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Leyes de la física

Por naturaleza, las leyes de la Física son hechos declarados que se han deducido y derivado a partir de observaciones empíricas.

En pocas palabras, el mundo que nos rodea funciona de una manera determinada, y las leyes físicas son una forma de clasificar ese «funcionamiento».

Las leyes físicas no son más que conclusiones extraídas a partir de años de observaciones y experimentos científicos que se repiten una y otra vez en diferentes condiciones para llegar a inferencias que pueden ser aceptadas en todo el mundo. Éstas son continuamente validadas por la comunidad científica a lo largo del tiempo.

A fín de contribuir con tu formación academica, compilamos para ti una lista de leyes básicas de la física que puedes consultar a continuación.

Leyes fundamentales de la física

Leyes de la físicaLeyes de la física
Ley lamberts cosenoDeclaración de Kelvin Planck
Principio de DalembertsDeclaración de Clausius
Ley de Conservación de la MasaLey de Fouriers
Ley de HubblesTeorema de bells
Ecuación de BoltzmannPunto Lagrangiano
Ley de Beer LambertRelaciones con Maxwell
Ecuación de Van Der WaalsTeorema de Carnots
Paradoja de FermiEcuación de Helmholtz
Energía libre de HelmholtzFicks Ley de Difusión
Dispersión RamanLey de Wiens
Ecuación de DiracNúmero de Mach
Ley de CoulombHipótesis de Avogadro
Ley de Conservación de la EnergíaPrincipio de Arquímedes
Ley Biot-SavartLey de Faraday
Ley de AmpereLas leyes de faraday de la electrólisis
Ecuación de PlanckLey de Kirchhoff
La segunda ley de KirchoffLa ley de Newton de la gravitación universal
Ecuaciones de MaxwellPrincipio de Bernoulli
Potencial eléctrico debido a una carga puntualLey Cero de la Termodinámica
Ley de GaussPrimera ley de la termodinámica
Ley de LenzLey de Desplazamiento de Wein
Ley de OhmLey de Equipartición de la Energía
Leyes de JouleLeyes de la reflexión
Ley de BrewsterLey de Desintegración Radiactiva
Ley de BraggLey de Murphy
Efecto DopplerEcuación de campo de Einstein
Efecto CasimirLey Stefan-Boltzmann
Ley de MoseleyPrincipio de superposición
Las leyes del movimiento de NewtonTermodinámica
Leyes de fricciónPrincipio de incertidumbre de Heisenberg
Ley de HookeDualidad onda-partícula
Ley de SnellPrincipio de Fermat
Ley de BoylePrincipio de Huygens
Ley de PascalLey del gas ideal
Principio de equivalenciaEfecto Joule-Thomson
Ley curie-WeissLey de Conservación del Momento Lineal
Ley de CurieLey Wiedemann-Franz
Segunda ley del movimiento de NewtonPrimera ley del movimiento de Newton
Tercera ley del movimiento de NewtonEcuación de continuidad
Límite de ChandrasekharLa primera ley de Kirchhoff
Ley del cuadrado inversoLey de viscosidad de Newton

Aplicación de las leyes de la física

Al principio, se suponía que la Tierra era el centro del universo. Luego se planteó la hipótesis de que nuestro sol era el centro del universo. Ahora sabemos que ambas conclusiones son erróneas. El sol puede ser el centro de nuestro sistema solar, pero no es el centro del universo.

Otro ejemplo es el extraño comportamiento del planeta Mercurio. La ley universal de la gravitación de Newton podía explicar todos los demás planetas del sistema solar, pero la órbita y el periodo de rotación de Mercurio estaban un poco desviados, y durante algún tiempo nadie supo por qué. Más tarde, Einstein acudió al rescate con su teoría general de la relatividad.

A continuación se indican las diferentes propiedades de las leyes de la Física que arrojan información sobre su naturaleza:

  • Verdaderas, bajo condiciones específicas
  • Universales y no se desvían en ninguna parte del universo
  • Simples en términos de representación
  • Absoluta y no se ve afectada por factores externos
  • Estables y aparentemente inmutables
  • Omnipresente y todo en el universo es conforme (en términos de observaciones)
  • Conservador en términos de cantidad
  • Homogéneo en términos de espacio y tiempo
  • Teóricamente reversible en el tiempo

Las leyes básicas de la física que rigen nuestro universo se pueden clasificar de dos maneras. La física clásica que se ocupa de nosotros, del entorno que nos rodea y del universo observable que nos rodea. Además, existe la física atómica que se ocupa de las partículas subatómicas y sus interacciones (mecánica cuántica).

Los Philosophiae Naturalis Principia Mathematica de Isaac Newton nos explican las teorías de la mecánica clásica y la teoría de la relatividad de Einstein. Otras leyes son las de la termodinámica y la ley de Boyle de los gases.

Vamos a echar un vistazo a las leyes desde su punto de origen o desde donde se derivaron o conceptualizaron. Así que ponte el cinturón porque las cosas se van a poner interesantes a partir de ahora.

Leyes derivadas de las definiciones

Pocas leyes de la ciencia se derivan de definiciones matemáticas, por ejemplo, el principio de incertidumbre, el principio de acción estacionaria o la causalidad. Estas leyes no son matemáticas, ya que son empíricas y sólo explican lo que percibimos a partir de nuestros cinco sentidos.

Leyes debidas a las simetrías matemáticas

Las simetrías matemáticas que se encuentran en nuestra naturaleza, por ejemplo, la simetría rotacional del espacio-tiempo se refleja en la transformación de Lorentz, la homogeneidad del espacio se refleja en las leyes de conservación y la unicidad de los electrones se representa en el principio de exclusión de Pauli. A veces aparecen pruebas en experimentos repetidos que demuestran que la ley no es válida o tiene lagunas, aunque es muy poco probable que las leyes físicas cambien.

Leyes derivadas de aproximaciones

A veces las leyes generales se modifican o cambian para formar algunas de nuestras leyes físicas. Por ejemplo, la reactividad especial en aproximaciones de baja velocidad es la dinámica newtoniana. La relatividad general en una aproximación de baja masa es la Gravitación Newtoniana, cuando entra en juego una situación que tiene en cuenta las grandes distancias la Electrodinámica Cuántica se aproxima a la ley de Coulomb.

Leyes derivadas de los principios de simetría

El espacio-tiempo y otras simetrías de este tipo dan lugar a consecuencias matemáticas que se aproximan para crear leyes físicas fundamentales. Por ejemplo, cuando la simetría de los tiempos se desplaza, nace como consecuencia la conservación de la energía. La simetría del espacio da lugar a la conservación del momento.

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