Educación y ciencia

La importancia de la física en el mundo moderno

Escrito por patrickb | Traducido por pilar celano
La importancia de la física en el mundo moderno

Los misterios del espacio se han relevado gracias a la física.

solar system image by Catabu from Fotolia.com

La física es la segunda, luego de la matemática, en lo relativo a la pureza de sus principios. Esta disciplina describe el funcionamiento del mundo natural a través de fórmulas de matemática aplicada. Estudia las fuerzas fundamentales del universo y cómo interactúan con la materia, observando todo, desde galaxias y planetas hasta átomos y quarks, y todo aquello que se encuentra en el medio. La química es esencialmente física aplicada y la biología es esencialmente química aplicada. La teoría de la física es responsable de los grandes descubrimientos en el campo de la electrónica que generaron los avances en las computadoras modernas y los medios electrónicos.

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Electricidad

Uno de los descubrimientos más grandes del hombre es la electricidad. A través de una comprensión adecuada de la física, hemos podido extenderla a algo útil para la electricidad, que no es más que una gran conexión de elementos electrónicos. Al crear una diferencial de voltaje mediante algo tan sencillo como una batería, podemos hacer que los elementos electrónicos se muevan, que es la base de la electricidad. Los electrones en movimiento le dan energía al circuito que hace que las radios, los televisores, las luces y todos los dispositivos electrónicos funcionen.

Transistor

Un transistor es la pieza más básica de una computadora, que ha permitido la creación de chips y, por ende, la era de la computadora. El transistor se creó gracias a un descubrimiento en el ámbito de la física del estado sólido: la invención del semiconductor. Estos son simplemente piezas de elementos que actúan diferente en distintas temperaturas y voltajes. Esto significa que si se aplican diferentes voltajes, se puede hacer que un semiconductor retenga información, que se almacena porque, hasta que apliques otro voltaje para modificarlo, el semiconductor emite un voltaje alto o bajo. Los voltajes altos se interpretan como 1 y los bajos como 0. Mediante este sencillo sistema, todas las computadoras tienen la capacidad de almacenar información en miles de millones de pequeños transistores.

Vuelo

El avance del aeroplano se debe principalmente a avances en el campo de la física. Los aviones pueden volar gracias a las fórmulas de la dinámica de fluidos de Bernuolli. La cantidad de personas que puede cargar un avión es proporcional a la propulsión que puede generar. Esto es así porque la propulsión empuja al viento hacia adelante, y el aire forma curvas sobre las alas y genera el levantamiento. El aire que forma curvas sobre las alas genera una zona de baja presión, y el aire que se mueve más lento debajo del ala empuja hacia arriba. Cuanto más rápido es el viento, más levantamiento genera y más peso puede cargar el avión.

Viaje espacial

La ciencia espacial depende en gran medida de la física, dado que las fórmulas de propulsión y combustión provienen directamente de ese campo del saber. La fuerza de la combustión es una cantidad medible y se puede dirigir mediante una tobera para crear propulsión. Con estas ecuaciones, se puede calcular la propulsión necesaria para lograr el despegue. El vacío del espacio se supera gracias a la comprensión de la presión. La baja presión en el exterior de la nave se tiene que superar mediante un cierre con suficiente fuerza. Se pueden utilizar cálculos de presión para determinar la fuerza del cierre. En conclusión, si consideramos el viaje en el espacio como uno de los más grandes logros del hombre, el futuro de la humanidad estaba determinado por el conocimiento de la física.

Energía nuclear

La bomba nuclear, una de las armas más poderosas de la humanidad, está directamente relacionada con la física. Una bomba atómica utiliza un proceso llamado fisión para dividir átomos pesados. El proceso nos permite desbloquear la energía inherente a la materia. Este conocimiento sobre la materia también nos permite producir impensadas cantidades de energía que podemos utilizar para otros fines, fuera del ámbito militar. Asimismo, la fusión, o la combinación de diferentes átomos, podría ser la solución para todas nuestras necesidades energéticas.

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