CIENCIAS









Cap´ıtulo 1


INTRODUCCIO´ N A LA F´ISICA




1.1 ¿Qu´e es la F´ısica?

Antes de responder esta pregunta vamos a poner un ejemplo que motivara´ en parte la respuesta. Imaginemos que asistimos a un partido de fu´tbol y pensemos por un momento en la enorme cantidad de diferentes feno´menos que presenciamos: los ju- gadores pasa´ndose la pelota y chutando,el movimiento posterior del balo´n, el silbato del ´arbitro y el sonido que produce, los espectadores, algunos sentados y otros de pie, haciendo diferentes movimientos y provocando diferentes sonidos, los comenta- ristas que escuchamos si tenemos nuestro receptor de radio encendido, la luz que emiten los focos del estadio, etc´etera. Podemos decir, sin exagerar, que la cantidad defen´omenos de diferente naturaleza que se producen en cualquier situaci´on coti- diana es casi infinita. Pues bien, la F´ısica tiene por objeto analizar al ma´ximo los fen´omenos que se producen en la naturaleza as´ı como los componentes ba´sicos de la misma, y gestar unas leyes que permitan comprender y predecir su comportamiento. Todo ello a trav´es de la observaci´on, la experimentaci´on yel razonamiento que es lo que se conoce como m´etodo cient´ıfico. La definici´on anterior de la F´ısica es una definici´on de andar por casa, es decir, para que todos nos entendamos desde un principio y poder continuar con la exposicio´n, porque si nos detuvi´esemos por un momento y analiza´semos detenidamente cada uno de los t´erminos de la misma, tal como: ¿Qu´e es predecir? ¿Qu´e esobservar? ¿Qu´e es la naturaleza? Llegar´ıamos con certeza a una serie de inconsistencias l´ogicas que han sido estudiadas con profun- didad por filo´sofos, f´ısicos, historiadores, etc´etera. Como no tenemos tiempo para profundizar en estas importantes materias nos contentaremos con esa idea ma´s o menos elaborada que todos tenemos sobre lo que es la F´ısica.



1.2 Divisio´nhisto´rica de la F´ısica

Desde un punto de vista histo´rico podemos establecer dos grandes etapas en el desarrollo de la F´ısica. La primera de ellas es mucho ma´s extensa que la segunda:


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se trata del periodo que va desde la Antigua Grecia (o incluso antes) hasta finales del siglo XIX, y recibe el nombre de F´ısica Cl´asica. La segunda, es la F´ısica que se hadesarrollado en el siglo XX, y recibe el nombre de F´ısica Moderna.
En t´erminos estrictamente cronolo´gicos (y, por tanto, histo´ricos) la divisio´n ante- rior es correcta, pero adem´as, como veremos en la seccio´n siguiente, existen razones
de ´ındole conceptual que la justifican. Pero al margen de esto
u´ltimo, el an´alisis
hist´orico de la F´ısica (o de cualquier otra disciplina) esimportante para la adecuada comprensi´on de la misma. Porque la F´ısica no ha sido siempre igual. Ha evolucio- nado en el tiempo; ha progresado. Pero ¿co´mo ha progresado? La idea intuitiva de progreso por acumulacio´n de conocimiento falla, y el estudio del modo adecuado de progreso constituye toda una nueva disciplina: La Filosof´ıa de la F´ısica (con ma- yor generalidad, de la Ciencia).Simplificando mucho podemos decir que la ciencia progresa por aproximaciones sucesivas: cada nueva teor´ıa mejora a la anterior en su
´ambito, y lo ampl´ıa.
Dado que no tenemos mucho tiempo para adentrarnos en estos temas, pues ello nos llevar´ıa muchas clases, nos limitaremos a esbozar brevemente en qu´e consisten la F´ısica Cl´asica y la F´ısica Moderna1 . A finales del siglo XIX se pensabaque se ten´ıa un conocimiento completo del universo a trav´es de las tres grandes teor´ıas de la F´ısica Cl´asica: la Meca´nica Cl´asica de Newton, de la cual nos ocuparemos en las siguientes clases, la Teor´ıa Cla´sica de la Gravitacio´n, tambi´en de Newton, y el Elec- tromagnetismo de Maxwell. En realidad, sintetizar todos los avances de la F´ısica por aquel entonces en los nombres...