Importancia de la física en el mundo moderno

La física es superada solo por las matemáticas en la pureza de sus principios. La física describe cómo funciona el mundo natural a través de fórmulas matemáticas aplicadas. Se ocupa de las fuerzas fundamentales del universo y de cómo interactúan con la materia, observando todo, desde galaxias y planetas hasta átomos y quarks y todo lo demás. Todas las demás ciencias naturales provienen de la física. La química es esencialmente física aplicada y la biología es esencialmente química aplicada. La teoría de la física es responsable de los avances en la electrónica que precipitan los avances en las computadoras y los medios electrónicos modernos.

Electricidad

Uno de los mayores descubrimientos que ha hecho la humanidad es la electricidad. A través de una comprensión adecuada de la física, hemos podido aprovecharla en algo útil para la electricidad, que es solo una gran colección de productos electrónicos. Al crear un diferencial de voltaje a través de algo tan simple como una batería, podemos hacer que los electrones se muevan, que es la base completa de la electricidad. Los electrones en movimiento alimentan los circuitos que permiten que funcionen las radios, televisores, luces y cualquier otro dispositivo electrónico.

Transistor

Un transistor es la parte más básica de una computadora que ha permitido la creación de chips de computadora y ha alimentado la era de la computadora. El transistor se desarrolló a través de un gran avance en la física del estado sólido: la invención del semiconductor. Los semiconductores son simplemente piezas de elementos que actúan de manera diferente bajo diferentes temperaturas y voltajes. Esto significa que en diferentes aplicaciones de voltaje, se puede hacer que un semiconductor contenga información, que se almacena porque, hasta que se aplica un voltaje para cambiarlo, un semiconductor genera una salida alta o baja Voltaje. Los voltajes altos se interpretan como unos y los voltajes bajos como ceros. A través de este sencillo sistema, todas las computadoras pueden almacenar información en miles de millones de pequeños transistores.

Vuelo

El avance del avión se debe principalmente a los avances de la física. Los aviones son capaces de volar de acuerdo con las fórmulas de dinámica de fluidos de Bernoulli. La cantidad de personas que puede transportar un avión es proporcional a la cantidad de empuje que puede generar. Esto es cierto porque el empuje empuja el ala hacia adelante y el aire se curva sobre el ala y causa sustentación. El aire que se curva sobre el ala causa un área de baja presión, y el aire que se mueve más lento debajo del ala empuja hacia arriba en la parte inferior. Cuanto más rápido es el viento, más sustentación se genera y más peso puede soportar el avión.

Vuelo espacial

La ciencia espacial se basa en gran medida en la física, derivando las fórmulas para el empuje y la combustión directamente de ella. La fuerza de combustión es una cantidad mensurable y la fuerza se puede dirigir a través de una boquilla para crear un empuje conocido. Con estas ecuaciones conocidas, podemos calcular el empuje necesario para lograr el despegue. El vacío del espacio se supera mediante la comprensión de la presión. La baja presión fuera del recipiente debe superarse mediante un sello de la resistencia adecuada. Podemos usar cálculos de presión para calcular la resistencia del sello. En conclusión, siendo los vuelos espaciales uno de los mayores logros, el futuro de la humanidad se determinó mediante la comprensión de la física.

Energía nuclear

La bomba nuclear, una de las armas más poderosas de que dispone la humanidad, está directamente relacionada con la física. Una bomba atómica utiliza un proceso llamado fisión para dividir átomos pesados. Este proceso nos permite desbloquear la energía inherentemente presente en la materia. Esta comprensión de la materia también tiene la posibilidad de permitirnos producir cantidades incalculables de energía que podemos aprovechar para fines no militares. Además, la fusión, o la combinación de diferentes átomos, podría ser la solución futura a todas nuestras necesidades energéticas.

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