la rabia

Módulo de Física - Fabián Santana - Ingeniero Bioquímico - UTA / SENESCYT

NATURALEZA DE LA FÍSICA

El vocablo física procede del griego y significa el conocimiento del mundo natural. Por
lo tanto, no nos ha de sorprender que los primeros esfuerzos registrados por el ser humano
para reunir sistemáticamente el conocimiento sobre el movimiento de los cuerpos
procedan de la antigua Grecia. Enla filosofía natural establecida por Aristóteles (384–
322 a.C.), las explicaciones de los fenómenos físicos se deducían de hipótesis sobre el
mundo y no de la experimentación. Por ejemplo, una hipótesis fundamental afirmaba que
toda sustancia tenía un “lugar natural” en el universo.
Se estableció que el movimiento era el resultado del intento de una sustancia de al- canzar
su lugar natural.El acuerdo entre las deducciones de la física aristotélica y los
movimientos observados en el universo físico, y la falta de una tradición expe- rimental
que derrocase la física antigua, hizo que el punto de vista de los griegos fuera aceptado
durante casi dos mil años. Fue el científico italiano Galileo Galilei (1564–1642) quien,
con sus brillantes experimentos sobre el movimiento,estableció para siempre la absoluta
necesidad de la experimentación en la física e inició la de- sintegración de la física de
Aristóteles. Unos cien años después, Isaac Newton ge- neralizó los resultados
experimentales de Galileo en sus tres leyes fundamentales del movimiento, y el reino de
la filosofía natural de Aristóteles se extinguió.
Durante los siguientes doscientos años la experimentaciónaportó innumerables
descubrimientos y surgieron nuevas preguntas. Se descubrieron los fenómenos térmicos
y eléctricos, y algunos relacionados con la expansión y la compresión de los gases. Estos
descubrimientos y las nuevas preguntas que planteaban inspiraron el desarrollo de nuevos
modelos para su explicación. A finales del siglo XIX, las leyes de Newton referentes a
los movimientos de lossistemas mecánicos se asociaron a las igualmente impresionantes
leyes de James Maxwell, James Joule, Sadi Carnot y otros científicos, para describir el
electromagnetismo y la termodinámica. Los temas que ocuparon a los físicos durante la
última parte del siglo XIX —mecánica, luz, calor, sonido, electricidad y magnetismo—
constituyen lo que se denomina física clásica. Dado que necesitamos la físicaclásica para
comprender el mundo macroscópico donde vivimos, le dedicaremos las partes I a V de
este libro.
El notable éxito alcanzado por la física clásica llevó a muchos científicos al convencimiento de que la descripción del universo físico se había completado. Sin embargo,
el descubrimiento de los rayos X realizado por Wilhelm Roentgen en 1895 y el de la
radiactividad por Antoine Becquerel yMarie y Pierre Curie poco después parecían estar
fuera del marco de la física clásica. La teoría de la relativi- dad especial propuesta por
Albert Einstein en 1905 contradecía las ideas de espacio y tiempo de Galileo y Newton.
En el mismo año, Einstein sugirió que la energía luminosa estaba cuantizada; es decir,
que la luz se propaga en paquetes discretos de energía y no en forma ondulatoriay
continua como suponía la física clásica. La generalización de esta idea a la cuantización
de todos los tipos de energía es un concepto fundamental de la mecánica cuántica, con
sorprendentes e importantes consecuencias. La aplicación de la relatividad especial y,
particularmente, la teoría cuántica a sistemas microscópicos, tales como átomos,
moléculas y núcleos, ha conducido a unacomprensión detallada de sólidos, líquidos y

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gases, y constituye lo que generalmente se denomina física moderna, a la que dedicamos
la parte VI de este texto.
Comenzaremos nuestro estudio de la física con los temas clásicos. Sin embargo, de vez
en cuando elevaremos nuestra mirada para analizar la relación entre la...