La Física y el Entorno Social

La física (del griego, *naturaleza*) actualmente se entiende como la ciencia de la naturaleza o fenómenos materiales. Estudia las propiedades de la materia, la energía, el tiempo, el espacio y sus interacciones. Los sistemas físicos se caracterizan por:

- Tener una ubicación en el espacio-tiempo.

- Tener un estado físico definido sujeto a evolución temporal.

- Poderle asociar una magnitud física llamada energía.

Durante el Siglo XX la Física se desarrolló plenamente:

En 1904 se propuso el primer modelo atómico de Thomson.

En 1905 Einstein formuló la Teoría de la Relatividad especial, la cual coincide con las Leyes de Newton cuando los fenómenos se desarrollan a velocidades pequeñas comparadas con la velocidad de la luz.

En 1915 Einstein extendió la Teoría de la Relatividad especial formulando la Teoría de la Relatividad General, la cual sustituye a la Ley de gravitación de Newton y la comprende en los casos de masas pequeñas. Planck, Einstein, Bohr y otros desarrollaron la Teoría cuántica a fin de explicar resultados experimentales anómalos sobre la radiación de los cuerpos.

En 1911 Rutherford dedujo la existencia de un núcleo atómico cargado positivamente a partir de experiencias de dispersión de partículas.

En 1925 Heisenberg y en 1926 Schrödinger y Dirac formularon la Mecánica cuántica, la cual comprende las teorías cuánticas precedentes y suministra las herramientas teóricas para la Física de la materia condensada. Posteriormente se formuló la Teoría cuántica de campos para extender la Mecánica cuántica de manera consistente con la Teoría de la Relatividad especial, alcanzando su forma moderna a finales de los 40 gracias al trabajo de Feynman, Schwinger, Tomonaga y Dyson, quienes formularon la Teoría de la Electrodinámica cuántica. Asimismo, esta teoría suministró las bases para el desarrollo de la Física de partículas.

En 1954 Yang y Mills desarrollaron las bases del Modelo estándar. Este modelo se completó en los años 70 y con él fue posible predecir las propiedades de partículas no observadas previamente pero que fueron descubiertas sucesivamente siendo la última de ellas el quark top.

En la actualidad el modelo estándar describe todas las partículas elementales observadas así como la naturaleza de su interacción.

Cuando se habla de ciencia se hace referencia a un conocimiento. Es decir, a un cuerpo de ideas. A veces se confunde la tarea necesaria para producir esos conocimientos con los conocimientos mismos de éstos en tanto resultado de esa tarea. Hay que diferenciar, entonces, la investigación científica del conocimiento científico. La primera constituye la actividad productora del segundo.

El conocimiento científico, puede caracterizarse por las siguientes propiedades: objetividad, metodicidad, generalidad y comprobabilidad.

Características de la ciencia

El factor que predomina en el pensamiento científico, no es la subjetividad del Sujeto de Investigación, sino las condiciones reales del Objeto de Investigación, que determinan una realidad. Es lo que podemos llamar objetividad científica. Ser objetivo en ciencia, es partir de las condiciones reales y no de los deseos para el logro de un resultado.

Por otro lado, el pensamiento científico no se atiene a un procedimiento espontáneo, sino que requiere una labor planificada, ordenada y metódica, que vaya permitiendo desbrozar el camino que lleva al saber. Todos los grandes científicos de la historia, se han caracterizado precisamente por su labor metódica, en la que han ido planificando sus saberes. El método científico es una condición de la ciencia.

Denominamos Metocidad Científica a la necesaria disciplina que debe comportar el científico, el sujeto de investigación en la labor diaria, permanente y continuada de experimentación y observación de los diversos objetos de investigación. 

La ciencia se caracteriza también por su generabilidad. La posibilidad que tiene el hombre de llevar sus conocimientos y extenderlos de uno o varios objetos de la realidad, es lo que llamamos generalidad científica. El hecho de poder generalizar un determinado conocimiento, resulta favorable para el dominio de las leyes de Naturaleza, de la Sociedad, del Conocimiento y de la Información. De esta manera es posible economizar esfuerzos en la demostración casuística de los fenómenos.

Las ciencias fácticas o ciencias factuales (física, química, fisiología, biología, entre otras) están basadas en buscar la coherencia entre los hechos y la representación mental de los mismos (nos informan cosas de la realidad). Esta coherencia es necesaria pero no suficiente, porque además exige la observación y la experimentación.

Nadie confiaría en un medicamento si no parte de la autoridad de la persona que lo receta y ambos en que el medicamento ha sido sometido a todas las pruebas necesarias de contrastación empírica.

Por lo tanto, el objeto de estudio de la ciencia fáctica son los hechos.. su método la observación, experimentación y su criterio de verificación es aprobar el examen, la llamada contrastación cuántica. Son las ciencias o disciplinas que tienen como objeto de estudios los hechos reales, como la historia, la sociología. Hay otra clasificación de ciencia y son las llamadas ciencias formales, como las matemáticas y físicas, pues la materia de su conocimiento son objetos y formas ideales, es decir números, nomenclaturas. La multiplicación más aceptada es la de ciencias fácticas y formales. El hombre es un ser natural, pero su mundo ya no es natural.

RAMAS PRINCIPALES

Para su estudio la física se puede dividir en dos grandes ramas, la Física clásica y la Física moderna. La Física clásica se encarga del estudio de aquellos fenómenos que ocurren a una velocidad relativamente pequeña comparada con la velocidad de la luz en el vacío y cuyas escalas espaciales son muy superiores al tamaño de átomos y moléculas. La Física moderna se encarga de los fenómenos que se producen a la velocidad de la luz o valores cercanos a ella o cuyas escalas espaciales son del orden del tamaño del átomo o inferiores y fue desarrollada en los inicios del siglo XX.

La física estudia por lo tanto un amplio rango de campos y fenómenos naturales, desde las partículas sub atómicas hasta la formación y evolución del Universo así como multitud de fenómenos naturales cotidianos, caracterizados por cierta geometría o topología y cierta evolución temporal y cuantificados mediante magnitudes físicas como la energía.

La física va ligada a la filosofía del hombre, esto nos lleva a esa necesidad del ser humano de saber, de poder saber porque estamos aquí, que es eso que nos rodea, qué usos les podemos dar. La física es es esa ciencia que nos permite entender las propiedades de la materia y de la energía; esto constituye todo lo que nos rodea, por lo que nos ayuda a entender como es el mundo. Desde hace muchos años, los científicos se han dedicado a investigar como esta constituido todo sobre la tierra, lo que nos permite hoy saber desde cuánto es la masa de un planeta hasta la explicación de que por qué cae una manzana de un árbol. Gracias a estas investigaciones, se ha podido construir una gran cantidad de inventos que le han permitido al ser humano hacer su vida mas fácil, como satélites artificiales, aeronaves, barcos, telescopios, computadoras personales, celulares,  y los reactores de fusión nuclear para la generación de la electricidad, por mencionar algunos.

La física constituye un pilar en la estructura de la ciencia actual. La compresión de conceptos y procesos físicos es la base para el entendimiento de gran parte del mundo que nos rodea. Ademas la aplicación de estos conocimientos en nuestro entorno nos conduce a un desarrollo sustentable y sostenido que contribuye a una realidad de bien estar social y económico a corto plazo, es decir, inmediato. La presencia y existencia actual depende de las condiciones del medio ambiente. Relaciona la sociedad presente con la situación económica, política, el nivel de desarrollo de la ciencia y tecnología que determina la vida en ese momento. Con las necesidades de la generación actual sin sacrificar la capacidad de las futuras generaciones para satisfacer sus propias necesidades, el aspecto mas conocido de lo sustentable es el respeto y la preservación del medio ambiente, pero de hecho existen tres áreas del desarrollo sustentable a las cuales nos referimos con tres pilares y son: 

Sustentable y Ambiental: Significa preservar y enriquecer el ecosistema local y global, evaluando y mejorando el impacto de los fenómenos naturales que se estudian en física para entender y mejorar el medio ambiente.

Sustentable Social: Requiere de un desarrollo que mejore la salud y el bien estar de una comunidad y región, dando oportunidades de mejorar el trabajo y promoviendo el crecimiento personal, educación, salud y aprendizaje de por vida.

Sustentable Económica: Significa que un desarrollo rentable debido a practicas claras de los usos de los recursos naturales con conocimiento y aplicación en el entorno, con beneficios de mejorar resultados apreciables gracias a la implementacion de políticas estratégicas de sustentabilidad tales como conservación de agua y energía.

Resolver el siguiente cuestionario y entregarlo en clase:

1.- ¿Que significa la palabra Física y cuál es su origen?

2.- ¿A que se le llama Ciencia?

3.- ¿En que año se propuso el primer Modelo Atómico de Thomson?

4.- ¿A quien se le atribuye la Teoría de la Relatividad?

5.- ¿A que se le llama Investigación Científica?

6.- ¿Que son y que estudian las Ciencias Formales?

7.- ¿Que son y que estudian las Ciencias Factuales?

8.- ¿Que estudia la Física Clásica?
9.- ¿Que estudia la Física Moderna?
10.-¿Cuales son los aportes que ofrece la Física al beneficio de la humanidad?