Y yo quiero ser...Físico
(Por
José Antonio Martínez Pons)
Escucha música mientras lees, vete al final.
Empezamos con una historia
En la segunda
mitad del siglo XIX, (nacido el 23 de abril de 1858), vivía en Kiel, un joven
estudiante muy brillante, Max Karl Ernst
Ludwig Planck, familiarmente Max.
Tenía intereses muy variados: matemáticas, astronomía y mecánica, pero también
filosofía y música, tocaba piano, violoncello y órgano y también componía
canciones, música instrumental y llegó a componer una opereta, titulada Die Liebe im Walde.
Acabado el equivalente
al bachillerato Max tuvo serias dudas, sobre hacia dónde dirigir sus pasos
intelectuales. El profesor de física Philipp von Jolly, le desanimó de
estudiar física porque, según le dijo, en física estaba todo prácticamente
descubierto opinión bastante común entre los físicos de la época. Planck le
respondió que a él no le interesaba descubrir nada nuevo sino saber cómo
funcionaba la naturaleza y por tanto conocer los fundamentos de la física. Al
final, aunque no abandonó del todo la música se matriculó en la Universidad de
Múnich donde bajo la tutela de Jolly inició su aventura universitaria con trabajos
en física experimental, como la difusión del hidrógeno a través del platino
caliente. Luego se interesó más por la física teórica. En la Universidad
Friedrich-Wilhelm, fue alumno de físicos como Helmholtz y Kirchhoff.
A los 21 años se doctoró en Múnich con una tesis sobre el segundo principio de
la termodinámica.
Su gran
contribución, aunque no única, al avance de la física, fue la hipótesis
cuántica, presentada en1900 para explicar la radiación del cuerpo negro, según
la cual éste emite energía en forma de “paquetes discretos”, cuantos, según la fórmula simplificada
donde ν es la frecuencia de la radiación
emitida y h es una constante que
lleva su nombre. Esto suponía un cambio radical en la física y el nacimiento de
la física cuántica desarrollada por
talentos de la talla de Einstein, Heisenberg, Born, Bohr etc. En 1918 recibió
el Premio Nobel de física precisamente por la creación de la mecánica
cuántica. Falleció en Gotinga el 4 de octubre de 1947.
¿Qué es la “Física”? ¿Qué es un “Físico”?
Es una
pregunta de difícil respuesta, aunque Planck la resumió muy bien: la física
enseña a conocer los fundamentos de cómo funciona la naturaleza. También lo
hacen otras ciencias, como la química o la biología, pero desde puntos de vista
diferentes y posiblemente menos generales, y así la física abarca un espectro muy amplio:
desde lo más grande, el universo, la cosmología, la astronomía y la astrofísica
a lo más pequeño la estructura interna del átomo y la existencia y comportamiento
de las partículas elementales. Importantísimo para la física es la materia, no
solo en su constitución sino también en sus movimientos e intercambios
energéticos. En resumen, todo bajo algún aspecto puede ser objeto de la física
y como pretendía el joven Planck se trata de comprender los principios por los
que el mundo funciona, es decir, esencialmente el físico debe descubrir
conceptos observados en la naturaleza, a veces con sofisticados aparatos de
observación y medida, otras con el poderoso instrumento mental que son las
matemáticas y siempre con su ingenio. Esto se puede hacer desde dos puntos de
vista complementarios, la física experimental y la teórica.
En la física
experimental el físico busca observando directamente y reproduciendo en su
laboratorio, si es posible, fenómenos de forma controlada buscando
regularidades y las leyes que los rigen, que normalmente se expresan en forma
de ecuaciones matemáticas. De esta forma se cumple uno de los objetivos, la
posibilidad de hacer predicciones a plazo más o menos largo. Ahí surge un
problema que el físico debe resolver. Las matemáticas son exactas, la
naturaleza no lo es, además en la práctica nunca un suceso está aislado y todo
experimento implica un error experimental.
El físico teórico
opera utilizando sobre todo la herramienta matemática. Se puede decir que los
teóricos trabajan de dos modos uno el que algunos llaman enfoque de
arriba-abajo y consiste es establecer una formulación general y de ahí trabajar
para encontrar una descripción del mundo o del problema que les ocupa en tanto
que, en otro enfoque, de abajo arriba, el físico teórico parte de los hallazgos
de la física experimental para ir creando gradualmente una teoría. La
dificultad es que a veces no existen las matemáticas necesarias y hay que
inventarlas, aunque nuevos descubrimientos matemáticos pueden inducir nuevas
formas de estudiar la física, el descubrimiento en el siglo XVII del cálculo infinitesimal
ayudó en gran manera al desarrollo de la física, proporcionando una herramienta
de la que por ejemplo Galileo no disponía (tampoco disponía ni siquiera de un
simple cronómetro).
Además de la
física experimental y la teórica existe otro enfoque también muy importante que
es la física aplicada que sirve la resolución de problemas en otras
disciplinas, como la ingeniería, la medicina o lo biología.
¿Qué puede hacer un físico? ¿Dónde y cómo puede desarrollar su
formación?
Hoy día las
posibilidades del físico para ejercer su profesión son inmensas, posiblemente
se una de las formaciones básicas más polivalentes. El primer campo de trabajo
es el académico ya sea como investigador ya como docente En la Universidad prima
el físico especializado, el mundo de la física es tan grande que es imposible
que una sola persona domine “toda la física”. Normalmente en los grandes
centros de investigación se trabaja en equipo con integrantes de distinta preparación
básica, con distintos intereses y diferentes habilidades. Ha pasado a la
historia el científico que trabajaba casi en solitario y con unos medios bastante
elementales, como Hertz.
Él mismo
torneaba las esferas con las que realizaba sus experimentos.
Hoy la
investigación profunda requiere grandes equipos materiales y humanos que solo grandes
instituciones, públicas o privadas, pueden costear. A veces, como el CERN, se
trata de proyectos internacionales.
El profesorado
universitario normalmente compatibiliza su labor docente con su labor
investigadora y su formación permanente es imprescindible por ejemplo mediante
“años sabáticos” o estancias académicas en otros centros. Para el acceso a los
cuerpos docentes e investigadores públicos se suele requerir una titulación que
muchas veces implica el doctorado y superar unas pruebas: oposiciones.
Otra forma de
ejercer la docencia es en centros de enseñanza secundaria o bachillerato en
estos casos muchas veces la física se acompaña de química, aunque muchos
titulados en física optan por las matemáticas, la informática o la tecnología. También
se requiere una titulación y unas oposiciones, Fuera del mundo académico los
profesionales de la física tienen un espectro muy amplio de actividad, aplicando
directamente sus conocimientos en la industria, Los meteorólogos son en su
mayoría físicos de formación y muchos físicos se especializan en otras ciencias
de la tierra, como sismólogos, geofísicos, oceanógrafos, producción y
transformación de energía. También son buscados en sectores como la banca, la
defensa, incluso el comercio y por el método que da el estudio de la física en
la resolución de muchos problemas y situaciones Especial interés tienen otros
campos en que la física complementa otras disciplinas, como, la biofísica o la
física médica, cuya importancia, y demanda de especialistas crece
constantemente, En resumen, la polivalencia de los estudios de física es muy
amplia.
¿Quiénes pueden estudiar física?
La carrera de
físicas no es especialmente difícil, pero requiere además del interés y la
curiosidad que son imprescindibles para quien quiera dedicarse a las ciencias,
una buena base matemática y un cierto gusto por esta ciencia, al menos en sus
aspectos operativos. También, para los aspirantes a físicos, gusto e interés
por el trabajo de laboratorio con rigor y la precisión y no conformarse con los
resultados trillados, ganas y capacidad para trabajar individualmente y en
equipo. Son también imprescindibles los idiomas extranjeros, por lo menos una
buena base de inglés, ya que este es la lengua franca de la ciencia, como en
tiempos no muy lejanos fuera el latín.
¿Cómo son los estudios de física?
En España los
estudios reglados empiezan por el Grado, que en teoría implica cuatro años de
formación. Se tara de una formación bastante general en los campos que concierne
a la física y que suelen cerrarse con un proyecto de investigación de fin de
Grado. En muchos casos estos cuatro años no se consideran suficientes y es
necesario complementarlos por “másteres” o maestrías, que suelen durar por lo
menos un curso académico y que se trata de estudios muy especializados.
Finalmente
está el máximo grado académico de la carrera que es el doctorado. Es un proceso
de duración variable y que requiere el desarrollo y defensa ante un tribunal de
un proyecto de investigación, la tesis doctoral. El doctorado es imprescindible
para quienes se orientan hacia la Universidad o los centros especializados en
investigación.
¿Dónde se puede estudiar física en España?
La mayoría de
las universidades públicas españolas incluyen en su oferta el grado de Física.
Bastantes de ellas ofrecen dobles grados es decir los planes estudio contienen
un bloque de esas asignaturas comunes a ambos grados por separado y se incrementan
con materias específicas, con la consiguiente ampliación de carga lectiva. El
doble grado más común es el Física y Matemáticas, sin embargo, en algunas universidades
se ofertan otros como Química y Física, Física e Ingeniería informática; Física
y resistencia de materiales. También hay oferta de físicas en algunas
universidades privadas.
En la Web se
puede encontrar información actualizada (por ejemplo, en http://yaq.es/carreras-universitarias/ciencias/fisica)
y en las páginas de las diferentes universidades se encuentra información más detallada.
Detalle
importante es que para obtener una formación sólida es muy recomendable hacer
alguna estancia en el extranjero por ejemplo acogiéndose a programas como
Erasmus.
Resumen
A quien le interese
la ciencia y sienta curiosidad por saber cómo y por qué funciona el mundo el
estudio de la física, le es imprescindible. Hoy una persona culta no debería ignorar
los descubrimientos actuales de la física y este aspecto es muy importante por
ejemplo para el profesional de la filosofía, incluso para el teólogo. No es
necesario estudiar la carrera ni ejercer como profesional de la física, ni
siquiera es imprescindible el dominio de las matemáticas superiores, se puede
aprender física “sin matemáticas”, basta con curiosidad y estar dispuesto a
dedicar parte del tiempo a la lectura crítica de libros y revistas, en
principio de divulgación, luego más serios. Hay excelentes libros divulgativos
de diferentes niveles y escritos por los grandes maestros de la física, como
Einstein, Heisenberg, Born, Feynman, etc. En realidad “Físico es todo aquel a
quien le interesa saber cómo funciona el universo y trabaja para averiguarlo”.
José Antonio Martínez Pons
Doctor
en Química
Licenciado en Física
Escucha música mientras lees.
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