La aproximación a la realidad de la física.

La física es una ciencia llena de suposiciones y aproximaciones, la mayoría muy atrevidas, sin embargo, funciona muy bien para describir y predecir los fenómenos de la naturaleza. ¿Por qué funciona tan bien con una estructura tan endeble? Esta es la respuesta.

La física se caracteriza por ser una ciencia que busca describir todo fenómeno de la naturaleza, desde la bella formación de un arco iris cotidiano hasta la transformación de estrellas hermosas en agujeros negros terribles. Basándose en observaciones y medidas sistemáticas los científicos buscan acercarse, lo más posible, a la verdad. Pero estas observaciones necesitan un lenguaje apropiado, el cual permita realizar la descripción completa, para ello se emplean las matemáticas. Las matemáticas nos permiten representar metódicamente, sencillamente al mundo a través de modelos.

Tales modelos se deben interpretar para poder decir algo de la naturaleza. Así por ejemplo, el signo menos en los vectores de posición nos indican la dirección de la velocidad y la aceleración; por otro lado, un signo menos para el tiempo no es admisible en la física clásica, pues no tiene interpretación.

Esta idea fue la detonadora de muchas teorías importantes de la física contemporánea. Por ejemplo, desde finales del siglo XIX, se conocía muy bien la emisión en función al color de hornos muy calientes; pero los modelos matemáticos no describían correctamente este comportamiento; sin embargo, a Planck se le ocurrió un ajuste matemático novedoso a los datos ya bien conocidos, el cual fue exitoso, pero requería una interpretación física revolucionaria: la energía, en ciertas condiciones, no se transmite continuamente.

Para Planck y sus contemporáneos esta conclusión era inverosímil; pero pronto se encontraron más fenómenos que se describían por medio de tal razonamiento: la energía esta empaquetada. Pronto, se desarrollaron experimentos basados en la cuantización de la energía, algunos de ellos especialmente diseñados para refutar y otros para apoyar la mecánica cuántica, como la llamaron los físicos a la discretización de la energía. Los experimentos han mostraron que la mecánica cuántica es una idea correcta.

¿Extraña forma de trabajar la de Planck?, como un estudiante que conoce la respuesta numérica a un problema de su tarea de física; a las cifras las interpretará físicamente por medio de unas cuantas fórmulas matemáticas. Es modo poco deductivo, resulto ser correcto porque se baso desde el principio en experimentos bien diseñados.

Entonces, cuando empleamos una g constante para resolver un problema de caída libre, y menospreciamos la influencia de los demás planetas, la fricción de aire, entre otras cosas, funciona y funciona muy bien; pues los efectos son tan pequeños que no se pueden medir, luego no existen. La velocidad del sonido es instantánea hasta que encuentro una forma de medir su velocidad, por ejemplo.

Simplemente, las matemáticas son una herramienta deductiva que permite a la física describir fenómenos y predecir de nuevos efectos, Pero las bases de la física son los experimentos y las medidas ordenadas, no el algebra. La retroalimentación entre las teorías y los experimentos son los que han llevado a la física a ser tan fructíferas y útiles para nuestra sociedad.

¿La tendencia actual de la física es la de la realización de mejores experimento o más sofisticadas teorías?

¿Puede citar algún experimento que sea descrito por dos teorías diferentes y sea igual de preciso?