¿Cuál es la verdadera definición de la física?

La primera línea de la introducción de un texto que se usó para el primer curso que tomé sobre mecánica cuántica como estudiante universitario dijo: “La física es lo que hacen los físicos”.

Entonces, ¿qué hacen los físicos, me preguntaba? Los físicos construyen modelos: construyen modelos conceptuales o matemáticos. Intentan hacer que sus modelos sean lo suficientemente realistas como para reflejar el mundo real. Pero también es importante que se den cuenta de las limitaciones de sus modelos también. En última instancia, el propósito de un modelo es simular, ya sea conceptual o matemáticamente, lo que ocurrirá en un sistema o circunstancia física real. Solo cuando un modelo predice correctamente los resultados de todos los experimentos relacionados, se puede suponer que el modelo es “correcto”, y solo hasta que aparezca otro resultado experimental que sea inconsistente, lo que significa que el modelo debe ser modificado.

Como instructor de física, a veces esos modelos son muy simples: suponga que un bloque se desliza por un plano sin fricción que forma un cierto ángulo con la horizontal, ¿cuál es su aceleración? O suponga que se arroja una canica por la habitación y no hay resistencia al aire o flotabilidad, y la fuerza gravitacional es constante y exactamente verticalmente hacia abajo (nada de lo cual es cierto), ¿qué camino tomaría la pelota? (La mayoría respondería ‘parabólica’, pero eso solo es cierto dentro de los límites establecidos por el modelo. Lanzar un globo a través de la habitación, y el modelo no es un predictor muy preciso de qué camino tomará). Esos supuestos son los modelos, las simplificaciones, que se utilizan para resolver problemas. Por supuesto, si el modelo no es correcto, tampoco puede ser la solución. Pero si el modelo es lo suficientemente realista para la precisión necesaria, la solución matemática será una buena aproximación a lo que cabría esperar.

Niels Bohr dio una vez una charla sobre su Principio de Complementariedad, esencialmente una versión más filosófica del Principio de Incertidumbre de Heisenberg, que decía esencialmente que para cualquier cantidad medible, hay una cantidad medible complementaria de tal manera que cuanto más se sepa sobre uno de ellos, menos será Se puede conocer sobre el otro. Alguien de la audiencia hizo la pregunta, “Entonces, ¿qué es complementario a ‘Verdad’?” Su respuesta inmediata fue “Claridad”. A menudo he pensado en eso en términos de lo que hacemos como físicos, pero también como maestros. Si bien afirmamos que enseñamos la Verdad, en realidad solo analizamos la verdad en pequeños incrementos para que nuestros estudiantes puedan captar las ideas poco a poco. (Y nosotros mismos podemos saber que la situación es mucho más compleja que eso, y tal vez ni siquiera tengamos una idea completa de la complejidad). Eso también es lo que hacemos cuando modelamos-construimos. Es decir, eliminamos la complejidad de algún problema o circunstancia con algunos supuestos simplificadores para crear un modelo que se pueda resolver sabiendo que todos los detalles pueden no ser correctos, pero los elementos esenciales de la solución se pueden entender si el modelo es realista . ¿Y por qué hacemos eso? Para mayor claridad’.

Puede encontrar algunas definiciones objetivas como ‘el estudio de la materia en el espacio-tiempo en términos de energía y fuerza’ en algunos sitios web. No diré que están equivocados o incompletos, pero lo que sucede eventualmente es que cuando profundizas en algo, te resulta más difícil definir qué es ese algo. A medida que profundiza, se vuelve demasiado amplio para que pueda definir lo que realmente es. Por lo tanto, es natural que cada estudiante tenga definiciones ligeramente o completamente diferentes sobre el mismo tema. Y cada definición tiende a cambiar con el tiempo a medida que las personas descubren más y más sobre el mundo. Por lo que he estudiado y observado sobre Física, descubrí que la física no se trata solo del mundo físico. También incluye el mundo metafísico como la cosmología y la física cuántica. En física cuántica, la matemática, que es una filosofía metafísica, es la clave donde se usa de manera diversa, obviamente, más que los conceptos físicos de la escuela secundaria y la licenciatura. En cosmología, que en la actualidad se llama ‘astrosciencia’, los científicos usan métodos indirectos para medir el universo observable y los monstruos del espacio profundo muy lejanos como el púlsar y los agujeros negros. Sus métodos indirectos incluyen el análisis de las diversas ondas electromagnéticas recibidas. La cosmología ha sido durante mucho tiempo una rama en la filosofía metafísica al igual que las matemáticas con la integración de las matemáticas en el análisis. Por lo tanto, hasta donde puedo definir qué es la física, mi definición sería ‘La física es el estudio de la naturaleza: qué es la naturaleza y cómo funciona la naturaleza por medidas directas e indirectas con la integración del intelecto humano’.

Daré dos definiciones de física, la primera está relacionada con la historia de la palabra, y la segunda es la definición moderna. Ambas definiciones son del Oxford English Dictionary.

1) “Ciencias naturales en general; en los escritores más antiguos, especialmente el sistema aristotélico de ciencias naturales; por lo tanto, filosofía natural en el sentido más amplio. Además, un tratado sobre ciencias naturales, como la Física de Aristóteles.
La aplicación del término ha tendido a reducirse continuamente. Originalmente (de Aristóteles) incluía el estudio de toda la naturaleza (orgánica e inorgánica); Locke incluso incluyó espíritus (Dios, ángeles, etc.) entre sus objetos. En el curso del siglo XVIII se limitó a la naturaleza inorgánica, y luego, al excluir la química, adquirió su significado actual “.

2) “En el uso actual, restringido a La ciencia, o grupo de ciencias, el tratamiento de las propiedades de la materia y la energía, o de la acción de las diferentes formas de energía en la materia en general (excluyendo la Química, que trata específicamente con las diferentes formas de materia y biología, que se ocupa de la energía vital).
La física se divide en física general, que trata los fenómenos generales de la naturaleza inorgánica (dinámica, física molecular, física del éter [Siguiendo la teoría especial de la relatividad, que asumió que no hay un marco de referencia absoluto y que explicó por qué Michelson– El experimento de Morley no pudo detectar un “viento etéreo”, el concepto fue descartado gradualmente en el pensamiento científico y ha recibido poco apoyo desde la década de 1920], etc., y la física aplicada, que trata con fenómenos especiales (astronomía, meteorología, magnetismo terrestre, etc.) Hay una tendencia ahora a restringir la palabra al grupo anterior. ”

La física es el estudio de fenómenos causados ​​por objetos que existen. Existe cualquier objeto con ubicación. Física: ¿qué es SHAPE y por qué define un objeto?

Honestamente, pensé en buscar definiciones en la web, pero luego cancelé y decidí presentar la definición con mis propias palabras.
Es muy difícil explicar un tema ENORME con una sola definición, pero lo intentaré.

Física: es una disciplina de la ciencia que explica todos los fenómenos de la naturaleza, la materia y la energía con explicaciones matemáticas que impulsan las predicciones futuras sobre nuestra vida y el universo.

PD: es muy subjetivo y puede entenderse de manera diferente con un individuo diferente.
Gracias por A2A.

La física es una palabra, y las palabras existen en el lenguaje. Los idiomas (excepto las matemáticas, que son idiomas) no se refieren a la verdad sino al consenso. Lo mejor que puede hacer es leer sobre 12 definiciones y tomar un promedio.

O podría tomar esto de Wikipedia: ” Física (del griego antiguo: φυσική (ἐπιστήμη) phusikḗ (epistḗmē) ” conocimiento de la naturaleza “, de φύσις phúsis ” naturaleza “) es la ciencia natural que implica el estudio de la materia y su movimiento y comportamiento a través del espacio y el tiempo, junto con conceptos relacionados como la energía y la fuerza “. Física – Wikipedia

A2A. No tengo una definición “verdadera” de física, por lo que recomiendo ¿Qué es física? Khan Academy como punto de partida.

Si desea mi opinión sobre una definición filosófica, sería: si Dios creó el universo, la física está tratando de descubrir cómo lo hizo Dios. (Que es una paráfrasis de Einstein).

En su forma más simple; aquello que constituye el mundo físico y las interacciones físicas que gobiernan cómo se comporta ese mundo físico.