Física/Física Teórica
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Esta es una introducción a la física teórica la cual pueden encontrar en muchos libros aquí en wikibooks. Pero esta ese una manera mas fácil para entender a la física, desde una perspectiva teórica.
La física teórica se aprende en la Universidad y su estudio supone algún conocimiento previo de: física experimental, análisis matemático, álgebra vectorial, análisis vectorial y ecuaciones diferenciales sencillas.
[editar] Qué es la Física teórica
La Física comienza con la cuidadosa observación de fenómenos físicos: como en la naturaleza o en los experimentos se presentan.
La observación de tales hechos sigue con la descripción mas precisa posible. Pongamos un ejemplo sencillo: para el continuo enfriamiento de agua a hielo. Para este fenómeno no se podría hacer mas un descubrimiento trivial: para el enfriamiento el agua entrega calor. Pero de aquí cabe una pregunta: "Cuanto calor?", respuesta: "La cantidad de calor depende de la masa del agua enfriada". - Como es la conexión entre masa y cantidad de calor? - "La cantidad de calor es proporcional a la masa" - Con esto comienza la "matematizacion" de la física: "proporcional" es un concepto matemático. Eso significa aqui, que el cociente entre la cantidad de calor y la masa siempre tiene el mismo valor. - Para finalizar se puede definir un nuevo concepto: el constante cociente de la cantidad de calor y la masa se lo llama "calor especifico" del agua en este caso. Pero con esto viene una nueva pregunta: " Tienen todas las sustancias el mismo calor especifico?" - Ni por coincidencia! - Después: "Es posible, el calor del agua - también la energía - transferirla y de donde proviene?" - y con eso estamos frente a una típica pregunta de la física teórica, que finalmente proviene de la teoría cinética del calor.
[editar] Ejemplo de una extraordinaria historia real
El astrónomo danés Tycho Brahe (1546-1601), el importante observador que perfeccionó el telescopio, observo como unos cuatro años la posición de los planetas desde un segundo plano a una parte del cielo fija y tomando precisas anotaciones sobre eso. Con los datos de esas anotaciones, Johannes Kepler (1571-1630) pudo deducir el movimiento planetario, una verbal-matemática descripción de los hechos. Lo que descubrió fue que:
- Los planetas se mueven en trayectorias elípticas, donde en uno de sus focos esta el Sol.
- El radio vector, la linea que une al sol y a un planeta, cubre en el mismo tiempo el mismo espacio.
- La segunda potencia de un periodo de revolución de los planetas se comporta como la tercera potencia del gran semieje de su dirección elíptica.
La extracción de esos datos de Tycho Brahes no es siempre descrito en la Física, pese a que es un dato muy importante e interesante.
Sobre eso también se pregunto Kepler, sobre la causa física del movimiento y sus leyes. (La escolástica de la edad media aceptaba aun, que los planetas eran dirigidos por los ángeles por sus recorridos hacia la tierra(!)) El supuso que entre los planetas y el sol - sobretodo entre dos masas - una fuerza de atrayente deberia haber.
Tycho Brahe fue aquí solo el observador, Johannes Kepler el interprete y el primer interlocutor de la razón física del movimiento planetario.
A partir de las leyes de Kepler, Isaac Newton (1643-1727), pudo deducir las leyes de la Gravitación: entre dos masas opera una fuerza de atracción, que es proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Issac Newton hizo aquí de físico teórico.
Un triunfo de la física teórica fue también que en 1846 el astrónomo Johann Galle pudiera descubrir el planeta Neptuno, después de que Urbain Le Verrier calculo su posición por la interferencia del camino del planeta Urano.
A la genialidad del físico teórico pertenecen también, que si antes se hubiera deducido la desconocida (o no clara) consecuencia de su resultado, la experiencia podría ponerse a prueba nuevamente. Ahi un impresionante ejemplo: Albert Einstein baso su Teoria de la Relatividad General del conocido, pero no claro hecho, que un cuerpo en caída libre es ingrávido, que significa, que masas pesadas y lentas deben ser proporcionales a sus cuerpos. Como consecuencia de su teoría resulto la conocida, pero no clara, movimiento de perihelio de Mercurio, cuyo camino elíptico rota alrededor del sol.
Todo el mundo se fue en contra de la teoría de la relatividad general de Einstein cuando dijo que se producía una curvatura en un rayo de luz que pasa junto a las cercanías del sol. Ese efecto puede ser observado en eclipses reales de sol.
Para terminar un ultimo indicación de los significados "prácticos" de la física teórica: La moderna y complicada tecnología de ahora seria inconcebible sin la física teórica. No hay nada practico sin una buena teoría!!.
