FisEdCiencias_ _Unidades_01 02

Física para la educación
en ciencias

Jorge Pinochet
Semestre II 2015

UNIDAD I
INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA

El científico no estudia la naturaleza
porque sea útil; la estudia porque se
deleita en ella, y se deleita en ella
porque es hermosa. Si la naturaleza
no fuera hermosa, no valdría la pena
conocerla, y si no valiera la pena
conocer la naturaleza, no valdría la
pena vivir la vida.
HenriPoincaré (1854 – 1912)

Capítulo 1: La naturaleza de la física
1.1 ¿Qué es la física?
La palabra física proviene de la expresión latina physica, que significa naturaleza.
La física es la ciencia natural que estudia las propiedades y el comportamiento de
la energía y la materia (como también cualquier cambio en ella que no altere la
naturaleza de la misma), así como al tiempo, el espacio y lasinteracciones de
estos cuatro conceptos entre sí.
La física es una de las más antiguas disciplinas académicas, tal vez la más
antigua, ya que la astronomía es una de sus disciplinas. En los últimos dos
milenios, la física fue considerada dentro de lo que ahora llamamos filosofía,
química, y ciertas ramas de la matemática y la biología.
Durante la Revolución Científica en el siglo XVII la física comenzó aconvertirse en
una ciencia moderna, única por derecho propio. Sin embargo, en algunas esferas
como la física matemática y la química cuántica, los límites de la física siguen
siendo difíciles de distinguir.

La física es significativa e influyente, no sólo debido a que los avances en la
comprensión a menudo se han traducido en nuevas tecnologías, sino también
a que las nuevas ideas en la físicaresuenan con las demás ciencias, las
matemáticas y la filosofía.
La física no es sólo una ciencia teórica; es también una ciencia experimental.
Como toda ciencia, busca que sus conclusiones puedan ser verificables
mediante experimentos y que la teoría pueda realizar predicciones de
experimentos futuros.

CERN
Organización
Europea para la
Investigación
Nuclear

Dada la amplitud del campo de estudiode la física, así como su desarrollo
histórico en relación a otras ciencias, se la puede considerar la ciencia
fundamental o central, ya que proporciona la base para comprender una gran
variedad de fenómenos químicos, biológicos, geológicos, etc.
La física, en su intento de describir los fenómenos naturales con exactitud y
veracidad, ha llegado a límites impensables: el conocimiento actual abarcala
descripción de partículas fundamentales microscópicas, el nacimiento de las
estrellas en el universo e incluso conocer con una gran probabilidad lo que
aconteció en los primeros instantes del nacimiento de nuestro universo, por
citar unos pocos campos.

1.2 Teorías centrales de la física
Física clásica (hasta el siglo XIX)
Mecánica Clásica
Termodinámica y Mecánica EstadísticaElectromagnetismo
Física Moderna (siglo XX)
Teoría de la Relatividad Especial y General
Teoría Cuántica

Si descubrimos una teoría completa,
con el tiempo habrá de ser, en sus
líneas maestras, comprensible para
todos y no únicamente para unos
pocos científicos. Entonces todos,
filósofos, científicos y la gente
corriente, seremos capaces de tomar
parte en la discusión de por qué
existe el universo y por quéexistimos
nosotros. Si encontrásemos una
respuesta a esto, sería el triunfo
definitivo de la razón humana,
porque entonces conoceríamos el
pensamiento de Dios.

Stephen Hawking (1942)

1.3 Breve recorrido por la historia de la física
Se conoce que la mayoría de las civilizaciones de la antigüedad trataron
desde un principio de explicar el funcionamiento de su entorno; miraban las
estrellas y pensabancómo ellas podían regir su mundo.
Esto llevó a muchas interpretaciones de carácter más filosófico que físico; no
en vano en esos momentos a la física se le llamaba filosofía natural. Muchos
filósofos se encuentran en el desarrollo primigenio de la física, como
Aristóteles, Tales de Mileto o Demócrito, por ser los primeros en tratar de
buscar algún tipo de explicación a los fenómenos que les...