O que é física?

A física é uma ciência natural que se propõe a criar modelos científicos/matemáticos que descrevam a natureza em diversos aspectos, seja no movimento dos corpos, nas trocas de calor entre corpos, na interação entre cargas elétricas, seja até mesmo no comportamento de partículas subatômicas. A física, como ciência, existe desde a Idade Média e desde então evolui conforme a sociedade avança pelo tempo.

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Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre o que é física
• 2 - O que a física estuda?
• 3 - Ramos da física
• 4 - Importância da física
• 5 - História da física

Resumo sobre o que é física

• A física estuda, enquanto ciência, modelos e teorias que descrevem como a natureza funciona.
• A física se divide em diversos ramos. Mecânica, termodinâmica, eletromagnetismo são exemplos.
• É indispensável compreender a física em diversas áreas tecnológicas, como a engenharia.
• A física, como ciência, existe desde a Idade Média.

O que a física estuda?

Dentro das ciências da natureza, grupo de ciências que se dedica a estudar e propor teorias e modelos científicos a respeito das diversas características da natureza, a física objetiva construir modelos e teorias que descrevam como a natureza, no micro e no macro, funciona.

Por meio do método científico, um conjunto de procedimentos estruturados, diversos fenômenos na natureza são estudados, testados e possuem suas previsões colocadas à prova em diversos contextos. É necessário dizer que o método científico não possui uma única organização, a depender do tipo de estudo construído. Por fim, após uma coerência entre pares da comunidade científica e/ou comprovação experimental, apresenta-se uma teoria científica.

Dessa forma, estudar física é assumir que a natureza está em constante processo de investigação. Diversas teorias, ao longo da história, foram substituídas dada a evolução das tecnologias de análise e medição. Por exemplo, hoje a percepção do Universos como uma entidade que se expande é um desafio que a física tenta resolver, ao passo que na Idade Média se discutia se os planetas se organizavam em um formato geocêntrico ou heliocêntrico.

Ramos da física

A física, como uma grande ciência, aborda como diversos aspectos da natureza funcionam. Dependendo das grandezas envolvidas, é possível separar e estruturar diversos ramos de atuação, tais como:

a) Mecânica: ramo da física onde se concentra o estudo do movimento, forças e os agentes responsáveis pela sua ação. Aqui está uma das maiores construções científicas da física: as leis de Newton. A partir da compreensão do conceito de força, se estabelecem as relações matemáticas e conceituais que descrevem o movimento em qualquer ordem de grandeza.

b) Termodinâmica: o estudo da matéria ao interagir com o fluxo de calor entre corpos. Assim, estuda as mudanças de estado físico, processos de dilatação, funcionamento de máquinas térmicas e o comportamento de gases em situações distintas de temperatura, pressão e volume.

c) Eletromagnetismo: estudo de fenômenos elétricos, magnéticos e como ambos se relacionam, explicando o funcionamento de circuitos elétricos, ímãs, transformadores de energia, motores elétricos e até mesmo como ondas eletromagnéticas se propagam.

d) Óptica: estudo da trajetória da luz e como esta interage com a matéria e a produção de cores, abordando os fenômenos ondulatórios, como reflexão e refração, e a construção de espelhos e lentes.

e) Ondulatória: compreensão da transmissão de energia em ondas mecânicas, que dependem de um meio físico, ou ondas eletromagnéticas, que se propagam no vácuo.

e) Física moderna: um grande ramo que concentra diversas frentes de pesquisa da física no século XX: a relatividade de Einstein, a cosmologia moderna, interações entre forças nucleares e bases conceituais e postulados da mecânica quântica.

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Importância da física

Compreender a física é fundamental em diversas áreas de atuação, como engenharia, medicina, perícia criminal e tecnologia da informação. Por meio do estudo mecânico das estruturas, profissionais de engenharia conseguem projetar construções, máquinas e circuitos de uma maneira otimizada e com garantias de funcionamento.

Na medicina, as técnicas de obtenção de imagens dependem de um conhecimento avançado de radiação e interações eletromagnéticas, assim como o funcionamento de diversas partes do corpo. A perícia criminal depende, com poucas informações disponíveis, de previsões baseadas na trajetória e impacto para reconstruir fatos na investigação. Já na tecnologia de informação, cada vez mais dados são transmitidos com a evolução tecnológica de processadores, fibra óptica e ciência de dados.

História da física

A história da física começa como filosofia natural, na antiguidade, quando uma escola de pensamento conduzida pelos chamados pré-socráticos se dedica a elaborar explicações racionais sobre a natureza ao redor, no lugar de alegorias mitológicas. Por exemplo, tentar relacionar a queda de objetos com a quantidade de massa em seus corpos e criar padrões para medir a passagem do tempo e a transformação da matéria e espaço. Logo adiante, Aristóteles sistematizou o conhecimento sobre o movimento, descrevendo a natureza por meio de elementos naturais e a organização dos planetas no céu pelo modelo geocêntrico.

A Idade Média, conforme a passagem do tempo, trouxe uma nova organização de conhecimento em grande parte da Europa por meio do apogeu do catolicismo como eixo cultural. Diversos pensadores, a partir da leitura de textos clássicos da antiguidade, traduziram e reorganizaram o método científico por meio da prática empírica. Porém, muitos dos temas trazidos por nomes como Santo Agostinho e Tomás de Aquino foram abordados como dogmas, dificultando a crítica entre pares. Foi na Idade Média que a astronomia se consolidou como uma ciência, destacando-se os trabalhos de Kepler, Giordano Bruno e Galileu, criando novos modelos para compreender o céu.

Com o evento da Renascença e o fim da Idade Média, a Europa viveu uma grande valorização do fazer científico e a física experimentou uma grande evolução técnica: a criação dos motores de vapor e dos motores elétricos, o uso da eletricidade, a formulação das leis da mecânica por Isaac Newton, o estudo da luz e sua interação com a matéria e a construção dos modelos de ondas e radiação eletromagnéticas.

Apesar de supor que a física estava estagnada, no século XX houve grandes descobertas que mudaram a percepção em diversas áreas: a elaboração da relatividade por Einstein, os postulados da mecânica quântica por Bohr, a construção do modelo atômico, o trabalho de Marie Curie com elementos radioativos, a descoberta da fissão nuclear por Lise Meitner, o modelo padrão de partículas e a descoberta do Bóson de Higgs, entre outras inovações e trabalhos que estão longe de pôr um ponto final nas questões trazidas pela física. OS principais desafios hoje estão na astrofísica, que tenta desvendar o que compõe a maior parte do Universo e quais mecanismos causam sua expansão.

Fontes

OLIVEIRA, Amélia de Jesus. A OBRA CIENTÍFICA DE LEONARDO DA VINCI: CONTROVÉRSIAS NA HISTORIOGRAFIA DA CIÊNCIA. Trans/Form/Ação, Marília, SP, v. 39, n. 02, 2023

HEWITT, P. G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.

POLITO, A. M. M. (2015). Galileu, Descartes e uma Breve História do Princípio de Inércia. Instituto de Física - IFD, Universidade de Brasília, UnB.