La Física

¿Qué es la Física? la Física es una ciencia natural experimental. Pero, ¿podemos concretar más? por supuesto.

La Física estudia nuestra forma de interpretar los fenómenos físicos, es decir, los que ocurren a nuestro alrededor. Cuando dejamos caer un lápiz, vemos como va cayendo hasta que choca contra alguna superficie. Todos sabemos que esto es debido a la gravedad. La gravedad se estudia como fenómeno físico; pero, ¿qué hay detrás de todo ese mecanismo? tal vez no lo sepamos. Pero ese no es el único fin de la ciencia física. A partir de las observaciones, deducimos leyes y principios de los que podemos sacar resultados muy útiles, como predecir en qué momento el lápiz caerá al suelo, o con qué velocidad lo hará.

Ahora sabemos que la gravedad es una deformación del espacio-tiempo producida por los cuerpos dotados de masa (esto es estudiado por la Relatividad General de Einstein).

La Física está dividida en dos grandes grupos: la Física clásica, y la Física moderna.

La Física clásica se funda en un concepto fundamental: el de "continuidad". Actualmente sabemos que la materia está compuesta por partículas, y que en realidad no es continua; pero estas partículas son tan súmamente pequeñas, que los cuerpos mesoscópicos pueden considerarse como continuos. La Física clásica se ocupa de estudiar estos cuerpos, y las relaciones entre ellos. Podemos dividirla en varios temas:

-Mecánica: estudia el movimiento de los cuerpos, y las relaciones entre ellos. Podemos dividirla en cinemática, estática, dinámica, sólido rígido, fluidos, gravitación, relatividad. Esta última estudia el movimiento de los cuerpos desde distintos sistemas de referencia. La Relatividad de Einstein, aunque no es lo normal, la considero una teoría clásica, porque mantiene la continuidad clásica. La mecánica está regida por las tres leyes del movimiento de Newton.
- Ondas: estudia la característica de las ondas y las relaciones entre ellas.
- Electromagnetismo y luz: estudia el campo electromagnético, los cuerpos que lo generan, y la luz como fenómeno de onda electromagnética. Se incluye en este tema la óptica, que estudia los fenómenos de reflexión, refracción y difracción de la luz. Está regida por las leyes del electromagnetismo de Maxwell.

La Física clásica se extiende desde los tiempos de la Grecia clásica, o incluso anteriores, hasta aproximadamente el comienzo del siglo XX.

La Física moderna, en su lugar, rompe con el ya obsoleto concepto de continuidad, y ahora se empiezan a estudiar aspectos de la materia como átomos, moléculas y partículas subatómicas, como componentes primordiales de la materia.
A principios del siglo XX aparecería una nueva teoría que revolucionaría la Física: la teoría cuántica de la materia, que daría paso a la mecánica cuántica.

Tal vez el paso de la mecánica clásica a la mecánica cuántica, supone un salto evolutivo para la humanidad tan importante, como el de los primeros homínidos que se alzaron sobre dos piernas.
La mecánica cuántica estudia los cuerpos muy pequeños, es decir, los pertenecientes al microcosmos, como partículas y átomos. Esta teoría revoluciona completamente nuestra forma de contemplar la realidad: ahora ya no hay partículas ni ondas, sino una mezcla de ambas. Y lo que para la Física clásica era imposible, para la cuántica es improbable. Todo se funda en probabilidades: ahora el resultado a un problema físico no se da como un número, sino como una función de onda.

Pero, ¿quiere decir esto que la mecánica clásica ahora ya no sirve? para nada. Hay que hablar primero del campo de acción. Para el mundo en el que vivimos, con cuerpos dotados de una masa y una velocidad habituales, la Física clásica da los mismos resultados que la Relatividad, o la mecánica cuántica. Es cuando nos salimos de esta mundo rutinario, cuando hemos de recurrir a otras teorías: la Relatividad Especial para velocidades muy grandes, próximas a la de la luz; la Relatividad General, para cuerpos con mucha masa; o la mecánica cuántica, para cuerpos muy pequeños.

Actualmente, en la Física rigen dos grandes teorías: la Relatividad General de Einstein, y la mecánica cuántica. Cada una se ha verificado mendiante la experimentación como correcta, dentro de su campo de acción, pero por otra parte se sabe que ambas son incompatibles, es decir, si una es correcta, la otra no puede serlo.

De eso se encarga la Física contemporánea, de encontrar una teoría que consiga reconciliar el mundo macroscópico con el microscópico. Actualmente, una de las teorías más defendidias es la teoría de Supercuerdas. Lo que dice esta teoría es que, lo que para el mundo cuántico son partículas, en realidad, si se observaran más de cerca, se vería que en realidad son cuerdas diminutas. Además, el universo no tendría 3 dimensiones (largo, alto, ancho), sino 11 (!).

No obstante, esta teoría esta refutada por otra, llamada Gravedad cuántica, que estipula que el concepto cuántico de "discontinuidad" en realidad no sólo se aplica a la materia, sino al mismo espacio-tiempo (idea que comparte el que escribe).
Es decir: a la llamada escala de Planck, el espacio-tiempo, que para nosotros es contínuo, en esta escala se vería que presenta "saltos" o discontinuidades. Esta escala de Planck es tan súmamente pequeña, que es casi inimaginable. Para esta escala, un átomo es tan grande, como para nosotros puede ser un planeta, o incluso una estrella.

Las teorías físicas vigentes están, cada una, regida por una constante universal: la Relatividad Especial, c, la velocidad de la luz; la Relatividad General, G, la constante gravitacional; la mecánica cuántica, h, la constante de Planck. Se cree que, una teoría que unifique a todas ellas, deberá contener todas esas constantes.