Física teórica

La física intenta comprender el universo elaborando un modelo matemático y conceptual de la realidad que se utiliza para racionalizar, explicar y predecir los fenómenos de la naturaleza, planteando una teoría física de la realidad. Su núcleo central es la física matemática,^{[nota 1]} aunque también se usan otras técnicas conceptuales. La física teórica constituye la rama de la física que, basándose fuertemente en la matemática, elabora teorías y modelos con el fin de explicar y comprender fenómenos físicos, aportando las herramientas necesarias no sólo para el análisis sino para la predicción del comportamiento de los sistemas físicos. Aunque trabajos anteriores pueden considerarse parte de esta disciplina, la física teórica cobra especial fuerza desde la formulación de la mecánica analítica (Joseph-Louis de Lagrange, William Rowan Hamilton) y adquiere una relevancia de primera línea a partir de las revoluciones cuántica y relativista de principios del siglo XX (por ejemplo la bomba atómica fue una predicción de la física teórica).

Método de la física

Todas las ciencias de la naturaleza poseen una característica común: son ciencias experimentales, es decir, los conocimientos acumulados han sido obtenidos mediante la experimentación sistemática. Este procedimiento se denomina método científico experimental o también método empírico-descriptivo.

No obstante, la física teórica basa su progreso en el uso de la matemática para predecir fenómenos que aún no han sido observados experimentalmente así como otros que nos permiten conocer el universo en formas no accesibles experimentalmente, en base a principios bien demostrados experimentalmente. Pero la demostración final de todo conocimiento en física es experimental y hasta que no se demuestra de esta forma las predicciones de la teoría no se puede estar seguro de la validez de una teoría o modelo. Un ejemplo está en los aceleradores de partículas en los que se busca en muchas ocasiones partículas previstas por el modelo de la física de partículas y frecuentemente se encuentran otras no previstas inicialmente y que hacen cambiar el modelo. Así mismo, las predicciones de la física teórica han indicado a menudo la existencia de partículas no descubiertas y han proporcionado las técnicas adecuadas para su búsqueda experimental, siendo encontradas de forma posterior a su predicción teórica.

Algunos físicos teóricos eminentes

Entre otros muchos, los siguientes son algunos de los físicos teóricos más célebres y relevantes:

Teorías centrales

Mainstream theories (sometimes referred to as central theories) are the body of knowledge of both factual and scientific views and possess a usual scientific quality of the tests of repeatability, consistency with existing well-established science and experimentation. There do exist mainstream theories that are generally accepted theories based solely upon their effects explaining a wide variety of data, although the detection, explanation and possible composition are subjects of debate.

Ejemplos

Teorías propuestas

The proposed theories of physics are usually relatively new theories which deal with the study of physics which include scientific approaches, means for determining the validity of models and new types of reasoning used to arrive at the theory. However, some proposed theories include theories that have been around for decades and have eluded methods of discovery and testing. Proposed theories can include fringe theories in the process of becoming established (and, sometimes, gaining wider acceptance). Proposed theories usually have not been tested.

Ejemplos

Thought experiments vs real experiments

"Thought" experiments are situations created in ones mind, asking a question akin to "Suppose you are in this situation. Assuming such is true, what would follow?". They are usually created to investigate phenomena that are not readily experienced in every-day situations. Famous examples of such thought experiments are Schrodinger's cat, the EPR thought experiment, simple illustrations of time dilation, and so on. These usually lead to real experiments designed to verify that the conclusion (and therefore the assumptions) of the thought experiments are correct. The EPR thought experiment lead to the Bell inequalities, which were then tested to various degrees of rigor, leading to the acceptance of the current formulation of quantum mechanics and probabilism as a working hypotheses.

Notas