Se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio. Aunque esta definición formal excluye la influencia de otras fuerzas, como la resistencia aerodinámica, frecuentemente éstas deben ser tenidas en cuenta cuando el fenómeno tiene lugar en el seno de un fluido, como el aire o cualquier otro fluido.
El concepto es aplicable incluso a objetos en movimiento vertical ascendente sometidos a la acción desaceleradora de la gravedad o a un satélite (no propulsado) en órbita alrededor de la Tierra.
Otros sucesos referidos también como caída libre lo constituyen la trayectoria geodésica en el espacio-tiempo descrita en la teoría de la relatividad general.
También conocida como mecánica ondulatoria, es la rama de la física que estudia el comportamiento de la materia cuando las dimensiones de ésta son tan pequeñas, que empiezan a notarse efectos como la imposibilidad de conocer con exactitud la posición de una partícula, o su energía, o conocer simultáneamente su posición y velocidad, sin afectar a la propia partícula (descrito según el principio de incertidumbre de Heisenberg). Surgió a lo largo de la primera mitad del siglo XX en respuesta a los problemas que no podían ser resueltos por medio de la física clásica. Los dos pilares de esta teoría son: Ratificación Experimental La dualidad onda corpúsculo Aplicaciones de la Teoría Cuántica El marco de aplicación de la Teoría Cuántica se limita, casi exclusivamente, a los niveles atómico, subatómico y nuclear, donde resulta totalmente imprescindible. Pero también lo es en otros ámbitos, como la electrónica (en el diseño de transistores, microprocesadores y todo tipo de componentes electrónicos), en la física de nuevos materiales, (semiconductores y superconductores), en la física de altas energías, en el diseño de instrumentación médica en la criptografía y la computación cuánticas, y en la Cosmología teórica del Universo temprano.
En la medicina, la teoría cuántica es utilizada en campos tan diversos como la cirugía láser, o la exploración radiológica. En el primero, son utilizados los sistemas láser, que aprovechan la cuantificación energética de los orbitales nucleares para producir luz monocromática, entre otras características. En el segundo, la resonancia magnética nuclear permite visualizar la forma de de algunos tejidos al ser dirigidos los electrones de algunas sustancias corporales hacia la fuente del campo magnético en la que se ha introducido al paciente.
Otra de las aplicaciones de la mecánica cuántica es la que tiene que ver con su propiedad inherente de la probabilidad. La Teoría Cuántica nos habla de la probabilidad de que un suceso dado acontezca en un momento determinado, no de cuándo ocurrirá ciertamente el suceso en cuestión. Cualquier suceso, por muy irreal que parezca, posee una probabilidad de que suceda, como el hecho de que al lanzar una pelota contra una pared ésta pueda traspasarla. Aunque la probabilidad de que esto sucediese sería infinitamente pequeña, podría ocurrir perfectamente. La teleportación de los estados cuánticos (qubits) es una de las aplicaciones más innovadoras de la probabilidad cuántica, si bien parecen existir limitaciones importantes a lo que se puede conseguir en principio con dichas técnicas. En 2001, un equipo suizo logró teleportar un fotón una distancia de 2 km, posteriormente, uno austriaco logró hacerlo con un rayo de luz (conjunto de fotones) a una distancia de 600 m., y lo último ha sido teleportar un átomo, que ya posee masa, a 5 micras de distancia...
Se denomina física clásica a la física basada en los principios previos a la aparición de la física cuántica. Incluyen estudios del electromagnetismo, óptica, mecánica y dinámica de fluidos, entre otras. La física clásica se considera determinista (aunque no necesariamente computable o computacionalmente predictible), en el sentido de que el estado de un sistema cerrado en el futuro depende exclusivamente del estado del sistema en el momento actual. Algunas veces se reserva el nombre física clásica para la física prerrelativista, sin embargo, desde el punto de vista teórico la teoría de la relatividad introduce supuestos menos radicales que los que subyacen a la teoría cuántica. Por esa razón resulta conveniente desde un punto de vista metodológico considerar en conjunto las teorías físicas no-cuánticas.
Dentro de la categoría de la física clásica se incluyen: Mecánica Clásica. Leyes del movimiento de Newton. Los formalismos clásicos Lagrangianos y Hamiltonianos. La mecánica de medios continuos que incluye la mecánica de sólidos y la mecánica de fluidos. Termodinámica clásica. Teoría clásica de campos: Electrodinámica Clásica (ecuaciones de Maxwell). Teoría General de la Relatividad Teoría de la Relatividad Especial. Teoría del Caos clásica y dinámica no lineal general. Matemáticamente, la física clásica es aquella en cuyas ecuaciones no aparece la constante de Planck.
1895: Se descubren los rayos X y se estudian sus propiedadesEl físico alemán Wilhelm Röntgen logra la primera radiografía experimentando con un tubo de rayos catódicos que había forrado en un grueso papel negro. Se da cuenta que el tubo además emitía unos misteriosos rayos a los que llamó X, estos tenían la propiedad de penetrar los cuerpos opacos. El 8 de noviembre de 1895, cuando se encontraba experimentando el poder de penetración de los rayos catódicos, observó que una placa de cartón cubierta de cristales de platino-cianuro de bario, emitía una fluorescencia. Ésta desaparecía cuando desconectaba la corriente. Siguió repitiendo el experimento porque era más partidario de investigar que de pensar ("Yo no pienso, investigo"). Pronto descubrió que esos rayos (que él llamó "X") (también se conocen con el nombre de rayos Röntgen) atravesaban distintos tipos de materiales como papel, madera, una delgada lámina de alumnio, etc., pero el plomo no.
1896 – 1898: Se descubre la radioactividad y es aislado el radioEn 1898, el físico francés Henri Becquerel descubre que el uranio emite una penetrante radiación. Dos años más tarde, sus colegas Marie y Pierre Curie comenzaron a aislar el radio, con sus emisiones positivas (alfa), negativas (beta) y neutras (gama).
1897: Se descubre el electrónEl investigador británico Joseph John (J.J.) Thomson determina que los rayos catódicos, observados en tubos vacíos bajo alto voltaje, son “cuerpos negativamente cargados”. Estos son los electrones, la primera y genuina partícula indivisible encontrada.
1900: Max Planck propone el quantum de energía.Para explicar los colores del calor, de la materia incandescente, el físico alemán Max Planck asumió que la emisión y absorción de radiación ocurre en cantidades discretas y cuantificadas de energía. Su idea marcó el inicio la Teoría Cuántica de la materia y la luz.
1905: La Teoría de la Relatividad redefine el tiempo y el espacioAlbert Einstein publica su Teoría de la Relatividad Especial, la cual postula que nada puede moverse más rápido que la luz, que el tiempo y el espacio no son absolutos, y que la materia y la energía son equivalentes. (E=mc2)
1911: Se propone el modelo nuclear del átomoPara explicar el "rebote" de las partículas alfa desde una delgada lámina de oro, el físico, nacido en Nueva Zelanda y que trabaja en Inglaterra, Ernest Rutherford, propone el modelo nuclear del átomo.
1913: Se expone el modelo de átomo de Niels BohrNiels Bohr, físico danés, presenta su modelo atómico en que los electrones giran a grandes velocidades en órbitas circulares alrededor del núcleo ocupando la órbita de menor energía posible, esto es, la órbita más cercana al núcleo. El electrón puede “subir” o “caer” de nivel de energía, para lo cual necesita "absorber" o “emitir” energía, por ejemplo en forma de radiación o de fotones.
1932: Se descubre el neutrónEl físico británico James Chadwick bombardea berilio con núcleos de helio, y encuentra el neutrón, el segundo constituyente del núcleo atómico junto con el protón. Esta partícula eléctricamente neutra puede ser usada para bombardear y probar el núcleo.
La física moderna comienza a principios del siglo XX, cuando el alemán Max Planck, investiga sobre el “cuanto” de energía, Planck decía que eran partículas de energía indivisibles, y que éstas no eran continuas como lo decía la física clásica, por ello nace esta nueva rama de la física que estudia las manifestaciones que se producen en los átomos, los comportamientos de las partículas que forman la materia y las fuerzas que las rigen. (También se le llama física cuántica).
HERÁCLITO: Filósofo griego, quien sostenia que el fuego era el origen primordial de la materia y que el mundo entero se encontraba en un estado constante de cambio. Consideraba el fuego como la sustancia primordial o principio que, a travéz de la condensación y refracción, crea los fenómenos del mundo sensible.
LEUCIPO: Es reconocido como creador de la teoría atómica de la materia.
DEMÓCRITO: Desarolló la teorñia atómica del universo (dio un gran avance teórico en relacion a la constitución de atomo) concebida por su mentor.
ARQUIMIDES: Escribio importantes obras sobre geometría plana y del espacio, aritmetica y mecanica. En mecanica definio la ley de la palanca y se le reconoce como el inventor de la polea compuesta, y enuncio su famosa frase "dame un punto de apoyo y moveré la tierra" TALES DE MILETO: Fue el primer filósofo griego que intentó dar una explicación fisica del universo.
ARISTÓTELES: En la Antiguedad se creia que todos los cuerpos caian en tiempos distientos debido al peso de quetian. Esta creencia fue introducida por aristoteles
Como surgió la civilización griega, sin embargo, llegó por fin la estabilidad suficiente - a pesar del hecho de que las guerras siguen siendo frecuentes - para que haya surgir una aristocracia intelectual, una intelligentsia, que era capaz de dedicarse al estudio sistemático de estas cuestiones. Euclid and Pythagoras are just a couple of the names that resonate through the ages in the development of mathematics from this period. Euclides y Pitágoras, son sólo algunos de los nombres que resuenan a través de las edades en el desarrollo de las matemáticas de este período. In the physical sciences, there were also developments. En las ciencias físicas, también hubo avances. Leucippus (5th century BCE) refused to accept the ancient supernatural explanations of nature and proclaimed categorically that every event had a natural cause. Leucipo (siglo 5 a. C.) se negó a aceptar las explicaciones de la antigua sobrenatural de la naturaleza y proclamó categóricamente que cada evento tiene una causa natural. His student, Democritus, went on to continue this concept. Su alumno, Demócrito, pasó a continuar con este concepto. The two of them were proponents of a concept that all matter is comprised of tiny particles which were so small that they could not be broken up. Los dos de ellos eran partidarios de un concepto de que toda la materia está compuesta de partículas diminutas que eran tan pequeños que no podían ser destruidas. These particles were called atoms, from a Greek word for "indivisible." Estas partículas se llaman átomos, de una palabra griega que significa "indivisible". It would be two millennia before the atomistic views gained support and even longer before there was evidence to support the speculation. Sería de dos milenios antes de la vista atomista ganado el apoyo e incluso más tiempo antes de que hubiera pruebas en apoyo de la especulación.
El hombre prehistórico practicó el conocimiento empirico de la naturaleza. Se vio obligado a actuar conforme a su entorno, de manera hostil y de un modo precario, esto lo llevo a un descubrimiento práctico al que le tomaria cientos de años comprenderlo de una manera científica: la transformación de la energia (en este caso de mecánica a calorífica). El fuego aplicado a las sociedades nómadas fue el principio a la integración. La revolución agrícola, hace unos 7000 amos, modifico las conductas nómadas y genero el diseño de utensilios y a su vez produjo una cierta uniformidad en ñas medidas de las cosas.
La física (del lat. physĭca, y este del gr. τὰ φυσικά, neutro plural de φυσικός) es una ciencia natural que estudia las propiedades del espacio, el tiempo, la materia y la energía, así como sus interacciones. La física es una de las más antiguas disciplinas académicas, tal vez la más antigua a través de la inclusión de la astronomía. En los últimos dos milenios, la física había sido considerada sinónimo de la filosofía, la química, y ciertas ramas de la matemática y la biología, pero durante la Revolución Científica en el siglo XVI surgió para convertirse en una ciencia moderna, única por derecho propio. Sin embargo, en algunas esferas como la física matemática y la química cuántica, los límites de la física siguen siendo difíciles de distinguir.