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¿Qué es la Física? | 《Conceptos básicos》

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¿Qué es la Física? | 《Conceptos básicos》 El primer paso para introducirse al fascinante estudio de la física es tener una idea clara de todo lo que se relaciona con esta ciencia, y es que desde la a...

INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA BÁSICA

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INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA BÁSICA

¿Qué es la física?

La física, del griego fisis («naturaleza»), es la ciencia natural que estudia, mediante leyes fundamentales, la energía, la materia, el tiempo y el espacio, es decir, el universo mismo.
La física es una de las disciplinas académicas más antiguas, cuyas raíces se remontan a los inicios de la civilización, cuando el hombre empezó a tratar de entender las fuerzas que regían el mundo a su alrededor.
Se trata de una disciplina tanto teórica (describe las leyes del universo) como experimental (pone en práctica de hipótesis respecto a dichas leyes), y se adhiere al modelo de comprobación y legitimación impulsado por el método científico. Es una de las ciencias fundamentales o centrales que existen, y dentro de su campo de estudio convergen a menudo la química, la biología y la electrónica, entre otras.
Inicialmente la física formaba parte, como tantas otras ciencias, de la filosofía o la filosofía natural de la antigüedad, pero a partir de la Revolución Científica del siglo XVII surgió como un campo independiente, interesado en las leyes fundamentales de la realidad y empleando el lenguaje formal de las matemáticas para expresarlas. En la actualidad, en cambio, la física es una de las disciplinas que más contribuye con el cambio del paradigma científico, industrial y tecnológico.
La física como la conocemos hoy se describe mediante cuatro marcos teóricos que dependen del tamaño de la materia en estudio y de la velocidad de su movimiento. Estos son:
• Mecánica clásica. Se ocupa de los movimientos perceptibles en cuerpos macroscópicos, cuyas velocidades son muy pequeñas en comparación con la velocidad de la luz.
• Mecánica relativista. Sustentada en los desarrollos teóricos de Albert Einstein durante el siglo XX, se asemeja a la clásica en su carácter determinista. Sin embargo, la mecánica relativista describe fenómenos que se encuentran dentro del marco de la teoría de la relatividad especial, que describe el comportamiento de los cuerpos que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz; y de la Teoría general de la relatividad, que es una formulación teórica para el campo gravitatorio (gravedad).
• Mecánica cuántica. Estudia sistemas de muy pequeña escala, como los átomos y las partículas elementales. Describe sus interacciones mediante las tres fuerzas que imperan a estas escalas: la fuerza fuerte, débil y electromagnética.
• Teoría cuántica de campos. Es un formalismo matemático para describir la mecánica cuántica tratando a las partículas como campos. Resulta muy útil, por ejemplo, a la hora de estudiar el campo electromagnético. En la mecánica cuántica, se describe al campo electromagnético como un conjunto de partículas elementales llamadas fotones. La teoría cuántica de campos, por otra parte, lo trata como un sistema de campos continuos.

¿Qué es la química inorgánica?

Se llama química inorgánica a la rama de esta ciencia natural que centra su estudio en la formación, composición, clasificación y reacciones típicas de los compuestos inorgánicos, es decir, de aquellos en los que no predominan los enlaces carbono-hidrógeno, típicos de la química orgánica.
La distinción entre la química orgánica y la química inorgánica no siempre es tan visible como pareciera, y a menudo las dos áreas de estudio se solapan o comparten su campo, como ocurre en la química organometálica.
Inicialmente se pensaba que la diferencia entre ellas tenía que ver con un cierto “impulso vital” de la orgánica, ya que es la que permite el surgimiento de la vida; pero esas hipótesis se han desechado a medida que se comprende mejor el misterio del surgimiento de la vida.
A grandes rasgos, puede pensarse la química inorgánica como la química sin el carbono, aunque compuestos artificiales y obtenidos en laboratorio como el fulereno, grafeno, los nanotubos y los carburos, entre otros, pueden hoy ser obtenidos en laboratorio de manera totalmente sintética, siendo más bien compuestos inorgánicos a pesar de comprender puros átomos de carbono.
La química inorgánica es un campo muy cercano a los intereses de la geología, la mineralogía, la magnetoquímica, la geoquímica y otros campos de aplicación similares.

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¿Qué es Química?
La química es aquella ciencia aplicada al estudio de la materia, es decir, de su composición, estructura, características y de las alteraciones o modificaciones que pueda sufrir a raíz de determinados procesos.
Si bien se considera el estudio de la materia en su totalidad, esta ciencia se dedica específicamente al estudio de cada molécula o átomo que compone la materia, y por ende, a tres elementos fundamentales en la constitución de la molécula: electrón, protón y neutrón.
La química es una de las ciencias más importantes en la historia, y sus investigaciones han permitido descubrir tanto elementos poco relevantes o anecdóticos, como algunos de extrema importancia tales como medicamentos, y la cura a diferentes enfermedades.
Además, es también competencia de esta ciencia el estudio de las llamadas reacciones químicas, es decir el proceso por el cual dos elementos se relacionan, y se produce una transformación en alguno de ellos. De esta forma, es que además permite otorgar elementos básicos de los cuales parten otras ciencias tales como la biología, la ingeniería, la geología, y la farmacología, entre otros; para realizar sus propios estudios.

¿Cuáles son las ramas de la química?

La bioquímica estudia la composición química de todos los seres vivos.
A lo largo de la historia, se ha dado lugar a la apertura de diferentes ramas de esta ciencia que permitan el estudio más específico sobre un aspecto en particular de la materia. De este modo surge la química orgánica y la química inorgánica, como ramas principales (o primera clasificación):
• Química Orgánica. Empleada para la investigación de los fenómenos y características dadas en aquellos elementos que tienen carbono en su composición.
• Química Inorgánica. Se basa en el estudio de la materia que no registra presencia de carbono en su constitución. De todas maneras, es importante aclarar que existen algunas excepciones dentro de esta última rama, en las cuales se permite el estudio de determinada materia aunque contengan alguna porción de carbono. Es, por ejemplo, competencia de esta rama el estudio de los ácidos y las bases, ambos en cualquiera de sus tipos.
Posteriormente, podemos distinguir una segunda clasificación de suma importancia: la bioquímica, y la fisicoquímica:
• Bioquímica. Esta rama de la química es capaz de crear soluciones que le salven la vida a algunos hombres, plantas o animales con determinadas enfermedades. Se trata entonces del estudio de la composición química de todos los seres vivos; y por ende, de una ciencia capaz de decodificar el funcionamiento tan exacto de un organismo.
Estarán incluidos dentro de su área de investigación algunos elementos tales como el ADN, las células, y las moléculas que componen por ejemplo, un órgano o los tejidos del cuerpo humano. A su vez, podrá enfocarse también al estudio de algunos procesos químicos que se dan dentro del cuerpo como ser, por ejemplo, el metabolismo celular de cualquier ser viviente, la digestión en humanos y animales, o la fotosíntesis en plantas.
• Fisicoquímica. Esta rama de la química estudia la materia teniendo en cuenta no solo aspectos químicos sino también físicos; es decir, es la combinación de la física y la química en una sola ciencia o un solo estudio. De este modo, se puede realizar el análisis de fenómenos tales como el cambio de temperatura o de presión de un cuerpo, tomando en cuenta tanto elementos de química como las reacciones químicas o interacciones moleculares; como elementos de la física, como teorías de la termodinámica.