Física

Na Galipedia, a wikipedia en galego.

Física (do grego phisis, a natureza).

Unha primeira definición actual e breve da mesma podería ser: ciencia que estuda as propriedades da materia, a enerxía, o espazo-tempo e as súas interaccións, considerando unicamente os atributos susceptibeis de seren medidos.

Discusión a redor da definición

A física estuda a natureza. Entretanto, outras ciencias tamén o fan: a Química, a Bioloxía, a Xeoloxía, a Economía (aínda que sexa a natureza humana), etc. Como definir a área de atuación de cada unha delas? Esta é unha pregunta difícil, sen resposta consensual. Ainda máis cando áreas interdisciplinares aparecen a moreas: Físico-Química, Biofísica, Xeofísica, Econofísica, etc.

Así partindo da definición de enriba, os físicos estarían interesados en determinar a natureza do espazo, do tempo, da materia, da enerxía e das súas interaccións. Mais esta definición excluiría certas áreas máis novas da física que traballan coa bioloxía, por exemplo.

Outros din que a Física é a única ciencia fundamental e que as divisións da ciencia son artificiais, aínda que teñan utilidade práctica. O seu argumento é simple: a Física descrebe a dinámica e configuración das partículas fundamentais do universo. O universo é todo o que existe e está composto destas partículas. Entón todos os fenómenos, eventualmente abordados noutras ciencias, poderíanse explicar en termos da física destas partículas, o que configura o que se chama reducionismo ontolóxico. Sería como dicir que todos os resultados das outras ciencias poden derivarse en bases físicas. Iso xa acontece con explicacións de fenómenos antes demostrados pola Química e hoxe explicados pola Física (Vexa Química Cuántica). Entretanto, aínda non semella que vaia ser posíbel explicar a grande maioría dos fenómenos doutras polas da ciencia, ou mellor dito doutras ciencias, pois isto envolvería campos aínda non explorados e unha matemática hoxe inexistente. Aínda así e con base nesa suposición, algúns chegan a suxerir que ata mesmo o cerebro un día poderá ser descrito por unha ecuación ou un conxunto de ecuacións matemáticas (moito probabelmente envolvendo moitos argumentos de probabilidade).

Doutra banda é maioritaria a postura que defende que as divisións da ciencia, e a propia ciencia, teñen orixe social e histórica, e que as definicións de física fórxanse para tentar reunir a todas as persoas que son aceptadas como físicos pola sociedade. Así desde este punto de vista a física é tamén unha construción social ao cabo, e daquela a súa definición está inzada de connotacións e elementos que van mudando, reflictindo mudanzas sociais.

[editar] Principais Teorías

Teoría	Tópicos principais	Conceptos
Mecánica clásica	Leis de Newton do movemento, Mecánica de Lagrange, Mecánica Hamiltoniana, Teoría do Caos, Acústica, Mecánica de Fluídos,	Dimensión, Espazo,Tempo, Movemento, Lonxitude, Velocidade, Masa, Momento, Forza, Enerxía, Momento angular, Torque, Lei de Conservación, Oscilador Harmónico, Onda, Traballo mecánico, Potencia
Electromagnetismo	Electrostática, Magnetismo, Ecuacións de Maxwell, Electrodinámica, Óptica	Carga eléctrica, Corrente eléctrica, Campo Eléctrico, Campo Magnético, Campo Electromagnético, Radiación electromagnética, Monopolo Magnético
Termodinámica e Mecánica Estatística	Máquina Térmica, Teoría Cinética	Constante de Boltzmann, Entropía, Enerxía libre, Calor, Función de Partición, Temperatura
Física Cuántica	Mecánica Cuántica,Ecuación de Schrödinger, Teoría de Difusión, Electrodinámica cuántica,Teoría Cuántica de campos, Cromodinámica cuántica	Hamiltoniano, Partículas Idénticas, Constante de Planck, Entrelazamento cuántico, Oscilador harmónico cuántico, Función de ondas, Enerxía do punto cero, Principio de exclusión de Pauli
Teoría da Relatividade	Relatividade Especial, Relatividade Xeral	Principio de Equivalencia, Cuadrimomento, Sistema de referencia, Espazo-Tempo, Velocidade da luz

[editar] Outras Teorías Propostas

Teoría do todo -- Teoría da gran unificación -- Teoría de Cordas -- Teoría M

[editar] Conceptos centrais

Materia -- Antimateria -- Partículas -- Masa -- Enerxía -- Cantidade de movemento -- Momento -- Tempo -- Forza -- Onda -- Electricidade -- Magnetismo -- Temperatura -- Entropía -- Sistemas de unidades -- Constantes físicas

[editar] Interacións Fundamentais

Interacción gravitatoria -- Interacción electromagnética -- Interacción nuclear débil --Interacción nuclear forte

[editar] Campos da física

Como outras ciencias, a Física vese dividida de acordo con diversos criterios. En primeiro lugar hai unha división fundamental entre física teórica, física experimental e física aplicada. (Os dous primeiros ramos reúnense baixo a denominación investigación básica.)

A física teórica procura definir novas teorías que condensen o coñecemento advindo das experiencias; tamén vai procurar formular as preguntas e os experimentos que permitan expandir o coñecemento.
A física experimental conduce experimentos capaces de validar ou non teorías científicas, ou mesmo corrixir aspectos defeituosos destas teorías.
A física aplicada trata do uso das teorías físicas na vida cotidiana.

Unha outra división pode ser feita pola magnitude do obxecto en análise. A física cuántica trata do universo do moi pequeno (o microcosmos), dos átomos e das partículas que compoñen os átomos; a física clásica trata dos obxectos que atopamos no noso día a día; e a física relativista trata de situacións que envolven grandes cantidades de materia e enerxía.

Mais a división máis tradicional é aquela feita de acordo coas propiedades máis estudadas nos fenómenos. De aí temos a Mecánica, cando se estudan obxectos a partir do seu movemento ou ausencia de movemento, e tamén as condicións que provocan ese movemento; a Termodinámica, cando se estudan o (calor), o traballo, as propiedades das substancias, os procesos que as envolven e as transformacións dunha forma de enerxía noutra; o Electromagnetismo cando se analisan as propiedades eléctricas, aquelas que existen en función do fluxo de eléctrons nos corpos; a Ondulatoria, que estuda a propagación de enerxía polo espazo; a Óptica, que estuda a propagación da luz e os obxectos a partir das súas impresións visuais; a Acústica, que estuda os obxectos a partir das impresións sonoras; e máis algunhas outras divisións menores.

Campos de estudo da física

Mecánica: Clásica | dos Fluidos | Cuántica

Relatividade: Xeral | Restrinxida

[editar] Sistemas de Unidades

Sistema Internacional de unidades (SI), Sistema métrico, Sistema MKS, Sistema CGS.

[editar] Algunhas unidades típicas

Angstrom -- metro -- segundo -- quilogramo

[editar] Breve historia

Artigo principal: Historia da física

Desde a antigüidade as diferentes culturas trataron de comprender a natureza e os fenómenos que nela se observan: o paso das estacións, o movemento dos corpos e dos astros, etc. As primeiras explicacións baseáronse en consideracións filosóficas e sen realizar a penas verificacións experimentais. Por isto, algunhas interpretacións erradas, como a feita por Ptolomeo - "A Terra está no centro do Universo e ao redor dela viran os astros" - perduraron centos de anos.

No Século XVI Galileo foi pioneiro no uso de experimentos para validar as teorías da física. Interesouse no movemento dos astros e dos corpos. Usando o plano inclinado descubríu a lei da inercia da dinámica e co telescopio observou que Xúpiter tiña satélites virando ao seu ao redor.

No Século XVII Newton (1687) formulou as leis clásicas da dinámica (Leis de Newton) e a Lei da gravitación universal de Newton.

A partir do Século XVIII prodúcese o desenvolvemento doutras disciplinas tales como a termodinámica, a Mecánica Estatística e a física de fluídos.

No Século XIX prodúcense avances fundamentais en electricidade e magnetismo. En 1855 Maxwell unificou ambos os fenómenos e as respectivas teorías vixentes ata entón na Teoría electromagnética, descrita a través das Ecuacións de Maxwell. Unha das predicións desta teoría é que a luz é unha onda electromagnética. A finais deste século prodúcense os primeiros descubrimentos sobre radiactividade dando comezo o campo da física nuclear. En 1897 Thomson descubríu o electrón.

Durante o Século XX a Física desenvólvese plenamente. En 1904 propúxose o primeiro modelo do átomo. En 1905 Einstein formulou a Teoría da Relatividade especial, aque coincide coas Leis de Newton cando os fenómenos se desenvolven a velocidades pequenas comparadas coa velocidade da luz. En 1915 Einstein extendeu a Teoría da Relatividade especial formulando a Teoría da Relatividad xeral, a cal substitúe á Lei da gravitacionn de Newton e compréndea nos casos de masas pequenas. Planck, Einstein, Bohr e outros desenvolveron a Teoría cuántica a fin de explicar resultados experimentais anómalos sobre a radiación dos corpos. En 1911 Rutherford deduciu a existencia dun núcleo atómico cargado positivamente a partir de experiencias de dispersión de partículas. En 1925 Heisenberg e en 1926 Schrödinger e Dirac formularon a Mecánica cuántica, que comprende as teorías cuánticas precedentes e fornece as ferramentas teóricas para a Física da materia condensada. Posteriormente formulouse a Teoría cuántica de campos para estender a Mecánica cuántica de xeito consistente coa Teoría da Relatividade especial, acadando a súa forma moderna a finais dos 1940s grazas ao traballo de Feynman, Schwinger, Tomonaga e Dyson, quen formularon a Teoría da Electrodinámica cuántica. Así mesmo, esta teoría forneceuu as bases para o desenvolvemento da Física de partículas. En 1954 Yang e Mills desenvolveron as bases do Modelo estándar. Este modelo completouse nos anos 1970 e con el foi posible predicir as propiedades de partículas non observadas previamente pero que foron descubertas sucesivamente sendo a última delas o quark top. Na actualidade o modelo estándar describe todas as partículas elementais observadas así como a natureza da súa interacción.

[editar] Filosofía e Física

Moito sobre a filosofía que envolve a física pode atoparse en Filosofía da ciencia, Metafísica,Ciencia e método científico. Entretanto, existen filosofías peculiares á Física que serán mencionadas aquí.

Unha delas é o Determinismo Científico que se formulou como un sistema de pensamento consistente coa mecánica clásica Newtoniana. Asumido que todo está formado por partículas e que o seu movemento se determina para todo o tempo cando se determina a posición e a velocidade da partícula no momento actual, pódese dicir que todo o futuro xa está determinado, unha vez fixadas unha configuración e unhas condicións iniciais. O Demo de Laplace nace así, a pesar de ter sido arrañado pola Mecánica Cuántica canto a súa definición e pola Caos canto a súa implementación.

Extensións dese pensamento centrado no Determinismo Científico adecuadamente adaptadas ás dificuldades teóricas tiñan consecuencias filosóficas profundas, por exemplo: se se aceptar que o cerebro comanda todas as acións humanas e se o cerebro faise apenas de átomos (gobernados apenas por leis da Física), é preciso preguntar se realmente a persoa ten liberdade para controlar o seu comportamento. Neste senso, ten habido un debate se cabía á Física ou á Metafísica responder a estas cuestións filosóficas.

Outra idea na que se ven envoltos moitos físicos, que a ollan como a vertente filosófica da Física, é a busca dunha teoría xeral, única, consistente, que descreba todos os procesos do universo; a procura dunha cosmoloxía na que se insira a explicación de calquera fenómeno. Tal teoría debería contemplar a Mecánica Cuántica e a Teoría da Relatividade como casos especiais, ben como todas as outras teorías existentes. Tamén debería basearse apenas en argumentos matemáticos, ou sexa, sen ningunha constante fundamental. Varias teorías consideraronse xa sobre esta teoría fundamental, por exemplo, a Supersimetría. Entretanto, esta é unha cuestión aberta, e talvez sempre sexa.

[editar] Físicos

Páxina específica: Físico (Física)

[editar] Físicos Universais

[editar] Físicos galegos

Alberto Naveira Garabato

[editar] Físicos Españois

[editar] A Física na Galiza

[editar] Estudar Física

[editar] No ensino medio

Na ESO e en 1º curso de Bacharelato a física ensínase conxuntamente coa química, na materia denominada Física e Química.

No segundo curso de Bacharelato, porén, hai unha materia dedicada ao estudo exclusivo de problemas e teorías da física con este nome; e que cursan os alumnos da modalidade de ciencias da natureza e da saúde (optativa) e do bacharelato tecnolóxico (obrigatoria). Está enfocada, en grande medida, a fornecer un conxunto de coñecementos que permitan abordar o estudo máis avanzado da Física que dispois atopan a maior parte dos alumnos desta modalidade na universidade.

[editar] Na universidade

Na universidade a Física pódese estudar como unha carreira, na licenciatura de Física, actualmente impartida polas universidades de Santiago de Compostela e de Vigo (no campus de Ourense); pero tamén se estuda en maior ou menor profundidade, e nunha ou varias materias, nas titulacións experimentais (Bioloxía, Química) e técnicas (Enxeñerías, Arquitecturas, Óptica e Optometría, etc.).

A licenciatura en Física é actualmente, e previsibelmente ata o curso 2007-08 ou 2008-09, unha licenciatura de dous ciclos; presenta ademais unha serie de opcións no segundo ciclo, que supoñen un certo grao de especialización nunha área determinada. En Compostela a carreira componse actualmente de cinco cursos académicos; pódense cursar as opcións de Optoelectrónica, Electrónica e Computación, Física de Partículas, Física de Materiais e Física Fundamental. En Ourense a titulación consta tamén de cinco cursos académicos, podendo cursar no segundo ciclo as opción de Física Da Atmosfera e Medio Ambiente, de Física Aplicada e unha opción denominada "Xenérica".

Finalmente a física estúdase tamén nunha grande cantidade de estudos de posgrao, especialmente en programas de doutoramento de departamentos de Física, pero tamén de departamentos de enxeñería.