¿Qué estudia la física moderna?
Gracias a su extenso campo de estudio y sus múltiples áreas de aplicación, la física es considerada en la actualidad como una de las disciplinas más importantes de la historia. No por nada se encuentra categorizada en el grupo de las ciencias base o disciplinas madres en conjunto con la biología, las matemáticas y la química.
Lo amplio de su ámbito de estudio ha permitido conformar determinadas percepciones y opiniones sobre la estructura de la disciplina, es decir, el cómo se debe organizar para facilitar su respectivo estudio científico. No obstante, la mayoría de las instituciones universitarias solo toman en consideración los aspectos generales de la disciplina, a fin de abordar con mayor detalle sus respectivas áreas de estudio en especializaciones o postgrados.
¿Qué es la física moderna?
Múltiples autores han decidido diferenciar el estudio de la física en dos campos generales; la física teórica y la física práctica o aplicada. La primera, tal cual su propio nombre lo puede indicar, se centra en el desarrollo y el estudio de modelos matemáticos teóricos que permitan explicar y predecir los fenómenos físicos. Por otro lado, la física práctica se encarga de emplear las bases y los principios teóricos de la disciplina en aspectos y elementos útiles para la sociedad, generalmente esta área se encuentra ampliamente vinculada con la ingeniería y con el campo de la tecnología.
Sin embargo, esta clasificación resultó ser un poco ambigua para basar la estructura académica de la física, motivo que impulsó a considerar la división de la disciplina en dos grandes áreas de estudio; la física clásica y la física moderna. A grandes rasgos esta clasificación permite llevar un registro histórico de la disciplina, diferenciando notablemente tanto las áreas de interés e investigación de la física como el comienzo de la edad moderna en el ámbito de la ciencia.
El concepto de la física clásica se suele asociar directamente con el de la física como disciplina, es decir, es la ciencia que se centra en investigar las características, propiedades e interacciones que poseen tanto la materia como la energía, de modo que se encarga de abarcar disciplinas como la mecánica, el electromagnetismo, la óptica o la termodinámica. Mientras que la física moderna se centra en estudiar y tratar todo lo que se encuentre relacionado con el campo atómico, incluyendo tanto la mecánica cuántica como la relatividad.
De hecho, el concepto de física clásica se suele asociar directamente con el de la física moderna ya que muchos autores, para evitar caer en la redundancia del ámbito de estudio general de la física como disciplina, la definen como la etapa o área de la física que engloba toda área de estudio previa a la física cuántica.
¿Qué estudia la física moderna?
El concepto de la física moderna se originó a partir del siglo XX, gracias a la investigación y el descubrimiento de partículas de energía que rompían cualquier paradigma establecido en la denominada física clásica. Estos avances fomentaron el interés y la profunda investigación al campo de lo atómico, lo cual representaba un gran problema para gran parte de los físicos de la época ya que las leyes de la mecánica clásica no encajaban los sistemas atómicos.
De hecho, esta característica obligó a los físicos a adaptar sus conclusiones y resultados a cifras probabilistas, cosa que no era de mucho agrado de Albert Einstein quien a partir de acá formuló una de sus frases más conocidas:
A pesar de ello y tras muchos años de investigación e innovación en el ámbito científico, el estudio de la física moderna dio paso a una nueva era de desarrollo tecnológico que, indudablemente, logró revolucionar y cambiar para siempre nuestra percepción de la ciencia, entre los inventos más destacados se pueden señalar a; el computador, la fibra óptica, el radar y la televisión.
Al ser Einstein uno de los físicos más revolucionarios de la era moderna, muchos autores han plasmado su meta más famosa como un santo grial o, en su defecto, una meta u objetivo de gran prioridad para los físicos modernos. Conocida como la teoría del todo o teoría unificada, se refiere a la formulación de una ecuación matemática que permita demostrar y explicar la relación de todos los fenómenos físicos del universo.
Ramas de estudio
Como hemos explicado anteriormente, la física moderna no se corresponde concretamente con una especialización o rama de la física, sino a un conjunto de áreas de estudio centradas en estudiar un campo concreto de la física, entre especializaciones las más importantes en la actualidad son:
- Física atómica: Rama de la física moderna que se encarga de estudiar y comprender el comportamiento y las propiedades que caracterizan a los átomos, evaluando múltiples aspectos que pueden abordar desde su estructura y masa hasta su respectiva carga energética.
- Física nuclear: Especialidad de la física que se centra en estudiar las interacciones, características y propiedades que definen al núcleo de los átomos.
- Cosmología: Rama de la astronomía física o astrofísica que se encarga de estudiar el origen y la evolución de nuestro universo. Esta disciplina tuvo origen gracias a la formulación de la teoría de la relatividad, la cual dio inicio al primer modelo matemático capaz de describir las características del universo.
- Electrónica: Pese a que no se suela considerar dentro del campo de la física moderna, las bases las bases que rigen el campo de la electrónica en la actualidad poseen un notorio origen en los avances tecnológicos producidos por este campo de estudio. De modo que, podemos definir a la electrónica como la especialidad de la física encargada de estudiar la conducción y el flujo de electrones sobre un sistema.
- Mecánica cuántica: También conocida como física cuántica, es la especialidad que se centra en estudiar y explicar los fenómenos físicos que ocurren en sistemas atómicos y subatómicos.
Sin embargo, ya que tanto simplificar como explicar la mecánica cuántica puede ser un poco confuso, a continuación anexamos un vídeo perteneciente a Date un Voltio, en donde explicará de forma breve la historia, los principios, conceptos e interpretaciones adecuadas de la mecánica cuántica.
¿Cómo se estudia?
Similar al resto de los campos de estudio provenientes de la física, el campo académico de esta disciplina se encuentra exclusivamente abordado por los correspondientes cinco años de estudio de la licenciatura en física. Una vez egresado, el profesional podrá por continuar sus estudios y especializarse en cualquier ámbito académico y científico que se encuentre cubierto por el campo de la física moderna.
Es importante destacar que aunque la mayoría de las disciplinas pertenecientes a la física moderna se encuentran únicamente relacionadas con el entorno investigativo y educativo, existen algunas ramas que pueden desempeñar múltiples papeles en otros campos de aplicación. Uno de los ejemplos más conocidos es el de la física nuclear y su notable importancia en la sociedad actual, ya que desempeña un papel fundamental en la producción de energía eléctrica y el diagnóstico de diversas enfermedades gracias a su aplicación en la medicina nuclear.
En caso de que desees ponerte al día con los avances y los descubrimientos de la física moderna, a fin de aprender y conocer aún más acerca de esta interesante área de la ciencia, te recomendamos leer el siguiente artículo de la BBC; Avances de la física cuántica en el 2016. Una vez te hayas actualizado con aquellos fenómenos de la física cuántica, te recomendamos revisar el siguiente vídeo perteneciente a Quantumfracture, el cual busca explicar de un modo conciso y detallado uno de los experimentos más curiosos de la física moderna.
No cabe la menor duda que los estudios de la física moderna han logrado revolucionar por completo a nuestra sociedad,que a fin de cuentas, es lo que hacíamos alusión desde un comienzo. La física ha ocupado un puesto de gran renombre entre las disciplinas científicas más útiles e importantes en la historia de la humanidad, es por ello que con el gran avance tecnológico de nuestro tiempo y la insaciable curiosidad de los científicos, no podemos hacer más que esperar y estar atentos ante los próximos descubrimientos capaces de cambiar nuestra percepción del mundo, o mejor aún, del universo.
Por este motivo y con ánimos de alentar a todos aquellos interesados en emprender sus estudios en el campo de la física moderna, es que a continuación les anexamos otra frase celebre de Albert Eintein; "Lo más importante de todo es nunca dejar de hacerte preguntas. La curiosidad tiene su propia razón de existir".