Definición de Física

¿Qué es la física?

La física (del griego physike, naturaleza) es la ciencia que estudia las propiedades y el comportamiento del Universo, fundamentalmente a través del estudio del tiempo, el espacio, la materia y la energía.

La física tiene como objetivos el estudio científico de la naturaleza y el establecimiento de leyes matemáticas que permitan explicar y predecir su comportamiento.

(La física estudia las propiedades y el comportamiento del Universo)

Física: campo de estudio

El campo de estudio de la física es inmenso, ya que abarca desde los componentes fundamentales del Universo, tales como las partículas subatómicas y las interacciones entre ellas, hasta el cosmos como una unidad, intentando explicar su origen y predecir su futuro.

Algunos de los principales campos de estudio de la física son la hidrodinámica, la termodinámica, la física de altas energías, la mecánica ondulatoria, la astrofísica, la estática y la dinámica, el electromagnetismo, la biofísica, la cosmología, etc.

La física como ciencia

A pesar de que el estudio de la naturaleza ya se tenido lugar entre los filósofos de la Antigüedad, la física como ciencia en sentido estricto surge a partir de los trabajos de Galileo Galilei, quien aplica por vez primera el método científico de conocimiento, combinando la lógica matemática con observaciones y experimentos empíricos.

A lo largo de los siglos siguientes, los trabajos de Johannes Kepler, Isaac Newton, James Clerk Maxwell, Niels Bohr, Albert Einstein y Werner Heisenberg, entre otros, produjeron revoluciones científicas que ampliaron el terreno de la física e impactaron en la sociedad en su conjunto.

La física aplica el método de investigación de la ciencia moderna, articulando la formulación de teorías lógicamente coherentes sobre la naturaleza, con la experimentación de los fenómenos postulados y predichos por esas mismas teorías.

Esto permite distinguir entre una Física Teórica, enfocada al desarrollo de innovaciones teóricas, y la Física Experimental, que generalmente se da en grandes laboratorios técnicamente equipados.

Áreas de la física

La división interna de la física en subdisciplinas es compleja, ya que puede responder a diversos criterios de clasificación. No obstante, pueden distinguirse tres grandes áreas en base a los principios básicos que se sostienen sobre el funcionamiento de la naturaleza.

En primer lugar, la mecánica clásica, que estudia los fenómenos físicos de escala macroscópica a velocidades pequeñas en comparación con la velocidad de la luz.

La mecánica clásica acepta tres postulados básicos: el principio de mínima acción, la existencia de un tiempo absoluto y el determinismo del estado de una partícula, y su capacidad explicativa es muy extensa: puede estudiar el movimiento de los planetas, la trayectoria de una bala de cañón o los procesos de las moléculas orgánicas.

En segundo lugar, la mecánica relativista, que estudia objetos que se mueven a velocidades cercanas a la velocidad de la luz, y que rechaza el postulado de un tiempo absoluto. Este enfoque se origina con la teoría de la relatividad formulada por Albert Einstein a principios del siglo XX, y permite explicar desde el movimiento de las galaxias hasta la naturaleza de la gravedad.

En tercer lugar, la mecánica cuántica, que estudia los fenómenos a escala nanoscópica, y rechaza el principio del determinismo en el estado de una partícula. Este enfoque se origina con la teoría cuántica desarrollada por Max Planck, Erwin Schrodinger, Werner Heisenberg, Paul Dirac y Niels Bohr, casi simultáneamente al desarrollo de la mecánica relativista.

La mecánica cuántica permite explicar el comportamiento de las partículas subatómicas que conforman la materia, así como fenómenos relacionados a grandes cantidades de energía (tales como el interior de las estrellas).

El impacto de la física

La física ha tenido un impacto inmenso en el desarrollo tecnológico especialmente a partir del siglo XX, ya que los conocimientos teóricos sobre las leyes fundamentales de la materia y la energía y el alto grado de experimentación, permitieron la aparición de tecnologías tales como la emisión de ondas hertzianas (radio y televisión), nuevas fuentes de energía (eléctrica, nuclear, solar, eólica), la computación y la informática, la exploración espacial, entre otras.