La
fisica
(del
grec
φυσικ?? (
phusikos
), 'natural' i φ?σι? (
phusis
), 'natura') es la
ciencia
que estudia la
natura
en el seu sentit mes ampli, ocupant-se del comportament de la
materia
i l'
energia
, i de les forces fonamentals de la natura que governen les interaccions entre les particules. Fou anomenada
filosofia natural
fins a final del segle
xix
. Els
fisics
estudien un ampli espectre de fenomens fisics: des de les
particules subatomiques
, que formen la materia ordinaria (
fisica de particules
), a l'
univers
com un tot (
cosmologia
).
Els descobriments de la fisica troben aplicacio en totes les altres
ciencies naturals
, ja que la
materia
i l'
energia
son els components basics del mon natural. Algunes de les propietats estudiades en fisica son comunes a
tots
els sistemes materials, com la
conservacio de l'energia
. Aquestes propietats son sovint anomenades
lleis fisiques
. De vegades s'ha dit que la fisica es la
ciencia fonamental
, perque les altres ciencies (
biologia
,
quimica
,
geologia
, etc.) tracten amb determinats tipus de sistemes materials que obeeixen les lleis de la fisica. Per exemple, la quimica es la ciencia de les
molecules
i els
compostos quimics
que aquestes formen en grans quantitats. Les propietats dels components quimics venen determinades per les propietats de les molecules, les quals son descrites amb precisio per distintes arees de la fisica com la
mecanica quantica
, la
termodinamica
i
l'electromagnetisme
.
La fisica esta estretament relacionada amb les
matematiques
. Les matematiques proporcionen a la fisica el llenguatge i les eines necessaries que permeten obtenir una formulacio precisa (quantitativa) de les lleis fisiques i els fenomens que aquestes impliquen. Aixo, de retruc, fa possible que es puguin verificar (o descartar) els resultats predits
experimentalment
.
Les
teories
fisiques son gairebe sempre expressades en forma de relacions matematiques, i les matematiques requerides acostumen a ser mes complicades que les d'altres ciencies. Una diferencia basica entre fisica i matematiques es que la fisica s'ocupa, en ultima instancia, de les descripcions del mon material, mentre que les matematiques tracten amb abstraccions que no depenen d'aquest. Val a dir que la distincio no sempre es obvia: hi ha una gran quantitat d'investigacio a mig cami entre fisica i matematiques, coneguda amb el nom de
fisica matematica
, dedicada a desenvolupar l'estructura matematica de les teories fisiques. Tanmateix, aquesta unio entre matematiques i fisica amaga un aspecte ben sorprenent, i es que la fisica tambe fa les seves aportacions a les matematiques.
Visio historica de la investigacio en la fisica
[
modifica
]
La historia de la fisica intenta explicar la natura i els fenomens que, des de la mes remota
antiguitat
, es tracten de comprendre: el pas de les estacions, el moviment dels cossos i dels astres, els fenomens climatics, les propietats dels materials, etc. Les primeres explicacions van apareixer en l'antiguitat i es basaven en consideracions purament filosofiques, sense verificar experimentalment. Algunes interpretacions falses, com la feta per
Ptolemeu
en el seu famos
Almagest
("La
Terra
es al centre de l'
univers
i al seu voltant giren els astres") van perdurar durant segles.
Fisica antiga
[
modifica
]
Els xinesos, els babilonis, els egipcis i els maies van observar els moviments dels
planetes
i van assolir de predir els
eclipsis
, pero no van aconseguir de trobar un sistema que expliques el moviment planetari. Les especulacions dels filosofs grecs van introduir dues idees fonamentals sobre els components de l'
univers
, oposades entre si: l'
atomisme
, proposat per
Leucip
i
Democrit
als segles
iv
i
v
aC, i la teoria dels elements, formulada durant el segle
v
aC. A
Alexandria
, el centre cientific de la civilitzacio occidental durant el
periode hel·lenistic
, va haver notables avencos. Alli, el matematic i inventor grec
Arquimedes
va dissenyar amb
palanques
i
cargols
diversos aparells mecanics practics i va
amidar la densitat d'objectes solids submergint-los en un liquid
. Altres cientifics grecs importants d'aquella epoca van ser l'astronom
Aristarc de Samos
, que va trobar la relacio entre les distancies de la
Terra
al
Sol
i de la Terra a la
Lluna
; el matematic, astronom i
geograf
Eratostenes
, que va amidar la circumferencia de la Terra i va elaborar un
cataleg d'estrelles
; i l'astronom
Hiparc de Nicea
, que va descobrir la
precessio dels equinoccis
. En el
segle
ii
l'astronom, matematic i geograf
Claudi Ptolemeu
va proposar el sistema que duu el seu nom per explicar el moviment planetari. En el sistema de Claudi Ptolemeu, la Terra es al centre i el Sol, la Lluna i les estrelles giren al seu voltant en
orbites
circulars.
Fisica a l'edat mitjana
[
modifica
]
Durant l'
edat mitjana
es van produir pocs avencos, tant en fisica com en les altres ciencies. No obstant aixo, savis arabs com
Averrois
o com
Ibn an-Nafis
van contribuir a la conservacio de molts tractats cientifics de la Grecia classica. En general, les grans universitats medievals fundades a
Europa
pels
ordes monastics
a partir del
segle
xiii
no van suposar un gran avenc per a la fisica o altres ciencies experimentals. El filosof escolastic i teoleg italia
Tomas d'Aquino
, per exemple, va tractar de demostrar que les obres de
Plato
i
Aristotil
eren compatibles amb les Sagrades Escriptures. El filosof escolastic i cientific britanic
Roger Bacon
va ser un dels pocs filosofs que va defensar el metode experimental com l'autentica base del coneixement cientific; tambe va investigar en astronomia, quimica, optica i disseny de maquines.
Fisica classica
[
modifica
]
La fisica classica inclou les branques tradicionals i temes que foren reconeguts i prou ben desenvolupats abans del comencament del segle
xx
:
- Mecanica
: s'ocupa dels cossos sobre els quals actuen les
forces
i altres cossos en
moviment
i es pot dividir en
estatica
(estudi de les forces sobre un o mes cossos en repos),
cinematica
(estudi del moviment sense importar-ne la causa) i
dinamica
(estudi del moviment i les forces que l'afecten); alhora, la mecanica pot dividir-se en
mecanica dels solids
i
mecanica dels fluids
. Aquesta ultima compren branques com la
hidroestatica
, la
hidrodinamica
, l'
aerodinamica
i la
pneumatica
.
- L'
acustica
: l'estudi del
so
, sovint es considera una branca de la mecanica perque el so es degut al moviment de les particules d'aire, o un altre medi, a traves del qual les
ones sonores
poden viatjar i, per tant, pot explicar-se en termes de lleis de la mecanica. Entre les branques mes modernes de l'acustica es troba la
ultrasonica
, que es l'estudi de les ones sonores a molt alta
frequencia
, mes enlla del que pot percebre l'
oida
humana.
- L'
optica
: l'estudi de la llum, s'encarrega no sols de la
llum visible
sino tambe de la
radiacio infraroja
o la
ultraviolada
, les quals manifesten tots els fenomens de la llum visible excepte la visibilitat, es a dir,
reflexio
,
refraccio
,
interferencia
,
difraccio
,
difusio
(vegeu
espectre electromagnetic
) i
polaritzacio
.
- La
termodinamica
s'encarrega de les relacions entre la
calor
(l'
energia
interna que tenen les particules de les quals es compon una substancia) i altres formes d'energia.
- L'
electromagnetisme
ha estat estudiat com una branca de la fisica des que fou descoberta la connexio entre l'
electricitat
i el
magnetisme
a principis del segle
xix
. Un
corrent electric
crea un
camp magnetic
i un camp magnetic canviant provoca la induccio d'un corrent electric. L'
electroestatica
tracta les carregues electriques en repos, l'
electrodinamica
les carregues en moviment i la
magnetoestatica
els pols magnetics en repos.
Fisica moderna
[
modifica
]
La major part de la fisica classica es preocupa per la materia i l'energia a una escala normal d'observacio; per contra, molta de la fisica moderna (es a dir, els canvis que portaren les revolucionaries teories de principis del
segle
xx
al mon dels fisics) s'ocupa del comportament de la materia i l'energia sota condicions extremes (a velocitats luminiques o proximes a la de la llum) o en una escala molt gran o molt menuda. Per exemple, la
fisica atomica
i la
nuclear
estudien la materia a l'escala mes menuda a que poden identificar-se els
elements quimics
. La
fisica de particules
treballa a una escala mes menuda encara, encarregant-se de les unitats mes basiques de la materia. Aquesta branca de la fisica es tambe coneguda com a
fisica d'alta energia
per les energies extremadament elevades que son necessaries per a produir molts dels tipus de particules en enormes
acceleradors de particules
. A aquesta escala, no son valides les nocions d'espai, temps, materia i energia a que estem acostumats.
Les dues teories principals en la fisica moderna presenten un diferent panorama dels conceptes de temps, espai i materia del que presentava la fisica classica. La
teoria quantica
s'ocupa de la natura discreta (en comptes de continua) de molts fenomens a nivell atomic i subatomic, i dels aspectes complementaris de les ones i particules en la descripcio d'aquests fenomens. La
teoria de la relativitat
tracta de la descripcio dels fenomens que ocorren en el marc de referencia que es troba en moviment respecte a un observador; la
teoria especial de la relativitat
s'encarrega del moviment uniforme en un
espaitemps pla
i d'objectes movent-se a la
velocitat de la llum
o prop i la
teoria general de la relativitat
de moviment accelerat relativament en l'
espaitemps corbat
i la seua connexio amb la
gravitacio
. Tant la teoria quantica com la de la relativitat troben aplicacions en totes les arees de la fisica moderna.
Fisica teorica i experimental
[
modifica
]
La cultura de la investigacio fisica difereix de les altres ciencies en la separacio de
teoria
i
experiment
. Des del segle
xx
, la major part dels fisics s'han especialitzat o be en
fisica teorica
o be en
fisica experimental
, i en el segle
xx
molt pocs han tingut exit en ambdos camps d'investigacio. En contrast, quasi tots els teorics que han triomfat en
biologia
i
quimica
han estat tambe experimentadors.
En linies generals, els teorics busquen desenvolupar teories que descriguin i interpretin resultats experimentals existents i prediguin amb exit resultats futurs, mentre que els experimentadors ideen i realitzen experiments per explorar nous fenomens i comprovar les prediccions teoriques. Encara que teoria i experiment son desenvolupats independentment, depenen en gran manera l'un de l'altre. El progres en fisica frequentment ve quan els experimentadors fan un descobriment que les teories existents no poden explicar, i es necessiten aleshores noves teories. De manera similar, idees sorgides de la teoria sovint inspiren nous experiments. En absencia d'experiment, la investigacio teorica pot anar en la direccio equivocada. Aquesta es una de les critiques que ha estat dirigida cap a la
teoria de cordes
, una popular teoria en la fisica d'altes energies per a la qual encara no s'ha ideat cap prova experimental.
Branques de la fisica
[
modifica
]
La fisica es una ciencia molt extensa i que agrupa disciplines molt distants entre si. La llista seguent es un intent d'agrupar-ne tots els camps de manera exhaustiva:
Encara que la fisica s'interessa per una gran varietat de sistemes, algunes
teories
nomes poden estar relacionades amb la fisica com un tot i no amb un dels seus camps. Cadascuna es considerada ajustada dins d'un cert domini de la validesa o d'aplicabilitat. Per exemple, la teoria de la
mecanica classica
descriu amb precisio el moviment d'un objecte, pero a condicio que (1) les seves mides siguin molt mes grans que un
atom
, (2) que la seva
velocitat
sigui molt inferior a la
velocitat de la llum
, (3) que no sigui massa a prop d'una gran massa, i (4) que no estigui
carregat electricament
. Les velles teories, com la mecanica de Newton, continuen sent materia de recerca especialment pel que fa a l'estudi de fenomens
complexos
, com per exemple la
teoria del caos
. Les teories son a la base de qualsevol investigacio en el mon de la fisica i tots els estudiants, sigui quina sigui la seva especialitat, ha de coneixer els fonaments de cadascuna.
Teoria
|
Dominis
|
Conceptes
|
Mecanica classica
|
Cinematica
,
lleis de Newton
,
mecanica analitica
,
mecanica dels fluids
,
particula puntual
,
mecanica dels solids
,
transformacio de Galileu
,
mecanica dels medis continus
|
Dimensio
,
espai
,
temps
,
sistema de referencia
,
longitud
,
velocitat
,
velocitat relativa
,
massa
,
moment angular
,
forca
,
energia
,
parell de forces
,
llei de conservacio
,
moviment harmonic
,
ona
,
treball
,
potencia
,
equilibri
|
Electromagnetisme
|
Electroestatica
,
electricitat
,
magnetisme
,
equacions de Maxwell
|
Carrega electrica
,
corrent electric
,
camp electric
,
camp magnetic
,
camp electromagnetic
,
radiacio electromagnetica
|
Fisica estadistica
i
termodinamica
|
Maquina termica
,
teoria cinetica molecular
|
Constant de Boltzmann
,
entropia
,
energia lliure
,
transferencia de calor
,
funcio de particio
,
temperatura
,
equilibri termodinamic
|
Mecanica quantica
|
Integral de cami
,
equacio de Schrodinger
,
teoria quantica de camps
|
Hamiltonia
,
boso
,
fermio
,
particules identiques
,
constant de Planck
,
oscil·lador harmonic quantic
,
funcio d'ones
,
energia del buit
|
Teoria de la relativitat
|
Relativitat galileana
,
relativitat especial
,
relativitat general
|
Principi d'equivalencia
,
quadrivector
,
espaitemps
,
velocitat de la llum
,
velocitat relativa
,
invariancia de Lorentz
|
Els fisics observen, mesuren i modelitzen el comportament i les interaccions de la
materia
a traves de l'
espai
i el
temps
definint fenomens fisics.
Una
teoria
o un
model
es un conjunt conceptual, formalitzat matematicament, en que els parametres considerats com a independents (per exemple la
carrega
,
l'energia
i el temps) s'expressen en forma de variables (
q
,
E
i
t
) i son mesurats amb unitats adequades (
coulomb
,
joule
i
segon
). La teoria relaciona les variables amb una o mes
equacions
(
E=mc²
, per exemple). Les relacions establertes permeten fer prediccions quantitatives dels resultats dels
experiments
.
Una experiencia es un protocol material que permet la mesura de certs fenomens dels quals la teoria proporciona una representacio conceptual. Es il·lusori aillar una experiencia de la teoria associada. El fisic no mesura les coses a l'atzar, ha de tenir en compte l'univers conceptual d'una teoria.
Aristotil
mai va pensar de calcular el temps que trigaria a arribar a terra una pedra llancada, simplement perque no la seva visio del mon no considerava aquest tipus de quantificacio. Aquesta experiencia va haver d'esperar a
Galileu
per ser portada a terme.
Un altre exemple d'experiencia clarament dictada per un marc conceptual teoric es el descobriment dels
quarks
en el marc de la
fisica de particules
. El fisic
Murray Gell-Mann
va observar que les particules sotmeses a una
forca nuclear forta
es distribueix d'acord amb una estructura matematica elegant, pero tres posicions basiques (en el sentit matematic de la
teoria de la representacio
de
grups
) d'aquesta estructura no s'acomplien. Per tant, va postular l'existencia d'altres particules mes fonamentals (en el sentit fisic) que els
protons
i els
neutrons
. Els experiments van permetre mes tard, i arran d'aquesta teoria, trobar l'evidencia de la seva existencia.
Per contra, les experiencies que ofereixen resultats no coincidents amb la teoria poden posar-la en dubte (com va ser el cas del problema del
cos negre
que va provocar l'aparicio de la
mecanica quantica
, o tambe els casos de la desaparicio de
vitalisme
o de l'
atomisme
termodinamics), o forcar la modificacio de la teoria i el model per tal d'integrar els nous elements. L'exemple del descobriment de
Neptu
es il·lustratiu d'aquest efecte, els astronoms podien portar a terme una primera experiencia, la de la mesura de la trajectoria d'
Ura
, pero la teoria de
Newton
donava una trajectoria diferent de l'observada. Per mantenir la teoria,
Urbain Le Verrier
i, de manera independent,
John Couch Adams
van postular l'existencia d'un nou
planeta
, i d'acord amb aquesta hipotesi, van predir-ne la posicio. Aixo va ser verificat despres d'un segon experiment que va consistir a mirar amb el
telescopi
vers el lloc previst. Es evident que la interpretacio dels resultats de la primera experiencia depen de la teoria i la segona no s'hauria produit mai sense la teoria i el seu calcul. Un altre exemple es l'existencia dels
neutrins
, prevista per
Wolfgang Pauli
per poder explicar l'
espectre
de la
desintegracio beta
, i l'aparent manca de conservacio de
moment angular
.
El metode cientific
[
modifica
]
La fisica utilitza el
metode cientific
per a comprovar la validesa de les teories fisiques, utilitzant una aproximacio metodologica per a comparar les implicacions d'una teoria en questio amb les conclusions derivades dels experiments i observacions que s'han portat a terme per verificar-la. Els resultats experimentals i les observacions es recullen i es contrasten amb les prediccions i hipotesis fetes per una
teoria
, ajudant aixi a la determinacio de la validesa o invalidesa de la teoria.
El metode experimental modern requereix que les teories fisiques s'han de basar en l'observacio dels fenomens naturals, han de ser formulades com a relacions matematiques i han de ser provades amb experiments.
Les teories que tenen un gran suport per les dades experimentals i mai hi ha hagut cap prova empirica competent que les comprometi sovint son anomenades
lleis
cientifiques
, o lleis naturals. Per descomptat, totes les teories, incloses les anomenades
lleis cientifiques
, sempre poden ser reemplacades per d'altres de mes exactes, si s'observa alguna dada que no concorda amb el que estableix la teoria.
[1]
La cultura de la
recerca
en el camp de la ciencia fisica presenta una diferencia significativa amb la d'altres ciencies: es tracta de la separacio entre la teoria i l'experiencia. Des del segle
xx
, la majoria dels fisics s'han especialitzat o en
fisica teorica
o en
fisica experimental
. En contrast, trobem que gairebe tots els teorics de renom en ciencies
quimiques
o
biologiques
tambe es dediquen a l'experimentacio.
Des de la introduccio de la
informatica
, la
simulacio per ordinador
ocupa un lloc molt important a la investigacio en fisica. Permet la resolucio aproximada dels problemes matematics que no poden ser tractats analiticament. Molts teorics dels fisics teorics son tambe informatics.
Recerca en la fisica contemporania
[
modifica
]
La
recerca
en el camp de la fisica contemporania es divideix en diferents branques o disciplines que estudien diferents aspectes del mon fisic:
Camp
|
Branques
|
Principals teories
|
Conceptes
|
Astrofisica
|
Cosmologia
,
planetologia
,
fisica del plasma
,
fisica d'astroparticules
|
Big bang
,
univers inflacionari
,
relativitat general
,
materia fosca
,
raigs cosmics
|
Forat negre
,
galaxia
,
gravetat
,
ona gravitatoria
,
planeta
,
sistema solar
,
estrella
,
univers
|
Fisica quantica
|
Fisica atomica
,
fisica molecular
,
optica
,
fotonica
|
Optica quantica
|
Difraccio
,
radiacio electromagnetica
,
laser
,
polaritzacio electromagnetica
,
interferencies
|
Fisica de particules
|
Accelerador de particules
,
fisica nuclear
|
Model estandard
,
teoria de la gran unificacio
,
teoria de cordes
,
teoria M
|
Interaccions fonamentals
(
gravetat
,
electromagnetisme
,
forca nuclear feble
,
forca nuclear forta
),
particula elemental
,
antiparticula
,
Espin
,
Ruptura espontania de simetria
|
Fisica de la materia condensada
|
Fisica de l'estat solid
,
ciencia de materials
,
fisica de polimers
,
fisica de la materia condensada tova
,
fisica mesoscopica
,
sistema desordenat
|
Superconductivitat
,
ona de Bloch
,
condensat fermionic
,
liquid de Fermi
|
Estat de la materia
(
solid
,
liquid
,
gas
,
plasma
,
condensat de Bose-Einstein
,
fluid supercritic
,
superfluid
),
conductor
,
magnetisme
,
autoorganitzacio
|
En el camp de la fisica de la materia condensada, un important problema teoric no resolt es el de la
superconductivitat d'alta temperatura
; molts dels experiments que es fan tenen com a objectiu aconseguir metodes viables per assolir la fabricacio d'
ordinadors quantics
i maquines basades en l'
espintronica
.
En en camp de la fisica de particules, han comencat a apareixer les primeres proves experimentals que van mes enlla del
model estandard
. Entre aquestes, hi ha indicis que indicarien que els
neutrins
no tindrien una massa nul·la. Aquests resultats experimentals semblen haver resolt el ja antic
problema dels neutrins solars
i la fisica dels neutrins massius continua sent una area de recerca activa a nivell teoric i experimental. Els
acceleradors de particules
han comencat a experimentar a nivells d'energia de l'ordre del
TeV
, en els quals els investigadors esperen trobar proves del
boso de Higgs
i les
particules supersimetriques
.
[2]
Objectius i limits de la fisica
[
modifica
]
Recerca d'un corpus finit i evolucio permanent
[
modifica
]
La
historia de la fisica
suggereix que es il·lusori pensar que eventualment trobarem un conjunt finit d'equacions que no podran ser contradites per l'experiencia. Cada teoria acceptada en un moment historic finalment ha acabat per mostrar els seus limits, i s'ha integrat en una teoria mes amplia. La teoria de la
gravetat newtoniana
es valida en condicions en que les
velocitats
son petites i les
masses
implicades son petites, pero quan les velocitats s'acosten a la
velocitat de la llum
o les masses (o de manera equivalent en
relativitat
, les energies) esdevenen importants, s'ha de donar pas a la
relativitat general
. A mes, aixo es incompatible amb la
mecanica quantica
quan l'
escala
d'estudi es
microscopica
i en condicions de molt alta energia (per exemple, en el moment del
big bang
o a prop d'una
singularitat
a l'interior d'un
forat negre
).
La fisica teorica troba els seus limits en la mesura en que la seva continua renovacio provoca la incapacitat d'arribar a un estat de coneixement perfecte i sense errors de la
realitat
. Molts filosofs, com
Immanuel Kant
, van advertir en contra de qualsevol creenca que el coneixement huma dels fenomens pugui coincidir amb la realitat, si es que aquesta existeix. La fisica no descriu el mon, les seves conclusions no es relacionen amb el mon mateix, sino amb el model que es dedueix a partir alguns dels parametres estudiats. Es una ciencia exacta en la qual les hipotesis i els parametres considerats condueixen exactament a les conclusions.
La concepcio moderna de la fisica, especialment a partir del descobriment de la mecanica quantica, ja no te com a objectiu ultim la determinacio de les
causes
de les
lleis de la fisica
, sino tan sols explicar el
com
d'una aproximacio
positivista
. Tambe podem ressaltar la idea d'
Albert Einstein
sobre el treball dels fisics: fer fisica es com emetre teories sobre el funcionament d'un rellotge que mai podem obrir.
[3]
Recerca de la simplificacio i la unificacio de les teories
[
modifica
]
La fisica tambe te una dimensio
estetica
, de fet, els teorics, cerquen gairebe de manera sistematica de simplificar,
unificar
i
simetritzar
les teories. Aixo es fa a partir de la reduccio del nombre de
constants fonamentals
adimensionals
, de la unio de marcs conceptuals que abans estaven separats (la teoria de
Maxwell
unifica electricitat i magnetisme, la
interaccio electrofeble
ha unificat l'
electrodinamica quantica
amb la
interaccio feble
, i aixi successivament fins a la construccio d'un
model estandard de fisica de particules
). La recerca de la simetria en les teories, mes enlla del fet que pel
teorema
de
Noether
produeixen espontaniament les constants del moviment (com l'
energia
es conserva quan les equacions del sistema son
invariants
temporalment) es un element d'estetica de les equacions i una motivacio per als fisics i, des del segle
xx
, el principal motor de l'evolucio de
fisica teorica
.
Des del punt de vista experimental, la simplificacio es un principi de pragmatisme. De fet, per a dur a terme una experiencia, es necessari dominar un gran nombre de parametres fisics per tal de crear amb precisio les condicions experimentals requerides. La majoria de les situacions que ocorren de manera espontania en la natura son molt confuses i irregulars. A mes de fenomens excepcionals com l'
arc de Sant Marti
, que causen una gran sorpresa als profans, en la nostra escala el mon combina molts principis i teories que pertanyen a dominis separats del corpus. Els conceptes de la fisica requereixen molt de temps per ser assimilats pels mateixos fisics. Una certa preparacio del dispositiu experimental permet la manifestacio d'un fenomen fisic tan depurat com sigui possible. En resum, un arc de Sant Marti ben contrastat i clar, per prendre una imatge poetica. Aquest requisit experimental dona per desgracia un aspecte artificial a la fisica, especialment quan s'ensenya a un public jove. Paradoxalment, no hi ha res que sembli tan a prop de ser la natura com un experiment de fisica, per tant nomes s'hi busca la simplificacio.
Al llarg de la historia, algunes teories complexes i poc elegants des d'un punt de vista matematic poden ser molt eficaces i dominar teories molt mes simples.
L'
Almagest
de
Ptolemeu
, basat en una figura geometrica simple, el cercle, incloia una serie de constants de les quals depenia la teoria, pero va permetre d'entendre el cel durant mes de mil anys sense massa error. El model estandard de la fisica de particules que descriu les
particules elementals
tambe inclou una trentena de parametres arbitraris, i per aixo mai cap teoria ha pogut ser comprovada experimentalment amb exactitud. Tanmateix, entre els fisics tothom esta d'acord a considerar que algun dia aquesta teoria sera sublimada i integrada dins una teoria mes simple i elegant, igual que el sistema de Ptolemeu va desapareixer en favor de la teoria de
Kepler
primer i Newton mes tard.
- ↑
Alguns principis, com les
lleis de Newton
, encara son anomenades
lleis
tot i que avui dia saben que es tracta de casos particulars de noves teories. Aixi, per exemple, al llibre de Thomas Brody (1993, Luis de la Pena i Peter Hodgson, eds.)
The Philosophy Behind Physics
ISBN 0-387-55914-0
, pags 18?24 (capitol 2), s'explica que el 'cicle
epistemologic'
pel que un estudiant descobreix la fisica no es un producte acabat sino el proces de crear aquest producte.
- ↑
Guennadi
, Borissov; Bertram, I. A. and Fox, H. and Ratoff, Peter N. ≪
Direct Observation of the Strange b Baryon Xi(b)-.
≫ (en angles). Physical Review Letters, 99 (5). 05200. ISSN 1079-7114, 2007. [Consulta: 5 febrer 2012].
- ↑
Albert Einstein
i
Leopold Infeld
,
L'evolution des idees en physique
, Payot, trad. fr. 1978, pag. 34-35 :
En l'esforc que fem per entendre el mon ens assemblem una mica a un home que tracta de comprendre el mecanisme d'un rellotge tancat. Ell veu l'esfera i les agulles en moviment, sent el seu tic-tac, pero no te manera d'obrir-lo. Si es enginyos podra fer-se una imatge del mecanisme que podria ser el responsable del que observa, pero mai tindra la certesa que la seva imatge es l'unica capac d'explicar les seves observacions. Mai podra comparar la seva imatge amb el mecanisme real (…)
- James T. Cushing:
Philosophical concepts in physics
, the historical relation between philosophy and scientific theories, Cambridge : Cambridge Univ. Press 1998,
ISBN 0-521-57823-X
.
- Roberto Torretti:
The Philosophy of Physics
, Cambridge: CUP 1999.
Enllacos externs
[
modifica
]
Viccionari