¿Qué es la física?

El diccionario de Oxford define la física como la rama de la ciencia relacionada con la naturaleza y las propiedades de la materia y la energía. El tema de la física incluye mecánica, calor, luz y otras radiaciones, sonido, electricidad, magnetismo y la estructura de los átomos.

La clase 11 de NCERT define la física de manera diferente y diferentes libros definen la física de manera diferente, pero para ser honesto, es realmente difícil definir exactamente qué es la física. Por un lado, la física sigue cambiando a medida que avanzamos y hacemos nuevos descubrimientos. Las nuevas teorías no solo traen nuevas respuestas. También crean nuevas preguntas que podrían incluso no tener sentido cuando se ven desde la teoría física anterior. Esto hace que la física sea emocionante e interesante, pero también obliga a los intentos de definir la física en generalizaciones sobre lo que ha sido la física en lugar de lo que podría ser en algún momento en el futuro.

Dicho esto, las definiciones son útiles. Entonces, si es una definición que quieres, es una definición que obtendrás. En su mayor parte, los físicos están tratando de hacer lo siguiente:

1. Defina con precisión las cantidades medibles más fundamentales en el universo (p. Ej., Velocidad, campo eléctrico, energía cinética). El esfuerzo por encontrar la descripción más fundamental del universo es una búsqueda que históricamente siempre ha sido una gran parte de la física, como se puede ver en la imagen cómica a continuación.
2. Encuentre relaciones entre esas cantidades medidas fundamentales (p. Ej., Las leyes de Newton, conservación de energía, relatividad especial). Estos patrones y correlaciones se expresan usando palabras, ecuaciones, gráficos, cuadros, diagramas, modelos y cualquier otro medio que nos permita expresar una relación de una manera que nosotros, como humanos, podamos entender y usar mejor.

OK, entonces, reducir la física a solo dos cosas es, sin duda, una simplificación general y pasar por alto algunos de los puntos más finos de lo que hacen los físicos y cómo lo hacen. Pero tratar de describir un universo complejo con leyes clarificadoras simples y útiles es de lo que se trata la física. Entonces, quizás tratar de describir la compleja actividad de lo que hacen los físicos con una definición simple y clarificadora no es una mala idea después de todo.

Espero que les haya gustado.

Gracias por leer.

A2A: La física consiste en recolectar mediciones replicables observando el universo y extrayendo correlaciones y asignando causalidad a partir de esas mediciones con el propósito de maximizar el número de predicciones verificables desde la base axiomática más simple posible.

Un ejemplo: la observación de objetos que caen en condiciones específicas nos lleva a la conclusión h = gtt / 2 donde h es la distancia que cae del reposo en el tiempo t, y g es una “constante” de la naturaleza. El término difuso en esta declaración es las “condiciones específicas” del experimento: cuándo es el resultado exacto y confiable, y cuándo no lo es. La física se trata en última instancia de eliminar los requisitos para “condiciones específicas”, sin agregar parámetros “naturales” adicionales (constantes).

Pero como señala la excelente respuesta de Richard Muller, quizás sea importante tener en cuenta lo que está excluido de esta declaración, en lugar de lo que está incluido: la navaja de afeitar de Occam es quizás una consecuencia inevitable de cómo se hace la física (para explicar el conjunto más grande de datos naturales con el menor número de parámetros), en lugar de ser inherentes a la ley natural. ¡O tal vez la simplicidad subyacente de la ley natural ha llevado a cómo hacemos física! Sospecho lo último.

No estoy tan seguro de que la física deba referirse al mundo “natural”: un físico también puede “observar” objetos en un juego de computadora y deducir las reglas o “leyes físicas” sobre las que se ha programado ese juego.

Lo que sospecho es por qué ves tantos físicos que terminan trabajando en la industria financiera; Paga bien porque las personas codiciosas solo quieren creer que tiene reglas, y emplean a los físicos porque en cualquier conjunto de datos están seguros de encontrar una regla, especialmente si no eran tan buenos en su trabajo real.

No estoy tan preocupado por la capacidad aparentemente espeluznante de las matemáticas para describir la ley natural, simplemente porque los números y el álgebra son un requisito previo inevitable para cualquier discusión sensata de observación y correlación. “¡Oh, aquí hay una manzana y, oh Dios mío, allá hay otra manzana” es en realidad un ejemplo de las matemáticas en acción, incluso sin un número a la vista!

Después de todo, ¿cómo puedes comparar algo sin cuantificarlo? Si las matemáticas no existieran, estaríamos viviendo día a día, sin saber por qué sucedió algo en nuestras vidas, y en absoluto en condiciones de hacer estas preguntas incómodas.

La física (de la palabra griega phusikḗ que significa “conocimiento de la naturaleza”) es la ciencia natural que implica el estudio de la materia y su movimiento y comportamiento a través del espacio y el tiempo, junto con conceptos relacionados como la energía y la fuerza. Una de las disciplinas científicas más fundamentales, el objetivo principal de la física es comprender cómo se comporta el universo.

La física es una de las disciplinas académicas más antiguas, quizás la más antigua a través de su inclusión de la astronomía. Durante los últimos dos milenios, la física fue parte de la filosofía natural junto con la química, la biología y ciertas ramas de las matemáticas, pero durante la revolución científica en el Siglo XVII, las ciencias naturales surgieron como programas de investigación únicos por derecho propio. La física se cruza con muchas áreas de investigación interdisciplinarias, como la biofísica y la química cuántica, y los límites de la física no están rígidamente definidos. Las nuevas ideas en física a menudo explican los mecanismos fundamentales de otras ciencias, al tiempo que abren nuevas vías de investigación en áreas como las matemáticas y la filosofía.

La física también hace contribuciones significativas a través de los avances en las nuevas tecnologías que surgen de los avances teóricos. Por ejemplo, los avances en la comprensión del electromagnetismo o la física nuclear condujeron directamente al desarrollo de nuevos productos que han transformado dramáticamente la sociedad moderna, como la televisión, las computadoras, los electrodomésticos y las armas nucleares; los avances en termodinámica condujeron al desarrollo de La industrialización y los avances en la mecánica inspiraron el desarrollo del cálculo.

Las Naciones Unidas nombraron 2005 Año Mundial de la Física.

La física es solo un tema de la ciencia, a menudo considerada como una de las tres ramas principales de las ciencias básicas (otras dos son Química y Biología). Comenzamos a conocer sobre Física, y cómo es diferente de otras ramas de la ciencia, cuando vamos a la escuela secundaria. Y luego, cuando vamos a la escuela secundaria, aprendemos un poco más de física. Después del décimo, tomar ciencias (en lugar de artes y comercio) a menudo se considera un fenómeno de mayor reputación, y cuando un estudiante toma ciencias, tiene más oportunidades de saber sobre Física. A veces, en esta etapa, parece que, la física es un tema tradicional.

Después del 12, la mayoría de los estudiantes optan por cursos técnicos, como Ingeniería y Medicina. Los estudiantes de ingeniería trabajan muy poco o poco en física aplicada y, por supuesto, nunca saben qué es realmente la física. Solo unos pocos tienen el coraje suficiente para obtener una licenciatura en ciencias y, mientras lo hacen, el 90% de ellos se fascinan por la física y tratan de obtener la física como su principal materia. Por supuesto, solo una fracción de ellos realmente obtiene física como mayor. Esas pocas personas tienen la suerte de reconocer una imagen nebulosa, pero verdadera de la Física.

Entre esos pocos, solo unos pocos tienen la oportunidad de hacer una Maestría en Física, donde llegan a saber qué es exactamente la Física, y también se dan cuenta de que la Física es lo suficientemente vasta y no puede ser engullida fácilmente. Aquellos que engullen una parte de él, van a investigar lo que está en su estómago y descubren que lo que habían engullido era solo la punta de la cola de la gran bestia en la que querían investigar. Luego, solo consideran un par o más pequeños órganos pequeños de la gran bestia y pasan toda su vida entendiendo solo esos.

Esta es la historia de la vida de la física y un físico. Los físicos vinieron, los físicos se fueron, no solo de la Tierra, sino también de otras civilizaciones alienígenas, pero la Física todavía está allí y es única en su carácter. La física y los físicos siempre tienen relaciones como alivio, satisfacción, furstración, excitación, habitación, intoxicación, asfixia, tendencias suicidas, etc. Aún así, tanto la física como los físicos sobreviven. Por lo tanto, la física es un fenómeno extraño y no se puede definir ni comprender completamente. Solo unos pocos sabores entre sus innumerables colecciones de sabores se pueden probar solo después de convertirse en un verdadero físico.

La física es una rama del conocimiento humano que se ocupa de la comprensión de los fenómenos naturales en términos de sus propiedades más elementales. Las nociones fundamentales en física son masa, energía, espacio, tiempo y campo, y el estudio de problemas físicos implica encontrar leyes deterministas que gobiernen la evolución y el comportamiento de la masa, la energía y el campo (o cantidades abstractas que dependen de ellos) en el espacio y el tiempo. .

Es habitual escuchar que la física es el estudio de todo . Es cierto en el sentido de que, en principio, cada problema puede desglosarse de manera reductiva en términos de componentes elementales que interactúan entre sí de acuerdo con las leyes físicas. Sin embargo, este enfoque solo tiene una utilidad práctica limitada, ya que seguir la dinámica de un número exponencialmente grande de constituyentes elementales de la materia está más allá de nuestra capacidad computacional e incluso si pudiéramos, no tendríamos idea de cómo dar sentido al enorme volumen resultante de datos. Es por eso que a menudo recurrimos a otras herramientas como el razonamiento probabilístico en mecánica estadística y diferentes teorías parciales que son aplicables solo para ciertos dominios de interés.

Cuando se observan problemas que involucran un número significativamente grande de partículas (típicamente en el orden del número de Avogadro), muchas propiedades interesantes parecen surgir del gran número de interacciones. Por ejemplo, al mirar un vaso lleno de hielo y agua, no usamos las leyes de Newton para describir su comportamiento. En su lugar, confiamos en las propiedades emergentes de la materia (aunque cada propiedad a granel se puede derivar de propiedades más elementales). Por esta razón, para facilitar nuestros esfuerzos para comprender los procesos naturales en toda la escala del universo, dividimos la física en diferentes subdisciplinas, como la química y la biología, que a menudo se dividen aún más por un rango más estrecho de intereses y diferentes subdisciplinas pueden superponerse o ser contenidos dentro de otro. Algunas de las investigaciones más interesantes en la academia ocurren en la interfaz de diferentes subdisciplinas.

Todo. Y todos los mayores de 3 años tienen suficiente experiencia con cierta cantidad de física.

Sin embargo, la forma en que uno podría “experimentar” la Física puede pensarse de la siguiente manera. Considere un número infinito de círculos concéntricos: los que tienen radios más pequeños están muy juntos, pero se espacian a medida que viaja desde el centro hacia afuera.

La forma en que estos círculos se relacionan con su “experiencia” con la Física es la siguiente: “aprende” sobre la atracción gravitacional de la tierra, la fricción, etc., muy temprano en su vida. (Por supuesto, cuando digo “aprender”, ¡no implico un tratamiento cuantitativo!) Uno no necesita hacer mucho para superar los primeros círculos (muy cercanos), si es posible.

Pero para fenómenos más “exóticos”, uno debe estar dispuesto a hacer un esfuerzo adicional: aquí es donde los círculos comienzan a volverse más raros. Dilatación del tiempo, equivalencia Enery-Mass, Lens gravitacional, por ejemplo.

Después de algunos círculos más, el siguiente círculo está más allá de lo más lejos que puede ver. Aquí es cuando estás a la vanguardia de la investigación en Física. Es posible que tenga una extraña mirada borrosa en el siguiente círculo, pero para obtener una imagen más clara, tendrá que usar su conocimiento actual (que involucra a todos los círculos internos), junto con algunas nuevas hipótesis / conjeturas. Y el experimento y el razonamiento, solo, te guiarán.

La física es una construcción mental que mapea las experiencias sensoriales dentro de nuestras categorías de pensamiento. Su máxima aspiración es comprender las relaciones completas entre estas multitudes de experiencias.

Para lograr este objetivo, se basa únicamente en el “método científico”.

Aproximadamente va así.

Primero, adivina (llámalo hipótesis / teoría) .
Luego entrenar las consecuencias .
Luego realice un experimento y observe si los resultados coinciden con la consecuencia de la hipótesis.
Luego saque la conclusión basada en la siguiente declaración.
Si la observación muestra que el resultado del experimento contradice las expectativas de la teoría, entonces la teoría está equivocada. Si está de acuerdo con la expectativa, entonces la teoría es confirmada por ese experimento . Sin embargo, no está probado ya que otro experimento aún puede mostrar que la teoría está equivocada. Por lo tanto, una teoría científica nunca se puede probar en un sentido absoluto. Pero si experimentos tras experimentos confirman la teoría, entonces, naturalmente, nuestra confianza en ella aumentará.

El trabajo de un físico es crear un modelo matemático en nuestra mente para relacionar varias observaciones cuantificables en una estructura coherente y unificada con un mínimo de elementos arbitrarios posibles. Para alcanzar ese objetivo inicialmente, los físicos pueden dividir arbitrariamente los fenómenos de la totalidad de las experiencias en distintas clases y tratar de hacer una estructura matemática coherente para esas clases individuales para que nuestro problema sea más fácil y manejable. Es por eso que lees física del electromagnetismo o física de la gravedad, etc., y siempre son respuestas parciales y verdades tentativas.

Pero, ¿cuál es la garantía lógica de que exista un modelo matemático tan unificado que describa todas nuestras experiencias actuales y futuras en una sola estructura? ¿Qué sucede si nuestras gamas de experiencias son como una variedad curva (hablando metafóricamente como una bola peluda que no se puede peinar) que solo puede ser descrita por una familia de cuadros / teorías locales? No hay una necesidad lógica, por supuesto, pero hay amplias evidencias históricas que apuntan claramente hacia una visión en la que la unificación de teorías parciales es la norma más que la excepción.

Entonces, las teorías de la física se unifican cada vez más y mapea más y más experiencias dentro de un marco matemático cada vez menor. A veces sucede que algunas experiencias / experimentos nuevos muestran que la teoría existente es tan limitada en su alcance que ninguna modificación menor puede solucionar sus limitaciones para hacer frente a los resultados recién encontrados. Se necesita una operación drástica y tenemos que mirar los fenómenos por completo. Es posible que tengamos que desplazar el centro de nuestros elementos arbitrarios, es posible que tengamos que redefinir nuestras variables existentes y muchas más. Así es como ocurren las “revoluciones” en física. Pero personalmente creo que la física es inherentemente conservadora. Siempre trata de minimizar las diferencias y de esta manera siempre ha sido fenomenalmente exitoso. Nunca se separa por completo de sus raíces.

En resumen, la física es esa aventura implacable que se dirige hacia la comprensión completa de las relaciones de todas nuestras experiencias conocidas y aún desconocidas.

Podría decirse que la física es ese pequeño subconjunto de la realidad que es susceptible a las matemáticas.

Cita de mi próximo libro:

Einstein estaba asombrado, no solo por la física, sino también por sus propias contribuciones. ¿Por qué había tenido éxito? En 1921 escribió: “¿Cómo puede ser que las matemáticas, siendo después de todo un producto del pensamiento humano que es independiente de la experiencia, sean tan admirablemente apropiadas para los objetos de la realidad?”

En realidad no lo es. Nadie tiene buenas ecuaciones para describir organismos vivos, el proceso de pensar o incluso las interacciones económicas entre las personas. Oh, eso no es física, se podría decir. Es cierto, pero ten cuidado con el potencial de la tautología.

Podría decirse que la física es ese pequeño subconjunto de la realidad que es susceptible a las matemáticas. No es de extrañar que la física ceda ante las matemáticas; Si un aspecto de la existencia no rinde tanto, le damos un nombre diferente: historia, ciencia política, ética, filosofía, poesía. ¿Qué fracción de todo conocimiento es física? Desde la perspectiva de la teoría de la información, la respuesta es “muy poco”. ¿Qué fracción de lo que sabe que es importante es la física? Me imagino que incluso para Einstein ese número era pequeño.

Gran pregunta y solo estoy calificado para analizar, no para responder. La física puede ser una asignatura, como en un departamento académico, pero no puede ser solo esto. Debido a que la ciencia física es omnipresente con respecto al tiempo y al espacio, esto demuestra una relación fundamental, no trivial, que se mantiene entre la teoría y la realidad, invocando la percepción como el único modelo que exhibe esta relación. La física demuestra sin posibilidad de incertidumbre la necesidad absoluta de “exhibición y confirmación” como una propiedad fundamental de la realidad; como mínimo, la realidad consiste en “procesadores de información” (según los principios demostrados de GM y QM (y IT y QIT)).

Cualquier confusión acerca de los “observadores” en física se reduce a la falta de un modelo de causalidad genérico capaz de equiparar la teoría con la realidad (mapeo de teoría a universo), un modelo equivalente a la percepción en el nivel sintáctico de la descripción: equiparar directamente la confirmación científica de la teoría. con la autoexposición sistémica, es decir, de nivel semántico, “autológica” de propiedades sintácticas. En este sentido, el “conocimiento” y los “resultados del experimento” son indistinguibles de la realidad en general. La ciencia en su conjunto, incluida la física, se somete a este “proceso de transformación” a lo largo del tiempo en la evolución de teorías y modelos. La realidad se somete reflexivamente en el acto mismo de “observación y confirmación” de una teoría científica.

La percepción del valor de verdad o su equivalente mecánico es la única constante que debe ser satisfecha por cualquier teoría u observación; Asimismo, la percepción es el único modelo que puede exhibir todas las afirmaciones científicas verdaderas. Decir lo contrario también invoca la percepción y, por lo tanto, la lógica no se somete a la autodescripción interna (para completar) sino a la Percepción (para la coherencia). La percepción de consistencia es integridad, donde la percepción es el modelo que describe la causalidad.

Todo esto se aplica a la Física, ya que las transformaciones físicas pueden modelarse como cognición genérica (tiempo) actuando en concierto con información genérica (espacio), con Percepción como el modelo idéntico a la relación que existe entre cognición genérica e información genérica.

La física es la ciencia que estudia el universo físico en su forma más fundamental, lo que significa que una descripción de un fenómeno en términos de su física subyacente es irreducible; no puede ser descrito o explicado por nada más simple o más elemental.

La física es la más reduccionista de todas las ciencias; intenta descomponer estructuras complejas y fenómenos en sus elementos más simples, y las leyes más simples que gobiernan cómo se comportan esos elementos. Esto no significa que la física sea la más simple de las ciencias conceptualmente; Paradójicamente, es, con mucho, el más abstracto y conceptualmente complejo. Las cosas que estudia son solo “simples”, al menos en comparación con las moléculas complejas y las estructuras vivas.

Tampoco la física es siempre la mejor y más apropiada descripción cuando se estudia cualquier fenómeno físico; Las reacciones químicas pueden entenderse en términos de mecánica cuántica, es cierto, pero la química, al ser una disciplina de nivel superior conceptualmente, puede pasar por alto los detalles de bajo nivel y llegar a la respuesta correcta más rápidamente. Lo mismo es cierto de la biología; sería prácticamente imposible modelar los procesos químicos en una célula en términos de mecánica cuántica, porque los cálculos serían tan complejos y largos que ni siquiera la supercomputadora más poderosa del mundo (en la actualidad) podría resolverlos de manera razonable hora.

Por lo tanto, al estudiar el mundo natural, es mejor elegir la disciplina científica que mejor se adapte a la escala y la complejidad de los fenómenos involucrados (al menos, hasta el día en que tengamos supercomputadoras tan poderosas que todo se pueda modelar con las ecuaciones de la física fundamental )

Pero cuando buscamos las respuestas a las preguntas más fundamentales sobre la naturaleza (por ejemplo, “¿Qué es la materia?”, “¿De dónde vino el universo?”), Solo la física puede dar una respuesta definitiva, si es posible dar uno en absoluto.

Me gusta mucho la definición de física de la Academia Khan.

¿Por qué?

Porque comienzan admitiendo que es difícil definir la física porque sigue cambiando todo el tiempo con nuevas teorías e ideas.

No solo eso, sino que, por lo general, cada nuevo conocimiento lleva a más y más preguntas , muchas de las cuales permanecen sin respuesta .

Sin embargo, reconociendo la importancia de tener una definición para trabajar, ellos van a definir la física y sus objetivos son:

1. Defina con precisión las cantidades medibles más fundamentales en el universo (p. Ej., Velocidad, campo eléctrico, energía cinética). El esfuerzo por encontrar la descripción más fundamental del universo es una búsqueda que históricamente siempre ha sido una gran parte de la física, como se puede ver en la imagen cómica a continuación.
2. Encuentre relaciones entre esas cantidades medidas fundamentales (p. Ej., Las leyes de Newton, conservación de energía, relatividad especial). Estos patrones y correlaciones se expresan usando palabras, ecuaciones, gráficos, cuadros, diagramas, modelos y cualquier otro medio que nos permita expresar una relación de una manera que nosotros, como humanos, podamos entender y usar mejor.

Fuente: Academia Khan

¿Quiere realmente inspirarse para aprender más sobre los misterios de la física que se desarrollan cada vez más ?

Echa un vistazo a esta increíble infografía reciente sobre “Todo lo que [creemos] saber sobre física” del “youtuber, escritor científico y físico Dominic Walliman a través de BigThink:

Bueno, a decir verdad, nadie sabe qué es la física, ¡pero podemos tener analogías, aquí, usando un ejemplo de un artista y un físico !

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Un artista llega a un lugar que le gusta

Imagina Himalaya.

Él prepara sus herramientas. (Lápices, pinturas, arcillas, etc.)

Le gusta dibujar y sombrear.

Y luego se sienta y hace todo lo posible para imitar ese lugar.

Dibuja su primer dibujo.

Su dibujo puede no ser perfecto.

Obtuvo el límite correcto duro.

Pero él viene otro día

Hoy tiene la posición correcta de los árboles.

y otro más.

Ahora está corrigiendo los ríos.

Intenta diferentes herramientas.

Descubre que los lápices de carbón son increíbles para un sombreado realista.

Y finalmente es capaz de imitar al mundo lo mejor que puede.

¡No se ve increíble! Ahora podemos hacer montañas.

“El que sigue este proceso se llama Artista y el trabajo que realiza se llama Arte. ¡Duh!

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Como físico, uno busca el problema en el que trabajar. El problema generalmente es el mundo real o una parte de él.

Si lanzo una pelota en algún ángulo, ¿cuál será su alcance máximo o altura, por cuánto tiempo estará la pelota en el aire?

Preparas tus herramientas. (Mecánica cuántica, relatividad general).

Aquí la mecánica newtoniana será suficiente.

Y luego intentas imitar el mundo real lo mejor que puedes,

Escribe las ecuaciones cinemáticas básicas.

Su solución puede no ser perfecta.

Ok, obtuve las soluciones correctas para una pelota en el vacío.

Entonces se te ocurre una teoría diferente.

La fuerza debida a la resistencia del aire podría entrar en juego.

Y otra teoría más,

La pelota puede en el hiperespacio n-dimensional.

Intenta diferentes herramientas, aquí Matemáticas.

Oh! Ahora tengo que estudiar matemáticas,

¡Y finalmente puedes imitar el mundo real lo mejor que puedas!

¡Una mera ‘pelota’ en toda su gloria!

“El que sigue este proceso se llama Físico y el trabajo que realiza se llama Física. Es evidente que dices, pero la verdad no siempre tiene que ser impactante, ¿verdad?”

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* Extras para ti:

• Hay dos tipos de físicos, uno teórico y otro experimental. Un físico teórico es el que realmente hace el dibujo (teoría), el físico experimental son sus ojos, ¡el que comprueba qué tan buena es la imitación!
• Un artista no es el que visitó muchos museos de arte, o el que se sienta frente a la computadora contemplando el arte de Vinci o Picasso, o incluso el que habla de arte, sino el que toma el pincel y pinta . Del mismo modo, un físico o un estudiante de física no es el que lee muchos libros o mira muchos videos, sino el que toma los lápices y resuelve el problema.
• Al igual que algunos artistas prefieren dibujar paisajes, otros las personas o incluso los animales, de la misma manera, los físicos estudian diferentes campos como la astrofísica, otros la física nuclear o la física de partículas, etc.
• Varias materias primas se utilizaron para hacer herramientas (pinturas, lápices, arcillas) para artistas como madera, granito o arcilla de buena calidad. La materia prima que se utilizó para hacer herramientas para la Física es, como adivinó, Matemáticas.

Para ser sincero, es realmente difícil definir exactamente qué es la física. Por un lado, la física sigue cambiando a medida que avanzamos y hacemos nuevos descubrimientos. Las nuevas teorías no solo traen nuevas respuestas. También crean nuevas preguntas que podrían incluso no tener sentido cuando se ven desde la teoría física anterior. Esto hace que la física sea emocionante e interesante, pero también obliga a los intentos de definir la física en generalizaciones sobre lo que ha sido la física en lugar de lo que podría ser en algún momento en el futuro.

Dicho esto, las definiciones son útiles. Entonces, si es una definición que quieres, es una definición que obtendrás. En su mayor parte, los físicos están tratando de hacer lo siguiente:

1. Defina con precisión las cantidades medibles más fundamentales en el universo (p. Ej., Velocidad, campo eléctrico, energía cinética). El esfuerzo por encontrar la descripción más fundamental del universo es una búsqueda que históricamente siempre ha sido una gran parte de la física, como se puede ver en la imagen cómica a continuación.
2. Encuentre relaciones entre esas cantidades medidas fundamentales (p. Ej., Las leyes de Newton, conservación de energía, relatividad especial). Estos patrones y correlaciones se expresan usando palabras, ecuaciones, gráficos, cuadros, diagramas, modelos y cualquier otro medio que nos permita expresar una relación de una manera que nosotros, como humanos, podamos entender y usar mejor.

Crédito de la imagen: Adventures Inside the Atom , 1948 General Electric, George Roussos (dominio público)

OK, entonces, reducir la física a solo dos cosas es, sin duda, una simplificación general y pasar por alto algunos de los puntos más finos de lo que hacen los físicos y cómo lo hacen. Pero tratar de describir un universo complejo con leyes clarificadoras simples y útiles es de lo que se trata la física. Entonces, quizás tratar de describir la compleja actividad de lo que hacen los físicos con una definición simple y clarificadora no es una mala idea después de todo.

Disfruta leyendo,

GRACIAS,

SUMAN ROY.

Hagámoslo simple. Y se trata completamente de cómo veo la física.

La palabra física deriva de la palabra griega ” Phusis ” que significa naturaleza. Se puede expresar como ” Conocimiento de la naturaleza ” . Durante los días escolares no puedo entender la física. Parecía una historia inventada. Entonces me di cuenta de que se trata de perspectiva. Se trata de ver las cosas de manera diferente.

Para mí, la física es increíble y emocionante porque nos da otra perspectiva sobre lo que sucede a nuestro alrededor. Digamos que explica la fuerza gravitacional. Pero no puede justificar su existencia sino encontrar una manera de medirlo. El reconocimiento de la fuerza gravitacional se realiza al ver el evento en otra perspectiva. La fuerza gravitacional existe como siempre, pero encontramos una forma de medirla hace unos siglos.

La física trata de derivar leyes fundamentales para todos los eventos que ocurren en el Universo. Así es como funciona la física. Cuando hay un comportamiento desconocido en el Universo, el Científico intenta encontrar reglas / leyes para él y tratar de ponerlo bajo Física.

Otra analogía sería un juego de fútbol. Tiene reglas. Se debe jugar un juego basado en esas reglas. Pero no puedes cuestionar esas reglas. Del mismo modo, la física no define la razón de la existencia de reglas. No cuestionará las reglas. Simplemente describe cómo suceden las cosas y deriva una fórmula para medirlo.

La física es más como una herramienta. Una herramienta para la medición cuantitativa de todas las reglas de la naturaleza.

Con esta herramienta, podemos adaptar las reglas de la naturaleza a nuestro uso, y así podemos construir algo a partir de ella.

La física es la formulación de modelos matemáticos que representan el comportamiento de objetos conceptuales que están vinculados por una cadena de cálculos a observaciones de objetos aparentes. Hoy en día, los “objetos aparentes” suelen ser números, gráficos y representaciones virtuales en una pantalla de computadora.

Decimos que los modelos matemáticos funcionan cuando podemos usarlos para predecir lo que aparecerá en la pantalla cuando realicemos algún experimento. Los resultados a menudo se traducen en máquinas que luego realizan tareas con resultados predecibles. Nada de esto tiene nada que ver con ‘ontología’ … la naturaleza de la realidad / ser / no ser.

Las formulaciones de la física representan ‘campos’ y ‘formas’. Estos existen solo como concepciones.

Cada forma es lo que es: un círculo, un cuadrado, un cubo, una espiral, un cono … etc. Solo hay una de cada forma … y nunca cambia. Nadie ha visto nunca estas ‘formas puras’. Toma el cubo (solo hay uno). El cubo conocido tiene seis lados que son todos iguales. Cualquier cubo percibido tiene solo una o tres caras aparentes en cualquier momento, y cambian su forma y relación aparentes dependiendo del punto de vista.

Todas las formas se pueden describir usando matemáticas. Además, la transformación de una forma en otra se puede describir matemáticamente.

Si bien el número se puede usar para ‘describir’ un formulario, ningún número puede ser un formulario. El número no tiene forma, ni significado alguno, pero en sí mismo en relación con todos los demás números. El número no se puede detectar … no ‘color’, ‘olor’, ‘sensación’, ‘sonido’ o ‘sabor’ es un ‘número’. El número solo puede ser conocido.

Cada número puede representarse de maneras infinitas (por lo tanto, es imposible aprender números de la experiencia).

La física, por lo tanto, se ocupa de números y formas conceptuales.

Lo que son las formas y sus relaciones son producto del “significado”.

Por lo tanto, una ‘esfera’ pura (modificada) puede ser una ‘pelota de playa’ o ‘pelota de cricket’ o ‘cojinete de bolas’ o ‘el sol’, etc.

El significado también es un concepto puro y solo se puede conocer. De hecho, el significado de cualquier cosa no puede separarse del significado de todas las cosas.

La física no tiene sentido. El significado se aplica a las ecuaciones de la física para explicar su significado … la física no explica el significado.

La “vida” aparente es una combinación de número, forma y significado que simplemente se conoce … se manifiesta a través de los sentidos como formas, sonidos, sentimientos, sabores y olores de colores. La física no sabe nada de esto.

La física es el estudio de la magia.

Déjame mostrarte por qué

Rayos de energía de Dios disparados desde el cielo- Rayo

Levitando y moviendo objetos sin tocarlos- Electromagnetismo

Disparando electricidad por el aire- Tesla Coils

Hacer desaparecer la luz combinando dos filtros transparentes: polarización

Comunicación instantánea a grandes distancias: radiación electromagnética

Obteniendo energía de una bola de fuego mágica gigante a 10 millones de millas de distancia – Energía solar

Retraso del tiempo : dilatación del tiempo relativista

Usando pequeños trozos de material para crear suficiente energía para vaporizar una ciudad – Energía nuclear

Algún material de otro mundo que instantáneamente aniquila todo lo que toca: antimateria

Múltiples cosas que ocupan el mismo lugar al mismo tiempo: neutrones en una estrella de neutrones

Líquidos que trepan por las paredes y pueden filtrarse en grietas: helio superfluido

Cualquier simetría en nuestro universo conduce a una cantidad conservada: el teorema de Noether (en mi opinión, la mejor científica / matemática femenina)

Aceleración de partículas diminutas a velocidades increíblemente altas de rayos de muerte – Aceleradores de partículas

Doblar la luz curvando el espacio para “redefinir” la noción de una línea recta – Lente gravitacional

La capacidad de doblar el tiempo y el espacio – Relatividad general

Objetos que existen literalmente fuera del espacio y el tiempo de nuestro universo. chocando y enviando ondas a través del espacio y el tiempo: agujeros negros y ondas gravitacionales

Demonios, nuestro universo entero está modelado usando “campos invisibles que impregnan el universo”. Todo lo que observamos proviene de cómo las cosas interactúan con estos campos. Y ni siquiera he mencionado trabajos teóricos recientes. Alcubierre warp drive, 11 dimensiones en teoría de cuerdas, agujeros de gusano, materia oscura …

¿Necesito decir mas?

Nuestro universo es un mundo de fantasía por derecho propio. Alégrate de vivir en una era en la que podamos estudiarlo.

Todas las imágenes están tomadas de google images. El rayo, la antimateria, la bobina Tesla, la lente gravitacional (imagen de la NASA) y el superfluido son fotografías reales.

La física se refiere a un estudio de los contenidos del universo. Todo ello; desde el evento más pequeño y más corto hasta el más grande y más largo. De un quark a un cúmulo supergaláctico. Desde taquiones (si existen) hasta mundos paralelos (si existen). Pero no he visto nada en física o en ninguna otra ciencia (que dependa de la física) para decirnos qué es la realidad .

Creo que también es útil señalar un límite de la física, y de hecho de toda la ciencia. La física no responderá preguntas como por qué hay un universo en primer lugar , o si no hubiera vida para experimentar “el universo” y todo lo que tuvieras fueran cosas deslizándose y colisionando, ¿cuál sería el punto de todo?

La física no está diseñada para responder este tipo de preguntas. Pero potencialmente puede decirle todo lo que desea saber sobre lo que está sucediendo dentro del universo.

Sospecho que nunca habrá una sola respuesta autorizada sobre esto, así que solo voy a poner mis 2 centavos. Una respuesta rápida y simple: la física es el estudio de la ENERGÍA .

Esto es lo que me gusta preguntar a mis alumnos el primer día de clase de Física 101. ¿Qué es la física para ellos? Algunos me dan muy buenas respuestas, pero para mí personalmente, la física es en el fondo todo acerca de la energía. Todo en física se remonta a la energía.

Permítanme usar un argumento un poco más técnico. La física introductoria te enseñará primero la fuerza. F = ma. (Bueno, después de aprender la cinemática, que no es física). Pero para la física avanzada, no comienza con F = ma. Comienzas con la ecuación de campo lagrangiana, hamiltoniana, de Schrodinger, lo que sea. Se trata de energía de alguna forma. Eso sí, Energy-Momentum es un 4-vector. Nunca se pueden separar por completo. Entonces, cuando digo energía, me refería naturalmente al tensor de energía-momento, en el sentido de la Relatividad General. Todo sigue algunas ecuaciones de energía, cualquiera que sea la forma que elija. Menos acción (lagrangiana), geodésicas más cortas (GR), energía potencial más baja (equilibrio), …

ENERGÍA, ENERGÍA, ENERGÍA …

Ciencias físicas o físicas estamos teniendo tantos científicos inspiradores. Dicen que la física no es más que una simple imaginación. En realidad, la definición real de física es la rama de la ciencia que se ocupa de la naturaleza y las propiedades de la energía. En esta Física se incluye la mecánica, el calor, la luz y otras radiaciones sonoras. Esos son todos de la física.

Algunas de las preguntas científicas no tienen final ni respuestas. ver algunas preguntas más
1. ¿Cómo comenzó el universo? ?
2. ¿Cómo cambiará el universo en el futuro?
3. ¿Cómo encontrar el sol es estrella o planeta?
y así.

Muchos físicos trabajan en investigación ‘pura’, tratando de encontrar respuestas a este tipo de preguntas. Las respuestas que obtienen a menudo conducen a aplicaciones tecnológicas inesperadas.

Pero finalmente la ciencia es muy muy interesante. En esto somos lleva más hitos.