“¿La física es matemática o ciencia?” – ¡Esa es la pregunta!
Una respuesta resumida es que la física es una ciencia pero utiliza las matemáticas.
Una respuesta más larga ahora sigue.
La física es una ciencia . No creo que la pregunta sugiera que la física es toda ciencia, pero para ser claros, la física no es más que una de las ciencias naturales. Las ciencias naturales son las ciencias físicas (que incluyen física, astronomía, química y ciencias de la tierra) y ciencias de la vida o biología. Una subdivisión adicional es posible. La distinción no es difícil y rápida: la astronomía a menudo se considera parte de la física. La física se ocupa de la materia, la radiación, el espacio y el tiempo en un nivel fundamental. Del artículo de Wikipedia, Física, “es la ciencia natural que involucra el estudio de la materia y su movimiento a través del espacio y el tiempo, junto con conceptos relacionados como energía y fuerza”.
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La física tiene dos vertientes esenciales: la teórica y la experimental. La física teórica incluye la formulación de las grandes síntesis: el Newtoniano y sus reemplazos del siglo XX, el Relativista y el Quantum (estos no son, por supuesto, los únicos temas de la física teórica). Es característico de la física que expresa estos sistemas en términos matemáticos, pero la física no es la matemática (más sobre esto más adelante). El otro lado de la física es experimental. Sin experimento, las grandes síntesis nunca hubieran sido aceptadas. Así, la física es ciertamente más que las matemáticas.
Si las matemáticas y la física teórica son tan íntimas, ¿por qué no son lo mismo? En primer lugar, por supuesto, son solo algunas ramas de las matemáticas las que se utilizan en la física. La distinción real es más profunda, pero no siempre ha sido tan claramente reconocida como lo es hoy. La distinción es relativamente reciente en la historia de la ciencia y las matemáticas. Ahora reconocemos que las matemáticas son un estudio de sistemas de conceptos abstractos o formulados axiomáticamente. Así, mientras que la física es sobre el mundo, las matemáticas son sobre la forma y el cambio expresados en términos abstractos. Es decir, las matemáticas no tienen que ver con el mundo, pero pueden ser y, a menudo, son muy útiles para describir aspectos del mundo.
La física no es la matemática. Es una ciencia que utiliza las matemáticas. Su uso de las matemáticas es tan extenso y característico que la combinación de física y matemáticas no es inesperada.
Una pregunta relacionada es si las matemáticas son una ciencia. Conozco personalmente a algunos matemáticos que llaman a la ciencia matemática. Sin embargo, este no es el uso común hoy en día. La razón es que la ciencia es sobre el mundo concreto, pero las matemáticas no lo son. Sin embargo, hay pensadores que han considerado que las matemáticas tratan de un mundo ideal, y entre ellos se encuentran Platón y Kurt Gödel. No creo que haya un mundo ideal que sea distinto del mundo concreto. Lo que puede ser el caso, me parece, es que lo ideal y lo abstracto pueden ser solo eso: características del mundo real del cual se omiten aspectos “no ideales” en la abstracción. Esos objetos abstractos están en el único mundo real; los captamos por conceptos, pero los conceptos tampoco tienen existencia aparte del mundo único. Había un viejo sentido en el que las matemáticas se llamaban ciencia. Carl Friedrich Gauss se refirió a las matemáticas como la reina de las ciencias. Sin embargo, no estaba usando la “ciencia” en su sentido moderno, sino en el sentido de tener éxito en descubrir la realidad física y de ser un estudio sistemático.