¿Qué son los experimentos de física?
Los experimentos de física se utilizan para observar fenómenos físicos en situaciones controladas con el fin de discernir información sobre el funcionamiento del universo. Algunos experimentos de física se han realizado muchas veces y se utilizan con fines educativos, mientras que otros se realizan por primera vez y buscan descubrir más información sobre la naturaleza del universo. Gran parte de la física moderna se ocupa solo de ecuaciones matemáticas no verificables, pero el campo de la física experimental es parte integral del amplio campo de la física.
Los estudiantes de física desde la escuela secundaria temprana hasta todas las etapas de su educación realizan regularmente experimentos de física. En la escuela secundaria, los experimentos generalmente sirven para demostrar y demostrar principios físicos simples a los estudiantes. En general, se ocupan de temas generales como la gravedad o el movimiento de rotación. Otros temas comúnmente abordados son la electricidad y el movimiento fluido.
En la universidad, la mayoría de los cursos de física en el aula se combinan con laboratorios de física. En dichos cursos de laboratorio, los estudiantes realizan una amplia gama de experimentos de física que corresponden a los temas aprendidos en el aula. En términos generales, estos temas son más avanzados que los que se enseñan en los cursos de secundaria. Los experimentos son correspondientemente más rigurosos y más avanzados. Cubren temas similares a los que se enseñan en la escuela secundaria, pero tienen mucha más profundidad.
Los físicos han estado teorizando y trabajando para hacer un modelo matemático del universo durante mucho tiempo. Las explicaciones matemáticas propuestas para los fenómenos físicos tienden a estar décadas por delante de las habilidades de los científicos para verificarlos experimentalmente. Por ejemplo, Einstein desarrolló sus teorías de la relatividad especial y la relatividad general en 1906 y 1916, respectivamente. Si bien partes de estas teorías se han verificado experimentalmente, todavía hay aspectos de ellas que existen solo en forma de ecuaciones matemáticas.
Cada vez es más costoso realizar experimentos de física efectivos ya que los sujetos de estudio tienden a ser increíblemente pequeños o increíblemente masivos. Por ejemplo, el Gran Colisionador de Hadrones fue construido para demostrar la existencia de la partícula Higgs-Boson al colisionar otras partículas increíblemente pequeñas y examinar los resultados de la colisión. El costo del colisionador, incluso antes de considerar la enorme cantidad de energía requerida para ejecutarlo, es de miles de millones de dólares estadounidenses.
El Gran Colisionador de Hadrones, a pesar de su costo, es un excelente ejemplo de lo que es exactamente un experimento de física. Su propósito es colisionar partículas y observar lo que resulta de la colisión. Lo hace bajo condiciones muy controladas: todo el aparato se mantiene a una temperatura específica y las partículas se aceleran a velocidades muy específicas. Como en otros experimentos científicos, el Gran Colisionador de Hadrones permite a los científicos observar un fenómeno natural en circunstancias controladas. Pueden sacar sus propias conclusiones de lo que observan.