¿Qué es la física?

La física es una ciencia que estudia sistemáticamente los fenómenos naturales, tratando de encontrar las leyes básicas que los rigen. Utiliza las matemáticas como su lenguaje y combina estudios teóricos con experimentales para obtener las leyes correctas. Se establece que una ley física es correcta cuando su comprobación da resultados positivos.

La palabra física se deriva del vocablo griego physos, que significa naturaleza. Como todas las ciencias, ésta era inicialmente parte de la filosofía, es decir, formaba parte de la investigación dirigida a entender el mundo a través del análisis cuidadoso. La parte de esta disciplina que explora la condición humana se llama aún filosofía, pero aquélla dedicada al estudio de la naturaleza, inicialmente llamada filosofía natural, se bifurcó en varias ramas. Una de ellas es la física.

Las leyes físicas establecen relaciones matemáticas entre los elementos de un sistema físico y su carácter de verdad científica tiene rangos de validez que son determinados por la experiencia.

Por ejemplo, la mecánica de Newton es correcta siempre que los objetos a describir se muevan con velocidades muy pequeñas comparadas con la de la luz. Mientras que la teoría especial de la relatividad de Einstein es válida para objetos moviéndose a cualquier velocidad, incluso cercanas a la luz, pero deja de serlo cuando las dimensiones espaciales involucradas son tan grandes que el carácter curvo del espacio empieza a manifestarse.

Como resultado de lo anterior, la física es una ciencia en cambio permanente hacia una búsqueda de leyes con rangos de validez cada vez más amplios. Dentro del rango de validez de un conjunto de leyes físicas, éstas tienen carácter predictivo, es decir, dadas determinadas condiciones experimentales, sabemos de antemano lo que va ocurrir.

Así las teorías físicas tienen repercusiones tecnológicas, por ejemplo, todo el desarrollo que gira en torno a la industria eléctrica descansa en el conocimiento previo de las leyes fundamentales del electromagnetismo, sintetizadas en las ecuaciones de Maxwell. A la inversa, existen desarrollos tecnológicos con repercusiones en la física, como es el caso del mejoramiento de las bombas de vacío a partir de 1855, lo cual dio lugar a los tubos de vacío para albergar dispositivos en los cuales se produjeron los primeros rayos X y rayos catódicos. Del estudio de estos últimos surgió el descubrimiento del electrón.

En términos sintéticos la física cuenta con cuatro pilares básicos, a saber: la mecánica clásica, cuyo propósito es estudiar las leyes que gobiernan el movimiento de los cuerpos; la electrodinámica clásica, dedicada al estudio de los fenómenos que involucran cargas electromagnéticas; la física cuántica, utilizada para describir el mundo macroscópico bajo la hipótesis de que están formados por cuerpos microscópicos cuyas leyes conocemos; y la termodinámica y física estadística, utilizada para estudiar a los sistemas formados por muchas partículas, como por ejemplo los fluidos (gases y líquidos).

Sobre estos pilares descansan ramas de la física tan importantes como la teoría del estado sólido, la óptica, la física molecular, la física de altas energías, etc. El edificio de conocimientos es tan amplio que los físicos llegan a entrar en contacto con temas tan disímiles como: los organismos vivos o partes de ellos y como la estructura del universo. El próximo siglo avizora una ciencia física en contacto con problemas provenientes de la química, la biología, la astronomía, las ciencias de la salud, etc.

¿Qué hace un físico?

Las actividades de un físico dependen del grado de desarrollo académico en que se encuentra. Es usual clasificar el nivel académico conforme a tres grados a otorgar después del bachillerato. El primero es la licenciatura en física, el segundo es la maestría en ciencias y el tercero es el doctorado en ciencias.

Un licenciado en Física está en condiciones de desempeñarse como docente de esta ciencia en enseñanza media y en los primeros semestres de educación superior. También puede ser auxiliar en la investigación que realiza un físico con doctorado y con experiencia en dicha actividad. El maestro en ciencias cuenta con la habilidad suficiente para dedicarse a la docencia en niveles que van desde la enseñanza media hasta la educación superior. Puede colaborar en forma muy cercana e importante con la investigación que realizan los doctores en ciencias. Estos últimos son quienes han alcanzado el máximo grado posible, ganándolo, principalmente, después de realizar una contribución original a la ciencia.

La experiencia de la Licenciatura en Física en la Universidad de Sonora nos indica que nuestros egresados llegan a alcanzar dos habilidades muy útiles: a) alto manejo técnico de la herramienta matemática y b) habilidad en el uso de modelos para el estudio de sistemas reales.

Estas dos cualidades abren para el estudiante un abanico muy amplio de postgrado que puede escoger para estudiar y van desde las ramas puramente teóricas, como es el caso de la cosmología, responsable de investigar el origen y la estructura del universo, hasta diversas ingenierías.

Un estudio de seguimiento de egresados, actualizado hasta el año de 1997, nos proporciona los siguientes resultados:

• Desde su fundación en 1964 la Licenciatura en Física ha tenido 120 egresados. Casi el 80% de ellos se han titulado.
• De los egresados titulados 60% ha continuado la carrera académica realizando con éxito un postgrado.
• El 40% que no ha seguido la carrera académica se encuentra en su mayoría en la actividad docente, siendo profesores de educación media y superior.
• De quienes han continuado la carrera académica casi 17% ya son doctores en ciencias, otro 43% son maestros en ciencias y el 56% de estos últimos estudian el doctorado.

Estos resultados muestran que nuestros egresados se dedican principalmente a la carrera académica y a la carrera docente. En la primera de ellas estudian temas que van desde la física teórica hasta la física experimental y trabajan en ramas tales como líquidos complejos, física del estado sólido y partículas elementales, entre otros.

El nivel de la preparación alcanzada por los egresados de la Licenciatura en Física de la Universidad de Sonora suele cumplir con los estándares internacionales para este grado académico, como lo prueba el hecho de que estudiantes nuestros han cursado con éxito, o se encuentran realizando, estudios de postgrado en Estados Unidos, Inglaterra, Francia, Alemania, y en México, en instituciones que el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) clasifica dentro de su padrón de excelencia.