La física es la ciencia que estudia el funcionamiento del universo, desde el movimiento de la materia por el espacio y el tiempo, hasta la energía y la fuerza. La palabra "física" deriva del griego physika, que significa 'cosas naturales'.
La física utiliza el método científico para descubrir los principios básicos que gobiernan la materia. La física existe para ayudarnos a darle sentido a lo que nos rodea.
¿Qué estudia la física?
El propósito de la física es describir el funcionamiento de todo a nuestro alrededor, desde el movimiento de partículas diminutas hasta el movimiento de las naves espaciales. Velocidad, movimiento, dirección y aceleración son términos comunes en física.
La física también explica los fenómenos luminosos y sonoros. La luz y el sonido son ondas con características particulares. Conceptos como calor, trabajo, fuerza y energía han sido desarrollados gracias al trabajo de importantes físicos.
La física contribuye directamente a muchas otras disciplinas. En arquitectura, la física forma parte de los estudios de acústica, iluminación, calentamiento y estabilidad estructural. La geología requiere de la física para el análisis de terremotos. La biofísica es un híbrido de la biología y la física.
En medicina, la física está presente en métodos de diagnóstico como los rayos X, la resonancia magnética y el ultrasonido. También lo está en tratamientos como la radioterapia.
Los fenómenos sensoriales tienen su explicación en la física: el sonido de los instrumentos musicales, la detección de colores en el ojo, el funcionamiento de las fibras ópticas y la transmisión de información por medio del láser.
Ramas de la física
La física es una ciencia vasta con muchos campos a ser explorados, desde lo infinitesimalmente pequeño hasta lo abismalmente grande. Por eso existen muchas ramas de la física dentro de las que se pueden mencionar:
- Termodinámica: estudia todo lo referente a calor y temperatura.
- Mecánica clásica: se dedica al estudio del movimiento de los cuerpos y las fuerzas que actúan sobre ellos.
- Mecánica cuántica: se encarga de las partículas atómicas y subatómicas y sus interrelaciones.
- Electromagnetismo: estudia la electricidad y el magnetismo y sus interrelaciones.
- Acústica: el sonido es el objeto de estudio de la acústica.
- Óptica: se interesa por los fenómenos luminosos y la visión.
Ejemplos de la física en la vida cotidiana
En nuestro día a día estamos en contacto con muchos ejemplos de la aplicación de la física. Veamos unos cuantos.
Rayos X
Los rayos X son ondas electromagnéticas que atraviesan fácilmente el cuerpo humano y otros objetos. Esto permite su uso para detectar huesos rotos cuando tenemos una fractura. También son de utilidad en los aeropuertos para la revisión del equipaje.
Su descubrimiento se debe a Wilhelm Röntgen, quien los bautizó con la letra X por su origen desconocido.
Sistema GPS
La física describe la relación entre la velocidad de un objeto, la distancia por la cual viaja, y el tiempo que tarda en cubrir esa distancia.
El sistema GPS, que significa sistema de posicionamiento global (del inglés global positioning system) utiliza estas relaciones para determinar el tiempo de viaje de un lugar a otro.
Horno microondas
El mecanismo por el que el horno microondas calienta la comida es netamente físico. Un dispositivo llamado magnetrón genera ondas electromagnéticas. Estas ondas electromagnéticas, al pasar por el agua, ejercen fuerzas sobre las moléculas, causando la oscilación de las mismas.
Las moléculas de agua oscilantes golpean y empujan las moléculas de comida alrededor, aumentando la temperatura. La frecuencia de las microondas está ajustada para cocinar la comida a la velocidad requerida.
Por cierto, el horno microondas fue creado por accidente mientras se investigaban los radares.
Vea también importancia de la física.
Historia de la física
La física es una de las ciencias más antiguas y en permanente evolución. Es así el deseo del ser humano de explicar su entorno.
En la Antigua Grecia
Los griegos fueron los primeros en buscar una explicación para el movimiento de los cuerpos celestes. Tales de Mileto (624-547 a. de C.), astrónomo y matemático griego, es considerado por muchos el primer científico de la humanidad.
El primer físico fue Anaxágoras (500-430 a, de C.), quien creía que el cambio era la característica principal de la naturaleza.
Aristóteles (385-322 a. de C.) contribuyó extensamente a la búsqueda del conocimiento en el siglo IV a. de C. De Aristóteles es la idea de que la astronomía no podía estar divorciada de la física.
Las contribuciones de Arquímedes (287-212 a. de C.) en física fueron en la estática y la hidrostática. A él se le atribuye la frase “denme un punto de apoyo y moveré el mundo”.
En la Edad Media
Los estudios de Nicolas Copérnico (1473-1543) y Johannes Kepler (1571-1630) fueron la base para Galileo Galilei (1564-1642 ) y la teoría heliocéntrica de Copérnico.
Sin embargo, la revolución en física comenzó con Isaac Newton (1642-1727), famoso por la ley de gravitación universal, también enunció las leyes del movimiento.
Nueva era de la física
El descubrimiento del átomo por Jonh Dalton (1766-1844), los estudios en acústica por John William Strutt (1842-1919) y los estudios de electricidad hechos por Benjamin Franklin (1706-1790) fueron grandes contribuciones a la física post-Newton.
El siglo XX vio el nacimiento de la nueva era de la física. Nombres como Marie Curie (1867-1934), Wilhelm Röntgen (1845-1923) y Niels Bohr (1885-1962) forman parte del acervo histórico de la física.
Albert Einstein (1879-1955) publicó su teoría general de la relatividad en 1916 revolucionando la visión del espacio, la materia, la energía y el tiempo.
George Lemaître (1894-1966) propuso el origen del universo como lo conocemos hoy. La expansión del universo y la teoría del big bang se confirmaron con el descubrimiento en 1965 de la radiación cósmica de microondas de fondo por Arno Penzias (1933- ) y Rober Wilson (1936- ).
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