1.5: Pensar como un físico

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En cierto sentido, la física puede ser pensada como la más fundamental de las ciencias, ya que describe las interacciones de los constituyentes más pequeños de la materia. En principio, si uno puede describir con precisión cómo interactúan los protones, neutrones y electrones, entonces uno puede describir completamente cómo piensa un cerebro humano. En la práctica, las teorías de la física de partículas conducen a ecuaciones que son demasiado difíciles de resolver para sistemas que incluyen tantas partículas como un cerebro humano. De hecho, son demasiado difíciles de resolver exactamente incluso para sistemas bastante pequeños de partículas como átomos más grandes que el helio (que contienen varios protones, neutrones y electrones).

Tenemos una serie de otros campos de la ciencia para cubrir sistemas complejos de partículas que interactúan. La química puede ser utilizada para describir lo que sucede con los sistemas que constan de muchos átomos y moléculas. En un ser vivo, es demasiado difícil hacer un seguimiento de los sistemas de átomos y moléculas, por lo que usamos la Biología para describir los sistemas vivos.

Una de las cualidades clave que se requieren para ser un físico efectivo es la capacidad de entender cómo aplicar una teoría y desarrollar un modelo para describir un fenómeno. Al igual que cualquier otra habilidad, se necesita práctica para ser bueno en el desarrollo de modelos. Los estudiantes que se gradúan con un título de física suelen ser buscados por trabajos que requieren el pensamiento crítico y la capacidad de desarrollar modelos cuantitativos, lo que abarca muchos campos desde fuera de la física como las finanzas o el Big Data. Este libro de texto intenta así enfatizar la práctica con modelos en desarrollo, a la vez que proporciona un fuerte trasfondo en las teorías de la física clásica.