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¿Qué es la física? Principios modernos

La física es una ciencia compleja que se vale del lenguaje matemático para estudiar la estructura de la materia y cómo se comportan los componentes del universo.

La física es una ciencia compleja que se vale del lenguaje matemático para estudiar la estructura de la materia y cómo se comportan los componentes del universo. De esta disciplina se derivan una amplia variedad de enfoques de estudio. Estos incluyen desde el análisis de los componentes más pequeños, a través de la mecánica cuántica; hasta el estudio del universo con la relatividad.

Mediante la física y sus principios modernos, ha sido posible comprender las características de la materia, así como las interacciones entre los elementos que componen nuestro universo. Desde un punto de vista general, podría afirmarse que es la ciencia que estudia los fenómenos y aspectos de la naturaleza, partiendo del nivel subatómico.

Esta ciencia se encarga de estudiar y comprender las leyes del comportamiento de los objetos, además de las fuerzas que rigen dichos comportamientos. Por otro lado, también intenta comprender la naturaleza y el origen de fuerzas como la electromagnética, nuclear y gravitacional.

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Principios modernos de la física

La física ha evolucionado de manera increíble en el último siglo, dando lugar a los principios modernos o física moderna. Esta tiene un enfoque especial en los conceptos postnewtonianos, que han dado sitio a grandes avances a partir del siglo XX. En la física moderna se conocen dos enfoques o avances principales que son la relatividad y la mecánica cuántica.

Mediante los principios modernos de la física, ha sido posible describir los fenómenos de la naturaleza y el universo, a través de teorías nuevas que han surgido desde la física clásica. En dichos principios se han involucrado elementos de la mecánica cuántica, así como de la teoría de la relatividad de Einstein, quien es considerado como el padre de la física moderna.

Conceptos básicos de física moderna

Como hemos mencionado, los principios de la física moderna tienen su base en los avances más importantes del siglo XX. Pero además de esto, su desarrollo se ha apoyado en la física clásica, con las leyes de Newton, ecuaciones de Maxwell y la termodinámica. Mediante la física moderna, se han establecido fundamentos y fronteras del estudio actual de esta disciplina.

En la actualidad, los principios modernos están enfocados en el estudio de la física atómica, nuclear, de partículas, así como de las aplicaciones de la mecánica cuántica y la materia condensada. Entre otros temas que son materia de estudio para la física se encuentran:

  • Experimento de Franck-Hertz.
  • Teoría atómica y modelo atómico.
  • Radiación de cuerpo negro.
  • Experimento de Michelson-Morley.
  • Efecto fotoeléctrico.
  • Termodinámica cuántica.
  • Radiactividad.
  • Experimento de Geiger-Marsden o experimento de Rutherford lente gravitacional.
  • Dualidad onda-partícula.
  • Calor y temperatura.

Relevancia de la física en el mundo actual

La física, al igual que otras ciencias, se basa en la aplicación del método científico para lograr dilucidar los principios que rigen la materia y energía, además de intentar comprender las implicaciones de las leyes físicas. En esta disciplina se asume que existen reglas mediante las cuales funciona el universo, aunque estas sean difíciles de comprender y requieren de años de estudio y análisis.

La relevancia de esta ciencia es tan grande que, se cree incluso que pueda ser usada para predecir el futuro del universo, si se llegase a manejar y comprender los misterios que rodean la energía y la materia. Esta última se considera como cualquier cosa que cuenta con un volumen y masa determinados. Los distintos enfoques de la misma tienen básicamente el mismo objetivo: comprender la materia y su comportamiento. A partir de ello, se intentan explicar muchos otros fenómenos de la naturaleza.

Descubrimientos importantes de los principios modernos de la física

Los fundamentos o principios modernos, han permitido que se lleven a cabo investigaciones y descubrimientos muy importantes para la humanidad. A partir de estos, se ha logrado obtener una mejor comprensión de la materia y los átomos. Entre los descubrimientos más relevantes de la física moderna se encuentran:

  • El descubrimiento de la existencia de los rayos X en 1895 por Wilhelm Röntgen.
  • La propuesta de Max Planck en 1900, de que la energía se carga por el campo electromagnético con valores cuantizados.
  • La teoría de la relatividad en 1905 por Albert Einstein.
  • En 1913, Niels Bohr indicó que se pueden cuantificar los niveles de energía de los electrones que se mueven alrededor de los núcleos atómicos.
  • El descubrimiento de la dualidad onda-partícula por Louis De’Broglie en 1924. En sus trabajos, De’Broglie demostró que cualquier partícula puede comportarse como una onda.
  • El nacimiento y desarrollo de la mecánica cuántica por Werner Heisenberg y Erwin Schröedinger en 1926.

Objetivos de la física

Podría afirmarse que el objetivo más importante de la física es describir el cómo y por qué del comportamiento de los elementos que componen al universo. Desde el movimiento de las partículas que constituyen los átomos, hasta el movimiento de grandes cuerpos como rocas y cuerpos celestes.

De esta manera, ha sido posible describir muchos de los componentes del mundo físico, mediante las leyes y principios establecidos. Esta disciplina es la base de muchas de las cosas que usamos hoy en día, como nuestros equipos móviles y electrodomésticos. Estos funcionan gracias al estudio, además de la aplicación de los principios de la electricidad y sus interacciones con los circuitos dentro de los equipos eléctricos. Los principios modernos de la física tienen además una importante implicación en los avances tecnológicos de diversas áreas de interés para las sociedades humanas.

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