A menudo he oído decir que las matemáticas son la parte más importante de la física, y que solo las afirmaciones matemáticas pueden ser teorías válidas en física. Creo que esto está perdiendo el punto por completo.
Déjame darte un ejemplo de la historia.
Durante cientos de años, la teoría del movimiento planetario del epiciclo permitió predicciones extremadamente precisas de las futuras posiciones del planeta. Entonces puedes decir que fue una buena teoría científica en ese sentido. Cualquier imprecisión probablemente podría haberse corregido según sea necesario, al agregar más refinamientos al modelo. Pero decir que era una teoría física ideal sería engañoso, porque las razones de este movimiento en particular aún eran completamente desconocidas. El trabajo de los científicos era comprender los hechos subyacentes que impulsaron el modelo.
- ¿Cuál es la interpretación geométrica de un tensor? ¿Representa fenómenos físicos similares a los vectores?
- ¿Cuál es el significado del trabajo por el que se otorgó el Premio Nobel de Física 2016?
- ¿Cómo puede una transformación de indicador tener un número sinuoso?
- ¿Obtener una maestría en matemáticas y una maestría en física es una mala idea? Si no, ¿qué tan difícil sería lograrlo?
- ¿El momento de la fuerza es vectorial o escalar?
El siguiente descubrimiento revolucionario fue que el sol era el centro del sistema solar. Entonces se notó que un planeta barre áreas iguales en tiempos iguales. Esta fue una gran mejora en la comprensión de antes, pero aún nadie sabía por qué era así.
Newton apareció y demostró que las mismas leyes físicas que mueven objetos en la Tierra también se aplican a los planetas. Hasta entonces, se pensaba que los cielos y la Tierra eran completamente diferentes. Es interesante notar que la fórmula de Newton para la distancia recorrida por un cuerpo que cae fue publicada primero por otra persona. Pero nadie recuerda el nombre de esa persona. La diferencia fue que Newton explicó por qué la fórmula era la única posible. Para hacer esto, tuvo que formular sus leyes de movimiento e inventar cálculo. El científico anterior simplemente elaboró una fórmula que se ajustaba a sus datos experimentales sin tratar de entender. Esa fue la diferencia crítica.
Y, por supuesto, la historia continúa. La Relatividad General de Einstein explica más sobre el porqué de la gravedad. El modelo estándar y el mecanismo de Higgs explican cómo los objetos tienen masa en primer lugar.
Todavía tenemos científicos que dicen que las matemáticas que describen estas teorías son suficientes. Pero es la intuición que los científicos pueden obtener de una verdad más profunda lo que guía a la ciencia.
Lea Persig’s Zen and the Art of Motorcycle Maintenance para obtener una buena idea de todo esto.
