¿La física teórica moderna es más que solo resolver problemas de palabras?

Realmente no. Así que hago teoría nuclear, por lo que mi respuesta se adaptará a ese campo específico, pero el primer punto más obvio es que cuando estás investigando, no hay problemas de palabras, ya que nadie lo ha hecho antes. En realidad, debe averiguar cuál sería el problema y luego cómo responderlo.

Los teóricos realmente teóricos intentan seguir las matemáticas de una teoría y desarrollar nuevos puntos que podrían dar más información sobre la física de un problema. O podrían proponer un nuevo concepto matemático para explicar algunos aspectos físicos observados y ver a dónde los lleva y qué predicciones hace, para verificar su validez. Este trabajo es principalmente lápiz y papel, e involucra los rincones más oscuros y aterradores más profundos que nunca supiste que existían. Los campos donde este tipo de trabajo son prominentes podrían ser la teoría de cuerdas o la cosmología.

Luego están los teóricos computacionales. Mucho de lo que hacemos es encontrar formas de obtener cálculos prácticos de las ecuaciones físicas, creando programas de computadora para resolverlos numéricamente. La mayoría de las veces, cuando aplica la teoría a un sistema real, obtiene ecuaciones diferenciales repugnantes que en realidad son imposibles de resolver, y las soluciones son sumas infinitas. Así que hay personas ab initio que trabajan tratando de resolver estos problemas computacionalmente para obtener una aproximación de la solución exacta. Luego hay otros que desarrollan teorías autoconsistentes que hacen ciertas suposiciones, y ven cuán cerca podemos obtener una solución de esa teoría para que coincida con la solución exacta, sabiendo que nuestra teoría no es del todo exacta, pero es mucho más fácil de resolver. Los ejemplos incluyen la resolución de la función de onda nuclear exacta de QCD, donde se vuelve tan computacionalmente costosa que solo podemos resolver sistemas de un puñado de nucleones, frente a hartree fock, que es una aproximación, pero podemos obtener soluciones para toda la tabla nuclear.

La física teórica no se trata de resolver problemas de palabras.

Se trata de entender cómo funciona la naturaleza.

La física teórica se trata de descubrir los principios subyacentes, la lógica si lo desea, de cómo se interconectan varios fenómenos en la Naturaleza.

La física experimental consiste en reunir evidencia que a) pueda usarse para mejorar teorías o construir otras nuevas, yb) para apoyar o refutar las teorías propuestas.

Pero luego pasas a aplicar lo que aprendiste. La física aplicada, que conduce a la ingeniería, se trata de resolver problemas del mundo real (es decir, con una L, no una palabra): construcción de infraestructura, motores, redes de telecomunicaciones, microchips, satélites, automóviles, hornos de microondas, lo que sea.

En pocas palabras, la única razón por la que podemos construir un horno de microondas, construir un microchip capaz de ejecutar miles de millones de instrucciones por segundo, o crear un motor a reacción que funcione de manera confiable a presiones y temperaturas extremas es porque alguien desarrolló la teoría; alguien más realizó experimentos y proporcionó datos de alta calidad para ayudar a encontrar la teoría correcta; y, sin embargo, alguien más tomó la teoría, ahora validada por experimento, y tradujo sus predicciones en ecuaciones prácticas que los ingenieros podrían usar al crear esos magníficos diseños.

La física de la escuela secundaria se trata de enseñarte lo básico. La idea de que puedes cuantificar la Naturaleza usando números; que estos números están conectados por ecuaciones; y que puedes usar esas ecuaciones para hacer predicciones, que son más confiables, más precisas que las predicciones de los chamanes y los brujos de nuestro pasado pre-científico. Predicciones en las que puede confiar, en última instancia, con su vida al abordar ese avión o recostarse en una máquina de resonancia magnética en el hospital.

Incluso si no planea convertirse en físico o ingeniero, no está de más conocer los fundamentos de la ciencia en la que se basa nuestra vida moderna, a veces en un sentido muy literal (por ejemplo, cuando vuela a 30,000 pies) ) De hecho, sigo consternado por el hecho de que más de tres siglos después de Newton, en un mundo en el que estamos rodeados de máquinas de complejidad inimaginable, para la mayoría de las personas, una ecuación diferencial simple como v = dx / dt es gobbledygook. Los ciudadanos que ignoran incluso los fundamentos de la ciencia moderna de los que dependen nuestras vidas no pueden formar un electorado informado; más bien, corren el riesgo de convertirse en víctimas o herramientas de demagogos y charlatanes.

Lamentablemente, HS Physics puede ser muy aburrido. Enseña cosas que eran viejas hace un siglo. Incluso la física de primer año puede ser aburrida en la universidad, pero al menos entonces tendrás la oportunidad de interactuar con físicos REALES que están haciendo una investigación REAL y haciendo cosas geniales.