La física es el estudio de cómo funciona la naturaleza. Las matemáticas fueron “descubiertas” durante las primeras etapas del esfuerzo de la humanidad por comprender la naturaleza. La naturaleza funciona de alguna manera, con o sin matemáticas; inventamos las matemáticas para describir esos trabajos.
La química es en realidad una rama de la física aplicada, en realidad más específica que la ciencia de los materiales por definición. Tiene un enorme legado que se remonta a la época medieval, por eso la disciplina se considera un campo discreto de la física.
La física y la química convergieron a principios del siglo XX con un entendimiento común, que la mecánica cuántica y la termodinámica estadística es la base de toda “comprensión del mundo” requerida para mejorar nuestras vidas cotidianas. Disciplinas como la química marina, atmosférica y ambiental, el reciclaje, el diseño novedoso de medicamentos para combatir el cáncer y caen bajo la etiqueta de “química”. Que nuevamente es solo física aplicada.
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La ciencia de los materiales es en realidad todos esos campos combinados:
–Física avanzada aplicada (mecánica clásica y cuántica, electromagnetismo avanzado, termodinámica, simulaciones por computadora como análisis de elementos finitos) para describir qué esperar de las interacciones y enlaces atómicos cuando se desean propiedades específicas de la materia para una aplicación dada de algún material novedoso;
-química avanzada aplicada (química física, ingeniería de superficies y catálisis, nanotecnología y semiconductores / células fotovoltaicas, química de polímeros, química inorgánica, métodos analíticos, síntesis orgánica e inorgánica e ingeniería química), para reconocer si lo que ha imaginado puede realmente producirse y incluso hacer un procedimiento para crearlo;
-una pizca de biología (bioquímica celular y molecular, ingeniería de tejidos, biocompatibilidad de materiales, microfluídica, anatomía e ingeniería biomecánica) si necesita construir algo que reemplace los órganos vitales del cuerpo (¡o incluso desarrollar nuevos órganos reales!) o incluso tan humilde como construir algo para procesar alimentos con él;
-Las herramientas matemáticas aplicadas como cálculo, ecuaciones diferenciales parciales, integración de números complejos, etc. son un requisito para aplicar métodos de síntesis y caracterización de materiales,
y
-el conocimiento básico de programación de computadoras de nivel medio se considera una herramienta obligatoria para el científico de materiales, ya que no tiene que desperdiciar dinero en materias primas y experimentos sin predecir un resultado final de antemano.
Bajo la definición dada, cae y encaja bajo la etiqueta de “física”.
