Física Significado, Importancia, y Áreas de la Física Clásica y Moderna

  • Por Rebeca Fernández (Licenciada en Física)
  • Oct, 2020
  • ¿Qué representa y estudia la Física?

    Es la responsable por describir cómo se comportan los sistemas que conforman la naturaleza, abordando como objeto de estudio tanto a las grandes estructuras del universo, como las galaxias, como los detalles más pequeños de la materia, dados por las partículas subatómicas, para determinar el movimiento y las interacciones que los animan a actuar del modo en que lo hacen. Identificando dos grandes áreas, la física clásica y moderna, tiene un carácter universal cuyas fronteras con otras ciencias no están claramente delimitadas, intercambiando influencias e incluso orientando cambios a partir de la dinámica del saber y los descubrimientos.

    Los modelos matemáticos y su importancia en la Física

    Existe un lenguaje propio para expresar los principios físicos: las Matemáticas, no obstante, aunque la Física es el terreno más cuantitativo de todos, no se limita al simple uso de fórmulas. Se puede afirmar que se fundamenta en la observación meticulosa de la naturaleza, y se complementa con la experimentación y las mediciones cuidadosas que de ella se derivan. Y no cabe duda que los enunciados que se derivan de todos estos procedimientos se expresan mejor y de una manera más compacta a través de las Matemáticas.

    Para describir adecuadamente los fenómenos naturales observados, la Física crea modelos mediante el lenguaje matemático, que van perfeccionándose para asemejarse en lo posible a la realidad observada. Asimismo, el modelo debe predecir el comportamiento del sistema con la mayor precisión.

    Por ejemplo, el estudio del movimiento comienza a partir del movimiento más sencillo: el movimiento rectilíneo uniforme, después se añade la aceleración que cambia la velocidad en una cantidad constante y por último se analiza el movimiento unidimensional variado, en el cual el móvil cambia su velocidad y su aceleración, pero siempre moviéndose a lo largo de una línea recta.

    Tras el estudio del movimiento unidimensional vienen los movimientos más complejos, como los que se encuentran en la naturaleza con frecuencia. Esto es apenas una parte de lo que estudia la Física, pero una muy importante, porque todo en el universo se mueve.

    Es por esa búsqueda cuidadosa del detalle en todos los fenómenos de la naturaleza, que la Física es la ciencia que más ha revolucionado la existencia humana con su rápido avance, sobre todo durante los últimos 150 años.

    Física clásica

    Una buena parte de los avances tecnológicos que la humanidad disfruta en estos momentos proviene de las disciplinas que pertenecen a la Física clásica, que tradicionalmente son:

    – Mecánica. Comprende la cinemática, que es la descripción del movimiento, y la dinámica, que busca explicarlo.

    – Mecánica de Fluidos. Aplica los principios de la mecánica aplicados a un medio material muy particular, los fluidos.

    Electricidad y Magnetismo. La carga eléctrica es una propiedad de la materia al igual que la masa, esta área se enfoca en el estudio de las interacciones eléctricas y magnéticas entre las cargas.

    Termodinámica. Consiste en el estudio de los intercambios de calor entre los objetos.

    – Ondas y Óptica. Los fenómenos ondulatorios, como la luz y el sonido, tienen su explicación en este campo.

    Física moderna

    Aquí se encuentra la Física desarrollada a partir del descubrimiento de la radiactividad natural y de los rayos X, desde finales del siglo XIX, todo el siglo XX hasta la actualidad y que ha permitido un conocimiento más preciso de cómo funciona el universo a gran escala, y también desvelar los secretos de la materia:

    – Relatividad. Los objetos que se mueven con velocidades muy grandes, cercanas a la de la luz, se comportan de una manera diferente a los objetos con velocidades pequeñas.

    – Mecánica cuántica. Es la rama de la física que se enfoca en las escalas más pequeñas de la materia: el átomo y su interior, así como sus interacciones.

    – Física de partículas. Existe una multitud de partículas dentro del átomo y también que se producen como consecuencia de diversas interacciones. Esta rama de la Física estudia sus propiedades.

    – Física de la materia condensada. Se refiere al análisis de la materia en estado sólido y líquido.

    – Astrofísica y cosmología. Consiste en la Física enfocada al estudio del universo y sus orígenes.