¿Qué es la física? Definición, Historia, Importancia, Alcance

La mente más curiosa de todas las especies es la mente del homosapiens. Los humanos siempre sienten curiosidad por la naturaleza que los rodea y las leyes mágicas sobre las que funciona. El sol siempre sale por el este y se pone por el oeste, la luna aparece de noche y el sol de día, y así sucesivamente. Todas estas preguntas no hacen que los humanos sientan curiosidad, sino que los hacen pensar y descubrir las diferentes teorías de la naturaleza y, al hacerlo, los humanos pronto comenzaron a descubrir la física para descubrir el mundo y su misterio. Aprendamos qué es la física con más detalle,

¿Qué es la física?

La palabra “ciencia” tiene su origen en una palabra del diccionario latino llamada “Scientia” que significa “saber”. Por tanto, en cierto modo, se puede decir que la ciencia no es más que conocer el funcionamiento de todo, desde la naturaleza hasta las máquinas. Dentro de la ciencia, una categoría bien conocida es la ciencia de la naturaleza, que es el estudio del mundo físico que rodea a los humanos. Física, química, biología, geología, todos estos campos se encuentran bajo la ciencia de la naturaleza.

Una disciplina básica de las ciencias de la naturaleza es la física . Física es también una palabra tomada del diccionario latino que significa naturaleza. En sánscrito, se conoce como «Bhautiki», que es el mundo físico que lo rodea. La definición de física no está presente con precisión, pero se puede decir que la física es el estudio de todas las leyes básicas de la naturaleza y su manifestación en un fenómeno diferente.

La física en su conjunto explica los diversos fenómenos físicos con respecto a conceptos y leyes. Por ejemplo, desde la caída de una manzana al suelo y la ley asociada con ella hasta la rotación de los planetas alrededor del sol, el electromagnetismo y sus efectos, la física lo define todo. El principal concepto involucrado en la física es el uso de enfoques básicos para problemas más grandes y complejos, el proceso de resolver un problema complejo dividiéndolo en partes más pequeñas se llama reduccionismo . Entonces el acto de unificar diferentes leyes se llama unificación .

Historia de la Física

La palabra ciencia tiene su origen en una palabra latina llamada “Scientia” que significa “saber”. La palabra “Física” tiene su origen en una palabra griega llamada “Phusike” que significa naturaleza. En sánscrito, la física se llama «Vigyaan» que significa «conocimiento», todas estas palabras simplemente dicen que la física es tan antigua como la especie humana. Las primeras civilizaciones como Egipto, India, Grecia, etc., hicieron una contribución significativa en el campo de la física. A partir del siglo XVI, Europa participó fuertemente y contribuyó. A mediados del siglo XX, la ciencia se convirtió en una empresa internacional y el rápido crecimiento en el mismo campo está en marcha. Los dos principales enfoques de la física ya se han descrito anteriormente, son la unificación y el reduccionismo. 

Importancia y aplicación de la física.

• Las identidades complejas y de mayor magnitud se explican utilizando teorías más simples.
• Los nuevos dispositivos se inventan utilizando las leyes básicas de la física.
• Las observaciones y experimentos pueden usarse para crear nuevas leyes o para modificar las leyes existentes.
• El objetivo final es encontrar un conjunto unificado de leyes que gobiernen la materia, la energía y el movimiento tanto a nivel microscópico como macroscópico.

Alcance y entusiasmo de la física

El alcance de la física se puede comprender en gran medida observando sus subdivisiones. Hay básicamente dos tipos de estudios en física, física macroscópica y física microscópica. La física macroscópica se ocupa de los fenómenos a escala astronómica terrestre, mientras que la física microscópica se ocupa del fenómeno a escala atómica, molecular o nuclear. El estudio macroscópico se realiza mayoritariamente en la física clásica que incluye temas como la mecánica, la termodinámica, etc. El estudio microscópico es el estudio de la estructura del átomo, etc. La física clásica no puede contribuir en este campo y actualmente se hace referencia a la teoría cuántica. para los estudios a nivel microscópico.

Por lo tanto, se puede decir que el alcance de la física es realmente muy amplio. El estudio cubre una plétora de cantidades físicas como longitud, masa, tiempo, energía, etc. Desde el estudio de las cantidades más pequeñas (hasta 10 ^-30 o menos) hasta el estudio de las cantidades a nivel astronómico (hasta 10 ²⁰ o más).

Fuerzas fundamentales en la naturaleza

La fuerza se ve y experimenta a diario y está disponible tanto a nivel macroscópico como microscópico. A nivel macroscópico, además de la fuerza gravitacional, se experimentan varios tipos de fuerzas, por ejemplo, fuerza muscular, fuerzas de contacto, elongación o compresión de elásticos, etc. A nivel microscópico, existen fuerzas eléctricas y magnéticas, fuerzas nucleares, etc. Aunque, además, se observó que la mayoría de las fuerzas definidas o explicadas se derivan de cuatro fuerzas fundamentales. Las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza son,

• Fuerza Gravitatoria: Es la fuerza mutua que se produce entre dos objetos en virtud de sus masas. La fuerza gravitacional es una fuerza universal. La fórmula de la fuerza gravitacional es,

F _G = (GM ₁ M ₂ )/r ²

F _G = fuerza gravitatoria

M ₁ , M ₂ = Masas 1 y 2.

r = distancia entre el centro de masas.

• Fuerza electromagnética: Es la fuerza que se produce entre las partículas cargadas. Si las cargas están en reposo se produce el fenómeno del campo eléctrico y si las cargas están en movimiento se produce tanto el fenómeno del campo eléctrico como el magnético. Por lo tanto, se denomina fuerza electromagnética.
• Fuerza nuclear fuerte : Es la fuerza más fuerte entre las cuatro fuerzas fundamentales. Esta fuerza une los protones y los neutrones en un núcleo. Esta fuerza es independiente de la carga, es decir, actúa sobre protón-protón, protón-neutrón, etc.
• Fuerza nuclear débil: La fuerza nuclear débil no es la fuerza más débil entre las fuerzas fundamentales. No es tan débil como la fuerza gravitatoria, pero es más débil que la fuerza electromagnética. Esta fuerza se observa solo en algunos procesos nucleares, por ejemplo, la desintegración β del núcleo.

Preguntas conceptuales

Pregunta 1: ¿Cuál de las cuatro fuerzas fundamentales es la más débil y la más fuerte?

Responder: 

La fuerza más débil de la naturaleza es la fuerza gravitacional y la fuerza más fuerte de la naturaleza es la fuerza nuclear fuerte.

Pregunta 2: ¿Cuáles son las leyes de la conservación en la naturaleza?

Responder:

Las siguientes son las leyes de la conservación en la naturaleza:

1. Ley de Conservación de la masa.
2. Ley de la conservación de la energía.
3. Ley de conservación de la cantidad de movimiento.
4. Ley de conservación de la carga.

Pregunta 3: ¿Sobre qué dos cosas se define el alcance de la física?

Responder:

Las dos cosas sobre las que se define el alcance de la física son la unificación y el reduccionismo. La unificación es la física de unificar todas las leyes. Considerando que, el reduccionismo es el proceso de resolver problemas complejos dividiéndolos en partes más simples.

Pregunta 4: ¿Qué parte del estudio no se maneja con el estudio clásico de la física?

Responder:

El estudio microscópico del mundo físico no es manejado por la física clásica. Un nuevo campo denominado teoría cuántica maneja el estudio de la física a nivel microscópico.

Pregunta 5: Dé un ejemplo de una fuerza nuclear débil.

Responder:

La fuerza nuclear débil se observa en algunos procesos nucleares. Un ejemplo de una fuerza nuclear débil es la desintegración β del núcleo.