La naturaleza de la fisica

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La naturaleza de la física

Introducción

El mundo está lleno de experiencias que piden ser explicadas. Piense por ejemplo en los colores de un arco iris y en las pompas de jabón, en las colas de vapor de un avión volando a alta altitud, al hecho del agua, en el estado líquido, que se transforma brutalmente en hielo sólido a una cierta temperatura, en el relámpago y el trueno que se producendurante una tormenta, en la maravillosa simetría hexagonal de un pequeño copo de nieve; todos esos fenómenos así como un número infinito de otros son del dominio específico de la física. En general, la esencia de la ciencia está constituida de la observación y de la exploración del mundo que nos rodea, buscando identificar un orden o una estructura en lo que se descubre. La física es esa parte dela ciencia que trata esencialmente del mundo inanimado buscando de identificar los principios fundamentales y unificadores. La primera de esas condiciones – la del mundo inanimado – distingue al menos provisionalmente, la física de la biología; la segunda la distingue de la química que, al menos dentro de sus aspectos teóricos, toma algunos elementos de los dominios específicos de la física,pudiendo ignorar otros. Por otra parte las matemáticas, quienes a pesar de ser indispensables en la práctica de la física, son un campo de estudio totalmente diferente e independientes de las observaciones del mundo real.

El tema de este artículo puede ser abordado de maneras muy diferentes. Una de ellas es, mirar la historia del desarrollo de la física para comprender su naturaleza misma. Esto eslo que se persigue en el desarrollo de este artículo, sin pretender ser exhaustivos se abordan numerosos temas que consideramos esenciales e importantes, siendo el objetivo principal sacar a la luz el objetivo de la física y poner en relación nuestro conocimiento de los fenómenos con una cantidad mínima de principios generales.

Arquímedes y la palanca

Se puede considerar con una ciertaplausibilidad que la física comenzó con la mecánica – la ciencia de las máquinas, de las fuerzas y del movimiento. Siempre ha habido una estrecha vinculación entre la física y los dispositivos prácticos, y esa vinculación estaba ya establecida dentro de la mecánica de los tiempos antiguos. El mejor ejemplo de ello puede ser la palanca, donde el principio fue reconocido por Arquímedes 250 A.C:“...pesos desiguales están en equilibrio solamente cuando ellos son inversamente proporcionales al largo de los brazos de aquellos que están suspendidos”. Se trata aquí, por un caso simple de una aserción teórica construida a partir de la generalización de experiencias particulares, este tipo de generalización es característico de la naturaleza de la física. Ese resultado ha sido probablemente el primerejemplo de una verdadera ley física. Él se convirtió en la base de un aparato de pesaje – la balanza romana (Figura 1) - que ha sido utilizada desde la época romana y que aún está vigente. Este ejemplo merece ser tratado un poco más en detalle. Verosímilmente, la puesta en equilibrio de pesos desiguales, sería al origen un problema empírico. Arquímedes, seguidamente produjo su formulacióncuantitativa y general de la relación. Pero no estaba satisfecho de esto y buscó fundarla sobre uno de los conceptos más sólido empleado por los físicos – el de simetría. Arquímedes lo tomó como axioma (ciertamente, fácilmente verificable) el equilibrio entre las masas iguales ( W ) a distancias iguales ( l ) de un pivote (punto de apoyo). Seguidamente imaginó que uno de esos pesos podía ser reemplazado pordos pesos de magnitud W/2, uno sobre el punto de apoyo y el otro a una distancia 2l de ese punto. Dado que el primer peso no ejercería manifiestamente efecto de rotación sobre el punto de apoyo. Indicó que era evidente que W/2 equilibraría W colocado en l y que la ley general de la palanca podría ser inferida a partir de una extensión de ese enunciado. Este enunciado no fue válido. Si la ley...
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