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La relación de la física con otras ciencias


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    La física es la mas fundamental y general de las ciencias, y ha tenido un efecto profundo sobre todo el desarrollo científico. De hecho, la física es el equivalente actual a lo que se solía llamar filosofía natural, de la que surgieron la mayoría de las ciencias modernas


    Química

    La ciencia que está mas profundamente afectada por la física es la química. La química primitiva fue muy importante para la física. La interacción entre las dos ciencias fue muy intensa porque la teoría de los átomos estaba apoyada en gran medida en experimentos de química. La colección de reglas acerca de qué sustancias se combinan con cuales, y cómo, constituyó la química inorgánica. Todas estas reglas fueron finalmente explicadas por la mecánica cuántica, de modo que la química teórica es de hecho física.

    Reacciones Quimicas

    Sucede cuando los átomos y los iones han cambiado de compañeros de viaje. Una reacción química es aquella en la que tiene lugar una recombinación de los compañeros atómicos.

    Los átomos son muy especiales: les gustan ciertos compañeros concretos, ciertas direcciones concretas, y así sucesivamente. La tarea de la física consiste en analizar porqué cada uno de ellos quiere lo que quiere. Por ejemplo: se supone que los átomos de carbono están en un cristal sólido. Ahora por ejemplo, una de las moléculas de oxigeno puede llegar al carbono, y cada uno de sus átomos puede recoger un átomo de carbono, y salir en una nueva combinación - “carbono-oxigeno”-, que es una molécula de un gas denominado monóxido de carbono (CO). Pero el carbono atrae al oxigeno con mucha mas fuerza que el oxigeno atrae al oxigeno o que el carbono atrae al carbono. En este proceso se genera una gran cantidad de energía de movimiento, que es la energía cinética. Esto es la combustión que es obtener calor a partir de la combinación de oxigeno y carbono. Si otro oxigeno se une al CO tenemos otra molécula compuesta por un carbono y dos oxígenos que se denomina dióxido de carbono. Los químicos han estudiado las ordenaciones de los átomos y han encontrado que toda sustancia es algún tipo de disposición de átomos y decirnos la disposición exacta de los átomos en el espacio. Así pues, una fórmula química es simplemente una imagen de semejanza molécula.

    ¿Y como descubre el químico cual es la disposición? Para descubrir esta disposición de los átomos, el químico observa qué sucede cuando mezcla dos sustancias distintas: es la química orgánica. También se pueden examinar moléculas semejantes por un método físico y ha sido posible localizar cada átomo midiendo donde están.

    El problema de la química está en dar nombre a cada sustancia y saber lo que es. El nombre debe decir qué es y dónde está cada átomo.

    Existe también una rama de la física y la química que fue desarrollada por las dos ciencias a la par, y que es extraordinariamente importante. Se trata de los métodos estadísticos, aplicados a situaciones para las que existen leyes mecánicas, lo que con propiedad de denomina mecánica estadística. La mecánica estadística es la ciencia de los fenómenos del calor, o termodinámica.

    Otra rama de la química es la química orgánica, la química de las sustancias que están asociadas con seres vivos. La química orgánica tiene una relación muy estrecha con la biología que le suministra sus sustancias, y con la industria; y además mucha química física y mucha mecánica cuántica pueden aplicarse a los compuestos orgánicos tanto como a los inorgánicos.

    Biología

    Hubo una interesante relación inicial en la que la biología ayudó a la física en el descubrimiento de la conservación de la energía, que fue demostrada por Mayer en relación con la cantidad de calor tomada y cedida por una criatura viviente.

    La característica mas común es que todos los seres vivos están hechos de células, dentro de cada una de las cuales hay una maquinaria compleja para hacer cosas por medios químicos. En las células de las plantas, por ejemplo, hay maquinaria

    para captar la luz y generar sacarosa, que es consumida en la oscuridad para mantener viva la planta.. Ahora bien, existen en las células moléculas muy grandes que de un modo complicado mantienen a las células mas pequeñas en la forma precisa para que la reacción pueda ocurrir fácilmente. Estas cosas muy grandes y complicadas se denominan enzimas. Una enzima está hecha de otra sustancia denominadaproteína.

    La física es la mas fundamental y general de las ciencias, y ha tenido un efecto profundo sobre todo el desarrollo científico. De hecho, la física es el equivalente actual a lo que se solía llamar filosofía natural, de la que surgieron la mayoría de las ciencias modernas


    Química

    La ciencia que está mas profundamente afectada por la física es la química. La química primitiva fue muy importante para la física. La interacción entre las dos ciencias fue muy intensa porque la teoría de los átomos estaba apoyada en gran medida en experimentos de química. La colección de reglas acerca de qué sustancias se combinan con cuales, y cómo, constituyó la química inorgánica. Todas estas reglas fueron finalmente explicadas por la mecánica cuántica, de modo que la química teórica es de hecho física.

    Reacciones Quimicas

    Sucede cuando los átomos y los iones han cambiado de compañeros de viaje. Una reacción química es aquella en la que tiene lugar una recombinación de los compañeros atómicos.

    Los átomos son muy especiales: les gustan ciertos compañeros concretos, ciertas direcciones concretas, y así sucesivamente. La tarea de la física consiste en analizar porqué cada uno de ellos quiere lo que quiere. Por ejemplo: se supone que los átomos de carbono están en un cristal sólido. Ahora por ejemplo, una de las moléculas de oxigeno puede llegar al carbono, y cada uno de sus átomos puede recoger un átomo de carbono, y salir en una nueva combinación - “carbono-oxigeno”-, que es una molécula de un gas denominado monóxido de carbono (CO). Pero el carbono atrae al oxigeno con mucha mas fuerza que el oxigeno atrae al oxigeno o que el carbono atrae al carbono. En este proceso se genera una gran cantidad de energía de movimiento, que es la energía cinética. Esto es la combustión que es obtener calor a partir de la combinación de oxigeno y carbono. Si otro oxigeno se une al CO tenemos otra molécula compuesta por un carbono y dos oxígenos que se denomina dióxido de carbono. Los químicos han estudiado las ordenaciones de los átomos y han encontrado que toda sustancia es algún tipo de disposición de átomos y decirnos la disposición exacta de los átomos en el espacio. Así pues, una fórmula química es simplemente una imagen de semejanza molécula.

    ¿Y como descubre el químico cual es la disposición? Para descubrir esta disposición de los átomos, el químico observa qué sucede cuando mezcla dos sustancias distintas: es la química orgánica. También se pueden examinar moléculas semejantes por un método físico y ha sido posible localizar cada átomo midiendo donde están.

    El problema de la química está en dar nombre a cada sustancia y saber lo que es. El nombre debe decir qué es y dónde está cada átomo.

    Existe también una rama de la física y la química que fue desarrollada por las dos ciencias a la par, y que es extraordinariamente importante. Se trata de los métodos estadísticos, aplicados a situaciones para las que existen leyes mecánicas, lo que con propiedad de denomina mecánica estadística. La mecánica estadística es la ciencia de los fenómenos del calor, o termodinámica.

    Otra rama de la química es la química orgánica, la química de las sustancias que están asociadas con seres vivos. La química orgánica tiene una relación muy estrecha con la biología que le suministra sus sustancias, y con la industria; y además mucha química física y mucha mecánica cuántica pueden aplicarse a los compuestos orgánicos tanto como a los inorgánicos.

    Biología

    Hubo una interesante relación inicial en la que la biología ayudó a la física en el descubrimiento de la conservación de la energía, que fue demostrada por Mayer en relación con la cantidad de calor tomada y cedida por una criatura viviente.

    La característica mas común es que todos los seres vivos están hechos de células, dentro de cada una de las cuales hay una maquinaria compleja para hacer cosas por medios químicos. En las células de las plantas, por ejemplo, hay maquinaria

    para captar la luz y generar sacarosa, que es consumida en la oscuridad para mantener viva la planta.. Ahora bien, existen en las células moléculas muy grandes que de un modo complicado mantienen a las células mas pequeñas en la forma precisa para que la reacción pueda ocurrir fácilmente. Estas cosas muy grandes y complicadas se denominan enzimas. Una enzima está hecha de otra sustancia denominadaproteína.

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