Física

Historia de la Física

Publicado por Monica González

La física es la ciencia de las propiedades de la materia y de las fuerzas naturales. Sus formulaciones son en general compactas expresadas en lenguaje matemático.

La introducción de la investigación experimental y la aplicación del método matemático contribuyeron para la distinción entre física, filosofía y religión, que originalmente, tenían como objetivo común comprender el origen y la constitución del universo.

La física estudia la materia en los niveles molecular, atómico, nuclear y subnuclear. Estudia los niveles de organización, o sea, los estados sólido, líquido, gaseoso y plasmático de la materia.

Investiga también las cuatro fuerzas fundamentales: la de gravedad (fuerza de atracción ejercida por todas las partículas del universo), la electromagnética (que enlaza los electrones a los núcleos, la interacción fuerte (que mantiene la cohesión del núcleo) y la interacción débil (responsable por la desintegración de ciertas partículas).

La física experimental investiga las propiedades de la materia y de sus transformaciones por medio de transformaciones y medidas, generalmente realizadas en condiciones de laboratorio universalmente repetibles. La física teórica sistematiza los resultados experimentales, establece relaciones entre conceptos y constantes físicas y permite prever fenómenos inéditos.

Hechos Históricos

La física se desarrolla en función de la necesidad del hombre de conocer el mundo natural y controlar y reproducir las fuerzas de la naturaleza en su beneficio.

Física en la Antigüedad

Fue en la Grecia antigua que son realizados los primeros estudios “científicos” sobre los fenómenos de la naturaleza. Surgen los “filósofos naturales” interesados en racionalizar el mundo sin recurrir a la intervención divina.

Atomistas Griegos

La primera teoría atómica comienza en Grecia en el siglo V A.c. Leucipo, de Mileto y su alumno Demócrito, formulan las primeras hipótesis sobre los componentes esenciales de la materia.

Según ellos, el universo se compone de átomos y vacío. Los átomos son infinitos y no puede ser cortados o divididos. Son sólidos, pero de tamaño tan reducido que no pueden ser vistos. Están siempre en movimiento en el vacío.

Física Aristotélica

Es con Aristóteles que la física y demás ciencias ganaron más impulso en la antigüedad. Sus principales aportaciones a la física de las ideas sobre el movimiento, caída de cuerpos pesados (llamados “graves”, de ahí el origen de la palabra “gravedad”) y el geocentrismo. La lógica aristotélica dominará los estudios de la física hasta el final de la Edad Media en cuanto a los conceptos de gravedad y geocentrismo.

Revolución Copernicana

En 1510 Nicolau Copérnico rompió con más de diez siglos de dominio del geocentrismo. En su libro “Commentariolus”, dice por primera vez que la Tierra no es el centro del universo, sino uno de muchos planetas que giran alrededor del Sol. Con esta afirmación se enfrenta directamente a la Iglesia Católica, que había adoptado el sistema de Aristóteles como un dogma y hace que la física se vuelva un campo de estudio específico.

Para muchos historiadores, la revolución copernicana se consolida sólo un siglo más tarde, con los descubrimientos telescópicos y la mecánica de Galileo (1564-1642) y las leyes del movimiento planetario de Joannes Kepler (1571-1630).

Física Clásica

El siglo XVII sentó las bases para la Física de la era industrial. Simon Stevin desarrolla la hidrostática, la ciencia fundamental para su país (Holanda), protegida del mar por diques y esclusas. Una contribución equivalente fue la dada por su compatriota Christiaan Huygens, que desarrolló teorías sobre la propagación de la luz. Huygens es el primero en describir la luz como una onda. Pero fué Isaac Newton (1642-1727), científico Inglés, el gran nombre de la época: le pertenecen la teoría general de la mecánica y la gravitación universal y cálculo infinitesimal.

Física Aplicada

Termodinámica

Estudia las relaciones entre el calor y el trabajo. Se basa en dos principios: el de la conservación de energía y el de entropía. Estos principios son la base de las máquinas a vapor, turbinas, motores de combustión interna, motores de propulsión y máquinas frigoríficas.

Electromagnetismo

En 1820, el dinamarqués Hans Oersted relaciona los fenómenos eléctricos a los magnéticos al observar como la corriente eléctrica alteraba el movimiento de la aguja de una brújula. Michel Faraday invierte la experiencia de Oersted y verifica que los magnetos ejercen acción mecánica sobre los conductores recorridos por la corriente eléctrica y descubre la inducción electromagnética, que tendrá gran aplicación en las nuevas redes de distribución de energía.

Estructura del Átomo

En 1803, John Dalton comienza a presentar su teoría de que cada elemento químico corresponde a un tipo de átomo; pero es solo en 1897 con el descubrimiento del electrón, que el átomo deja de ser una unidad indivisible como se creía desde la antigüedad.

Era Cuántica

La gran revolución que lleva a la física a la modernidad es la teoría cuántica, que comienza a definirse a finales del siglo XIX. Es la inauguración de una nueva lógica resultante de las varias investigaciones sobre la estructura del átomo, radioactividad y ondulatoria.

Max Planck es quien define el concepto fundamental de la nueva teoría “el quanta”. Pero la teoría general es de autoría de un grupo internacional de físicos entre los cuales se encuentran Niels Bohr (Dinamarca), Louis De Broglie (França), Erwin, Shrödinger y Wolfgang , Pauli (Áustria), Werner Heisenberg (Alemanha), y Paul Dirac (Inglaterra).

Relatividad

La Teoría de la relatividad surge en dos etapas y altera profundamente las nociones de espacio y tiempo. En cuanto la mecánica cuántica es el resultado del trabajo de varios físicos y matemáticos, la relatividad es fruto exclusivo de las investigaciones de Albert Einstein.

Partículas Subatómicas

La historia de las partículas que componen el átomo bastante reciente. Sólo en 1932 se confirma que los átomos están constituidos por neutrones, protones y electrones. A continuación se encuentran partículas aún más pequeñas como el positrón ó neutrino y el mesón (una partícula intranuclear de vida muy breve (2.6 cienmillonésimas de segundo).

Tendencias Actuales

La fusión nuclear controlada y la física de los primeros instantes del Universo son actualmente los campos más desafiantes de la física.

Categorías: Física atómica y molecular, Física cuántica, Relatividad, Termodinámica