Desde el Principio de Arquímedes, que se remonta a alrededor del 250 a. C. hasta la carrera para probar la gravedad cuántica, la curiosidad de nuestro mundo físico ha conmovido la mente humana como ninguna otra disciplina.

Sin duda, la física es una disciplina de gran alcance, que va desde lo subatómico hasta lo astronómico.

El punto clave que hay que recordar es que estudiar física, como estudiar cualquier otra cosa, no implica abarcarlo todo. Por supuesto, hay que aprender los fundamentos de la física, fórmulas y conceptos, pero después de eso, ¡puedes elegir la rama de la física que más te guste!

En este artículo, Superprof te ayuda a comprender los conceptos básicos de la física: las propiedades de la materia y las leyes que rigen su comportamiento, así como las fuerzas que actúan sobre ellas.

También conocerás a los físicos del pasado y del presente que han cambiado radicalmente la forma en que vemos nuestro entorno.

Naturalmente, también debes conocer algunas de las palabras asociadas con la disciplina...

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Vamos

Glosario de física

concepto de fisica
¿Este eres tú cuando te nombran la teoría de la relatividad general?

Es hora de confesar: cuando Sheldon Cooper parlotea sobre ciencia, ¿cuántos de vosotros entendéis lo que dice? ¿Te parecen palabras inexplicables lanzadas como si los personajes estuvieran discutiendo la próxima película de superhéroes en lugar de una ciencia profunda? Quizás la reacción de Penny habría sido otra si hubiera sabido de lo que estaban hablando, si hubiera conocido palabras como:

Cuanto/quántum: esta palabra significa «la unidad más pequeña posible». El adjetivo «cuántico» describe el estudio al nivel de partícula más pequeño. Algunos campos de estudio a nivel cuántico incluyen:

  • La mecánica cuántica, incluida la teoría cuántica de campos, se ocupa de las escalas más pequeñas de energía. También se conoce como física cuántica, teoría cuántica y mecánica matricial.
  • El entrelazamiento cuántico establece el estudio de una partícula que afecta a todas las demás partículas conectadas a ella.
  • La óptica cuántica es el estudio del comportamiento de la luz; más específicamente, los fotones.
  • El túnel cuántico o efecto túnel describe el fenómeno de la materia que viaja sin pasar por ningún espacio intermedio.
  • La electrodinámica cuántica: la unión de la teoría de la relatividad especial y la mecánica cuántica.

No todas las teorías cuánticas están probadas. Por ejemplo, la gravedad cuántica, el postulado que busca describir las fuerzas gravitacionales en términos de mecánica cuántica, aún no se ha probado.

Los bosones y los fermiones son las dos clases de partículas subatómicas, que llevan el nombre del físico teórico Satyendra Nath Bose y del físico teórico y experimental Enrico Fermi.

Una tercera clase llamada hadrón es una partícula compuesta que consta de dos o más quarks. Los hadrones salvan la brecha entre fermiones y bosones.

Los quarks son otro tipo de partícula elemental, los únicos capaces de experimentar las cuatro fuerzas fundamentales, que son el electromagnetismo, la gravedad, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil.

Hay muchos términos que aprender en física, así que échale un ojo a nuestro artículo completo sobre los términos clave en física.

Hemos incluido bastantes nombres de físicos en estas descripciones, así que ¡vamos a hablar ahora de otras grandes mentes que han ayudado a entender mejor el mundo en el que vivimos!

Físicos famosos

que es la fisica cuantica
Muchos piensan que Albert Einstein es el padre de la física moderna, ¡pero de hecho es el líder de la física clásica!

La física se estableció como una disciplina durante el período del Renacimiento, a pesar de que se habían realizado muchos estudios sobre la naturaleza de nuestro mundo físico antes de esa época.

Aunque Galileo hizo avances importantes en los estudios de nuestro cosmos, incluso desacreditando varias teorías arraigadas, en realidad es William Gilbert a quien se le debe otorgar el título de Primer Científico Moderno.

William Gilbert defendió la necesidad de experimentos seguros y argumentos demostrados. Hasta entonces, los físicos se habían entregado a la teoría sin experimentación o al trabajo real sin formular ninguna teoría que hiciera posible replicar su trabajo.

Gracias al deseo de Gilbert de evitar las conjeturas y las opiniones filosóficas, otros científicos adoptaron su ética, y la ciencia de la física progresó a pasos agigantados. Incluso hoy en día, físicos de todo tipo defienden su filosofía de investigación, como:

Alan Guth, un físico teórico cuyo trabajo en la teoría de partículas elementales ha ampliado nuestro conocimiento del Big Bang. De hecho, fue pionero en la teoría de la expansión cósmica.

Edward Witten, profesor de física matemática, realiza investigaciones sobre la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica, entre otros campos de la física matemática.

Roger Penrose fue el profesor del fallecido gran Stephen Hawking. El suyo nunca fue un caso en el que el estudiante superara al maestro; disfrutaron de una larga colaboración que, en un momento dado, resultó en que se les concediera conjuntamente el Premio Wolfe.

Aunque el campo de la física tiene más investigadores hombres que mujeres, cada vez hay más mujeres físicas que abogan por el descubrimiento y el avance de la ciencia.

Cuando todavía era estudiante de posgrado, la astrofísica Jocelyn Bell Burnell fue la primera en observar y registrar los púlsares, un descubrimiento que le valió el Premio Nobel de Física.

Fabiola Gianotti, física de partículas y la primera mujer directora general del CERN, fue la líder del proyecto ATLAS a través del cual se observó por primera vez el bosón de Higgs.

La astrofísica Sandra Faber centró su investigación en cómo evolucionan las galaxias. Ella fue la primera en postular que, cuanto más brillante es la galaxia, más rápido deben viajar sus estrellas.

¡Hay muchas personas increíbles explorando nuestro universo, a través de la teoría y el descubrimiento! ¿Por qué no lees nuestro artículo completo sobre físicos famosos?

Conceptos clave en física

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¿Sabes cuándo se descubrieron las ondas gravitacionales?

Todos los teoremas físicos y todos los descubrimientos de la física se basan en los mismos conceptos fundamentales.

Contemplemos, por un momento, el universo: grande y aún en expansión, lleno de energía y materia. En sí mismo, el universo podría ser un concepto abrumador; después de todo, ¡es infinito y está casi inexplorado!

Sin embargo, las mismas fuerzas que gobiernan la física de nuestro universo también se aplican a las partículas elementales. Son la gravitación, la fuerza electromagnética y las fuerzas nucleares débiles y fuertes.

Estas fuerzas son externas a la materia y actúan sobre ella, ya sea atrayéndola o repeliéndola; uniendo o creando. Es importante no confundir la fuerza con la energía. Todo tiene energía, ya sea energía potencial, energía cinética; energía elástica o radiante.

¡Las ondas llevan energía! Las ondas sonoras, las microondas; las ondas sísmicas y las ondas gravitacionales… Todas transportan energía. Lo que es más interesante es que transportan energía pero no materia.

Las ondas gravitacionales son particularmente desconcertantes porque son causadas por los procesos más energéticos de nuestro universo y se ondulan a lo largo del espacio-tiempo. A pesar de haberlas predicho Albert Einstein en 1916, estas ondas se han detectado recientemente: ¡en 2016, para ser exactos!

En realidad, no es muy difícil dominar los conceptos clave de la física y, una vez que lo hagas, podrías pasar a estudiar física teórica, física experimental o física de materia condensada, ¡uno de los campos más activos de la física en la actualidad!

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Hechos de la física que te sorprenderán

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¡Estudiar física te será más fácil con estos asombrosos hechos relacionados con la física!

¿Sigues pensando que la física es una asignatura difícil? ¿Nada de lo que hemos dicho hasta ahora te ha animado a estudiar esta ciencia?

¿Y si te dijéramos que el Dr. Who es más ciencia que ciencia ficción? Bueno, al menos incluye aspectos de la ciencia moderna… Nuestro modelo actual de cosmología incluye universos paralelos infinitos. Como son infinitos, todo lo que pudo haber pasado o puede pasar ya ha pasado, en un universo o en el otro. ¿Te suena familiar?

¿Qué pasa con el espacio-tiempo y hacer un agujero en el tejido de la realidad? Incluso el destornillador sónico del Doctor Who es un postulado de física válido, ya que, puesto a la frecuencia correcta, un dispositivo de este tipo puede estimular las moléculas para que se comporten de manera diferente.

Ahora vamos a hablar sobre el plasma. Fluye por tus venas y llena el cosmos; ¡el plasma incluso hace posible la televisión de alta definición! El plasma es uno de los cuatro estados fundamentales de la materia. Los otros tres son: líquido, sólido y gaseoso.

El significado griego de la palabra, sustancia moldeable, la hace especialmente aplicable a los campos de la física médica (un campo de investigación relativamente nuevo), la ingeniería (fabricación de semiconductores) y, por supuesto, su estudio en el campo de la astrofísica.

Afortunadamente, aunque llevan el mismo nombre, el plasma del cuerpo es muy diferente del plasma del sol. Si fueran de la misma composición, ¡todos explotaríamos! Aun así, la física del plasma es un campo de estudio muy intrigante...

Hay muchos aspectos fascinantes y asombrosos de la física y una gran variedad de ramas que estudiar: desde la física molecular y la física aplicada pasando por la física computacional, hasta la física de altas energías... ¿Cuál te gusta más?

Solo tienes que atreverte a estudiar la rama de la física que más te atraiga. Después de eso, la infinitud del espacio es el límite... ¡literalmente!

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Juan

Arquitecto, me gusta aprender otros idiomas, el cine y explorar otras culturas.