ya no se pueden usar las ecuaciones de Newton para describir la evolución de las partículas sino que la propagación de la función de ondas asociada a una partícula está descrita por la ecuación de Schrödinger.
De la teoría de la física cuántica se deducen extrañas consecuencias como el principio de incertidumbre de Heisenberg, el efecto túnel, la cuantización de propiedades tales como la energía o el momento (masa por velocidad) y en sistemas de muchas partículas su clasificación en bosones y fermiones, base para la comprensión del mundo que nos rodea.
Como lo vemos, la física engloba muchos aspectos de la realidad que nos rodea. Además, es aplicable a otros campos como la química o la biología. Es una de las ciencias más antiguas y en permanente evolución. Es así el deseo del ser humano de explicar su entorno.
Elaboración propia
