Uno de los retos a la hora de aprender física es su vocabulario. ¡Los científicos parecen hablar un idioma propio! Con la rara excepción de Stephen Hawking, quien le dio al mundo una explicación del cosmos en términos cotidianos con su Breve historia del tiempo, que por cierto puedes conseguir en Amazon.

Pero, en realidad, el lenguaje de la física no es tan difícil de comprender si conoces los términos clave y los grupos de palabras. ¡Por eso Superprof te presenta este glosario de física!

Incluimos un poco de información adicional para que puedas ver cómo encaja cada término dentro de esta disciplina llamada física.

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Vamos

Las diferentes ramas de la física

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El péndulo de Newton demuestra la conservación de la energía y de la cantidad de movimiento.

La ciencia física se divide en dos amplias categorías: la física clásica y la física moderna. La regla general que las distingue es muy simple:

Cualquier descubrimiento realizado antes de 1900 generalmente se considera clásico. Todo lo establecido después de 1900, aunque se base en una teoría clásica, se considera moderno, siempre que dé lugar a una nueva vía de investigación y/o debate.

¿Qué estudia la física clásica?

En caso de que realices estudios e investigaciones en física clásica, tu trabajo podría tratar sobre: 

  • Mecánica clásica: el estudio y análisis de objetos visibles a simple vista, incluidos planetas, estrellas y galaxias.
  • Leyes del movimiento de Newton, que describen la correlación entre un cuerpo y las fuerzas que actúan sobre él.
  • Termodinámica: temperatura en relación con la energía y el trabajo (¡trabajo no tiene el sentido ordinario!).
  • Teorías de la relatividad de Einstein: relatividad especial y relatividad general.
  • Teoría del caos.

Quizás la mejor manera de comprender el principio de la teoría del caos es ponerlo en el contexto de una aplicación de la vida real. Para nuestros propósitos, predecir el clima funcionaría.

En la superficie, los patrones climáticos parecen bastante aleatorios: un día llueve y al día siguiente hace sol, y luego tenemos temperaturas suaves antes de que el mercurio caiga precipitadamente.

Aunque estos cambios climáticos son aparentemente impredecibles, hay un patrón en ellos impulsado por múltiples factores.

El clima, con su humedad y corrientes de aire, se considera un sistema dinámico, un sistema que se mueve.

Cuando hay un sistema dinámico que es sensible a las condiciones iniciales, puedes analizar su comportamiento a lo largo del tiempo utilizando las matemáticas, permitiendo así una predicción de su comportamiento futuro.

Sin embargo, como dijo el matemático Edward Lorenz, el presente determina el futuro, pero un presente aproximado no determina aproximadamente el futuro.

Esta es la definición misma de la Teoría del Caos.

palabras clave fisica
Dentro de un caos aparentemente aleatorio se repiten patrones.

¿Y la física moderna?

Debido a las limitaciones tecnológicas e intelectuales de su período de descubrimiento, la física clásica carece de una explicación profunda que solo puede proporcionarse a través de teorías modernas como la mecánica cuántica y/o mediante el uso de la relatividad de Einstein, a diferencia de la relatividad galileana.

La esencia de la física moderna se ocupa de los extremos: partículas muy pequeñas o aspectos o propiedades muy grandes de la materia, largas distancias o altas velocidades.

Los «términos medios» suelen ser tratados por la física clásica.

Una forma adecuada de describir esta diferencia sería el comportamiento de un gas. Los estudios realizados a 0 º Celsius podrían ser materia de un estudio clásico, pero ese mismo gas, en cero absoluto (-273,15 º Celsius) sería de interés para cualquiera que lleve a cabo una investigación en física moderna.

El cero absoluto representa la ausencia total de calor; es el límite más bajo en la escala de temperatura termodinámica.

No se puede ser partidario de una u otra rama, ya que hay que tener en cuenta que la física moderna depende en gran medida de las teorías clásicas.

Así, a diferencia de la música, donde uno podría especializarse en tocar el piano clásico o el piano de jazz moderno, no es necesario elegir practicar la física clásica o la física moderna.

Sin embargo, como aspirante a físico, puedes elegir un campo específico de la física. Vamos a examinar algunos de ellos.

Terminología básica de física

especialidades de la fisica
¿Qué rama de la física te interesa más?

Si te gusta The Big Bang Theory, podrías aspirar a seguir los pasos de Sheldon para convertirte en físico teórico y usar ecuaciones matemáticas para predecir el resultado de las teorías.

Sin embargo, si Leonard es tu favorito, podrías ser como él convirtiéndote en físico experimental (el complemento de la parte teórica), realizar experimentos reales y registrar tus resultados.

Raj es astrofísico y estudia la naturaleza de los cuerpos cósmicos además de su posición y cómo se mueven en el espacio.

La física de partículas, también conocida como física de altas energías, implica el estudio de las partículas que forman la materia y la radiación. Ten en cuenta que la partícula, en este sentido, podría ser cualquier cosa, desde electrones hasta polvo.

Con la física aplicada podrías ayudar a desarrollar nuevas tecnologías o ayudar a resolver los problemas de ingeniería relacionados con dicho desarrollo. De hecho, esta rama de la física es el vínculo entre el estudio científico y la ingeniería.

La biofísica toma prestados métodos de análisis utilizados en física para estudiar cualquier fenómeno biológico.

Física atómica: ¿sabes esos ingeniosos diagramas de valencias y electrones de tus libros de ciencia? Fueron concebidos por médicos atómicos, que estudian la composición y estructura de los átomos.

Existe una diferencia entre la física atómica y la física nuclear a pesar del uso sinónimo de las palabras atómico nuclear.

La física nuclear se ocupa únicamente del núcleo de un átomo. ¿Alguna vez te han hecho una resonancia magnética? Esta y otras facetas de la medicina nuclear, como las tomografías y otras espectroscopias, surgieron a través de descubrimientos en física nuclear.

La física de la materia condensada implica estudiar el comportamiento de sólidos y líquidos utilizando diversas leyes físicas.

Este campo de investigación es una encrucijada donde confluyen varias disciplinas: la física teórica, la física de partículas y la nanotecnología se fusionan con la química y todas las áreas antes conocidas como física del estado sólido. También es uno de los campos de estudio más activos de la física contemporánea debido a su gran amplitud y diversidad de materiales para estudiar.

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Vocabulario de física general

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¿Conoces todas las partes del átomo?

Ahora que hemos analizado algunas especialidades de la física que podrías considerar para tu carrera, profundicemos en el vocabulario utilizado en esta disciplina. ¡Seguro que algunas palabras y conceptos de física te son familiares!

El quark representa una partícula elemental. Hay seis tipos: arriba, abajo, cima/verdad, fondo/belleza, encanto y extraño. Los quarks siempre se presentan en configuraciones de tres: uno arriba/dos abajo; dos cima/uno fondo y así sucesivamente.

Un hadrón son dos o más quarks unidos por la fuerza nuclear fuerte. Cada vez que escuches hadrones, bosones o fermiones, ahora sabrás que esos nombres representan clases de partículas subatómicas. ¿Has oído hablar de un colisionador de hadrones? ¡Ahora sabes por qué se llama así!

El neutrino es una partícula subatómica sin carga eléctrica y de masa muy pequeña. Viaja muy rápido, ¡casi a la velocidad de la luz!

Cuántica: esta palabra se usa mucho en física, desde para describir campos de estudio (cromodinámica cuántica) hasta para delinear ramas enteras de la física, como la teoría cuántica de campos. El cuanto representa la unidad más pequeña posible en la que se puede dividir cualquier cosa: «a nivel cuántico», por ejemplo.

Un isótopo es una posible forma de un elemento. Dos o más elementos pueden tener el mismo número de protones, pero varían en el número de neutrones en el núcleo.

Quizás el más conocido de estos elementos es el uranio-235, que se diferencia del uranio-238 porque tiene 3 neutrones menos, aunque ambos son el elemento identificado como uranio. El uranio-235 se usa en centrales nucleares y para fabricar armas nucleares.

Los físicos asocian las ondas con cualquier perturbación que transfiera energía a través de la materia o el espacio. Las ondas pueden ser una vibración o una oscilación, de un medio físico o de un campo, alrededor de ubicaciones esencialmente fijas. Los dos tipos principales de ondas son mecánicas o electromagnéticas. ¿Adivinas qué tipo de ondas emite tu microondas?

Física teórica, astrofísica o física del plasma: mientras piensas en qué rama de la física puedes dejar huella, consuélate sabiendo que, algún día, a través de tu arduo trabajo, puedes llegar a nombrar un elemento o partícula que los futuros estudiantes tendrán que aprender, ¡como el bosón de Higgs!

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Juan

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