¿Cuáles son algunos ejemplos de fenómenos físicos (naturales o creados por el hombre) que damos por sentado? ¿Qué tan diferente sería la vida sin ellos?

Hay tantos fenómenos físicos que pasan desapercibidos que la vida sería muy diferente sin ellos. Desde el más pequeño (fenómeno cuántico) al más grande (cosmológico – big bang), hay muchos de ellos. Incluso un pequeño cambio en cualquiera de las constantes físicas (por ejemplo, la velocidad de la luz) cambiaría muchas cosas.

Sin embargo, en el espíritu de lo que Kelly Cox ha escrito, daré algunos ejemplos que, con suerte, inspirarían a los estudiantes a pensar e imaginar:

1. Gravedad

Sin la gravedad, sería imposible caminar, saltar, esquiar o hacer paracaidismo. Vemos todas las cosas caer hacia el suelo, y esto se ha dado por sentado sin pensarlo mucho, hasta que llegó Isaac Newton.
Si no hubiera gravedad, todos estaríamos flotando alrededor y no estaríamos atados a la superficie de la Tierra, sin ninguna atmósfera o incluso la Tierra en primer lugar. ¡La gravedad mantiene todo unido y hace posible la vida en la Tierra!

2. presión del aire
Si no tuviéramos presión de aire, nuestra presión arterial interna causaría que nuestros cuerpos humanos explotaran. Esta es la razón por la cual los astronautas tienen que usar trajes espaciales en el espacio (aparte de la exposición a la radiación).

3. La luz como una ola.
La luz es una onda, por lo que sufre difracción (dispersión), reflexión y refracción. La difracción es lo que hace hermosos arcos iris; La reflexión es lo que nos permite vernos a nosotros mismos en el espejo; la refracción es lo que nos permite mirar a través de lupas, microscopios y telescopios para descubrir las maravillas del mundo mucho más pequeñas o más lejos de nosotros.

4. sonido
El sonido es una onda que se transporta a través del aire y otros materiales. Sin el sonido, no tendríamos una música tan hermosa ni podríamos comunicarnos hablando entre nosotros.

5. Conservación de la energía.
La conservación de energía permitió a los físicos e ingenieros elaborar modelos teóricos y construir máquinas para extraer el trabajo de la naturaleza. Es un principio simple que nos permite predecir cuánta energía podemos obtener de una máquina. El hecho de que la energía no pueda ser creada o destruida también significa que no podemos obtener almuerzo gratis (es decir, energía libre sin trabajar).

Por supuesto, esta lista no es exhaustiva y puede extenderse indefinidamente. Espero que esto ayude.

Mi ejemplo favorito es similar a lo que mencionaste con la fuerza de fricción. Todas las fuerzas superficiales, como la fricción y las fuerzas normales, son manifestaciones de la fuerza electromagnética, un hecho que no es comprendido por la gran mayoría de las personas. Cuando te sientas en una silla o te paras en un piso, eres sostenido por una fuerza eléctrica de repulsión entre los electrones en el piso o silla, y los electrones en tu cuerpo.

Empuje hacia abajo sobre una mesa con su mano, y no parece haber nada de eléctrico en esta simple acción. La mayoría de la gente piensa que la electricidad solo es corriente en los cables o rayos, o tal vez la descarga estática que se produce en un día seco cuando se camina sobre una alfombra y se toca un pomo de la puerta.

Pero la misma fuerza fundamental que proporciona energía a sus luces y computadora, es la misma fuerza que evita que su mano atraviese una mesa como si no estuviera allí.

¡Me encanta ver a mis alumnos resolver esto cuando estudiamos la electricidad estática!

Casi todo lo que nos rodea puede atribuirse a algunos fenómenos físicos si desciendes lo suficiente. Dicho esto, no estoy considerando los fenómenos biológicos (como la fotosíntesis) ya que no hay Biología en la lista de temas.
Ha habido algunas respuestas geniales que han hablado sobre fricción, presión, conservación de energía, etc. Podría mencionar algunas de ellas para incluir algunos aspectos que no estaban cubiertos en esas respuestas.

  1. La dirección de la entropía: la entropía siempre aumenta. Este fenómeno hace tantas cosas posibles, que es imposible enumerarlas aquí. La difusión de gases nos permite respirar el oxígeno que crean las plantas. La corriente eléctrica, la corriente térmica, el flujo de agua de mayor a menor altitud son otros ejemplos.
  2. Fusión nuclear: proceso que alimenta al sol, que emite el calor y la luz necesarios para que la vida sea posible en la tierra. La trama de The Dark Knight Rises también habría sido diferente si la fusión nuclear no hubiera estado allí.
  3. Gravedad: la fuerza que nos mantiene en la tierra, la fuerza que hizo posible la formación de la tierra, la fuerza que mantiene la atmósfera que nos permite respirar.
  4. El comportamiento anómalo del agua: el agua es más densa a los 4 grados centígrados. Esta es la razón por la que los lagos y otros cuerpos de agua se congelan solo en la superficie durante el invierno, lo que proporciona una cubierta aislante para el resto del cuerpo de agua. Como resultado, los organismos del agua no se congelan hasta morir. Desde que la vida comenzó en el agua antes de que se deslizara hacia la tierra, quién sabe si esa cepa particular de bacteria que iba a evolucionar en ti habría sobrevivido o no.
  5. Acción capilar: el movimiento de los fluidos a través de pequeños tubos es lo que nos mantiene vivos. Fluido = sangre, tubo = venas y arterias.
  6. La tercera ley de Newton: nos permite sentarnos en una silla sin que se aplaste, nos permite caminar aplicando una fuerza hacia atrás en el suelo, nos permite hacer bromas sobre cada acción que tenga una reacción igual y opuesta.

Hay muchos muchos más. Si lo piensas bien, todo a tu alrededor funciona gracias a algunos fenómenos físicos u otros. Estos eran solo los que podía pensar, mirando a mi alrededor y contemplando la fragilidad de la vida.

Hay un fenómeno que ahora ambos damos por sentado y aún tenemos algunas dificultades para adaptarse, es la finitud de la velocidad de la luz que es la velocidad más rápida que puede alcanzar cualquier partícula en cualquier referencia.

De esto se deriva el hecho observado de que la velocidad de la luz tiene la misma medida finita constante en cualquier “referencial galileano”. Si este valor finito, c, no fuera el mismo para ser medido en cualquier referencia, la velocidad de la luz debería ser infinita en cualquier referencia (ya que, al mismo tiempo, sería la velocidad más rápida alcanzable y podría incrementarse arbitrariamente proyectando luz desde un objeto en movimiento).

Cuando lo aprendemos por primera vez, nos sorprendemos y desconcertamos por sus consecuencias difíciles y aparentemente paradójicas en el tiempo, la duración y la simultaneidad expresadas por la teoría de la relatividad especial.

Pero un universo donde la velocidad de la luz es infinita, o incluso un universo donde la velocidad de la luz podría medirse para ser arbitrariamente rápida dependiendo del referencial (que en realidad como hemos visto equivale a la misma), sería como una especie de mancha simple. en términos de interacciones instantáneas, la información se comparte de manera uniforme a través del espacio y la causalidad “instantánea”. Entonces, olvídate de todo lo demás, ¿no es la velocidad de la luz finita constante el hecho físico más importante que afecta la vida y el universo?

Aquí estoy tomando perspectiva humana (en realidad mamífero). Incluso si tenemos todas las fuerzas electromagnéticas, gravitacionales, fuertes débiles. Creación de núcleos de carbono en estrellas (que requieren una colisión triple casi simultánea de partículas alfa (núcleos de helio) dentro del núcleo de una estrella gigante o supergigante que se conoce como el proceso triple alfa), etc., que es necesaria para la formación. ¡¡La vida en la tierra no garantiza la existencia de humanos !! (mamíferos en general). Nuestra existencia se ha producido debido a la tierra en colisión de asteroides que erradicó por completo a los dinosaurios, lo cual era necesario para que los mamíferos evolucionaran hasta la forma actual.
¡Así que la vida humana en la tierra es completamente accidental! Esto es lo más importante que damos por sentado y libramos guerras de lástima que erradicarán a los humanos de este planeta.

La naturaleza altamente corrosiva de nuestro entorno de agua y oxígeno. Normalmente no lo consideramos como tal, porque la mayoría de las moléculas con las que el agua se puede disolver o reaccionar, ya lo ha hecho. Pero incluso lo que queda, todavía se come, incluyendo muchos metales e incluso algunas rocas. El fuego es un ejemplo obvio de la naturaleza reactiva del oxígeno, pero también piensa en el efecto de los radicales libres en el cuerpo.

Lo que potencia la vida es químicamente un cóctel muy desagradable.

Como médico, me siguen asombrando los fenómenos biológicos. No podríamos sobrevivir y mucho menos prosperar sin los millones de reacciones químicas, interacciones eléctricas y otras que ocurren en nuestro cuerpo todo el tiempo.

Hay muchos ejemplos de fenómenos físicos. Como la caída de una manzana de un árbol, la flotación de un barco de hierro pero el hundimiento de una moneda metálica, rayos y truenos, etc.