Sus conocimientos pueden agruparse en cinco grandes teorías: la mecánica clásica que estudia el movimiento macroscópico, el electromagnetismo que estudia los fenómenos electromagnéticos como la luz, la relatividad estudia el espacio tiempo y la interacción gravitatoria, la termodinámica estudia los fenómenos moleculares y de intercambio de calor, y la mecánica cuántica, que describe el comportamiento del mundo atómico y subatómico.
Ya se podría añadir una sexta disciplina la Biofísica. En neurociencia se empiezan a obtener las primeras teorías del funcionamiento de la neurona y del cerebro aplicando la mecánica cuántica y los principios de la física a estos sistemas biológicos (Ver Roger Penrose).
Ningún físico ha partido de cero en sus estudios y elaboración de teorías. Pero si ha habido físicos que con su trabajo han conseguido que la física diera un gran salto en el conocimiento y comprensión del universo. La física teórica elabora modelos matemáticos y conceptuales de la realidad para comprender, explicar y predecir los fenómenos de la naturaleza.
Como ejemplo de trabajo teoría-laboratorio actual, está el mecanismo de Higgs, lo que da masa al vector bosón. Peter Higgs y otros físcos en 1964, llegaron a la conclusión de que la existencia de una partícula escalar masiva podría ser una prueba de su teoría. En el año 2012, en el CERN, en el gran acelerador de partículas de Ginebra, se halló dicha partícula.
En todas las épocas, desde el siglo XVII, ha habido grandes físicos teóricos, como Isaac Newton, H.A. Lorentz, Max Planck, Albert Einstein, E. Schröedinger, Stephen Hawking, Roger Penrose, etc.
Si tuviéramos que mencionar solamente a tres, deberíamos mencionar a Newton, Einstein y Hawking.
Newton (1642-1727),
Desarrolló la Teoría de la Gravitación Universal (la anècdota de la manzana es un mito). Es el precursor de la física moderna (clàssica). Desarrolló las tres leyes básias de la dinàmica, demostró las leyes de Kepler y la descomposición de la luz blanca. A esto hay que añadir sus aportaciones en el campo de las matemáticas. Desarrolló el cálculo diferencial e integral (imprescindible y potente método de cáculo matemático en física). También hizo grandes aportacions en el campo de la geometria analítica.
Albert Einstein (1879-1955).
Demostró que materia y energia son la misma cosa, hallando la ecuación más famosa de la historia. Descubrió que la velocidad de la luz en el vacio es constante y halló dicho valor. Este concepto es muy difícil de comprender desde la física clàsica y desde la comprensión y el razonamiento humanos. Lorentz desarrolló matemáticamente las predicciones de Einstein, demostrando que el espacio se contrae y el tiempo se dilata para un observador que se mueve respecto a otro.
Einstein también desarrolló la Teoría de la Relatividad, primero la especial y luego la General, una de cuyas consecuencias es que la materia, a causa de su masa, curva el espacio-tiempo.
A través de su estudio del efecto fotoeléctrico, con el que obtuvo el premio Nobel en 1921, introdujo el concepo de “quanto” de luz, el fotón, y puso los pilares de la relación onda-partícula.
Stephen Hawking (1942 - )
Hawking ha trabajado junto a Roger Penrose en las leyes que gobiernan el universo. Entre otras cosas, trabaja en la necesidad de unificar la Relatividad con la Teoría Cuántica. La Teoría de la Relatividad sólo predice el mundo de los grandes cuerpos y masas, pero no predice el comportamiento de las partículas elementales. Éstas están regidas por la Mecánica Cuántica. Hawking lleva tiempo trabajando en la teoría de la Unificación, lo que también le lleva al estudio de de la supersimetría de cuerdas. Ha obtenido resultados parciales. Ha estudiado partículas en los bordes de los agujeros negros. Éstas producen una radiación (radiación de Hawking). Este hecho ya unifica las dos grandes teorías del siglo XX, que parecían totalmente excluyentes. Hawking a pesar de su invalidante enfermedad, tiene sus capacidades intelectuales intactas y una mente prodigiosa. Es todo lo que necesita un físico teórico.Bibliografía:
PENROSE, Roger. El camino a la realidad. 2ª edición. Barcelona: Random House Mondadori S.A., 2006.
SCHRÖDINGER, Erwin. Mente y Materia. 6ª edición. Barcelona: Tusquets Editores, 2007.
WHITE, Michael., GRIBBIN, John. Stephen Hawking, Una vida para la ciència. Salvat, 1993.
HAWKING, Stephen. El universo en una cáscara de nuez. 1ª Edición. Barcelona: Critica, 2011.
CHRISTIANSON, Gale. Newton. 1ª Edición. Barcelona: Salvat, 1989.
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