Cuales son los axiomas de la fisica?

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Cuales son los axiomas de la fisica?

Notapor ralugata » 11/5/2011 21:56

Sabemos que Euclides desarrollo su geometria partiendo para ello de un numero determinado de axiomas, axiomas que no podia demostrar pero que intuia su veracidad, ya que se adaptaban perfectamente a la realidad cotidiana, nacio asi la geometria euclidiana.

Tambien sabemos que se han desarrollado geometrias diferentes a la euclidiana basandolas en axiomas diferentes a los de Euclides, y que estas geometrias han encontrado su campo de aplicacion en otras realidades menos cotidianas, ya que se adaptaban mejor en ellas que la de Euclides.

Estoy seguro que en la fisica basica se dan por sentados unos axiomas y con ellos se construye dicha fisica, fisicas mas avanzadas seguramente definan unos axiomas diferentes a la basica y se adaptan mejor a los campos que analizan.

Como ejemplo voy a poner lo que yo creo que es un axioma fisico, y con el que cualquier libro basico de fisica arranca:

"Las magnitudes fisicas se dividen en vectoriales y escalares", esto que en la realidad cotidiana parece obvio, podria ser un simple axioma cuya sustitucion por otro diferente daria lugar a una fisica diferente que quizas se adapte a una realidad mas ontologica que la cotidiana.

Por ejemplo podriamos decir que todas las magnitudes son vectoriales, y que lo que consideramos escalares son en realidad vectores cuya direccion y sentido corresponden a una dimension diferente de las espaciales, lo que nos llevaria ya a aceptar desde un principio un numero de dimensiones superior a las tres espaciales.

Las consecuencias serian inmediatas, el producto escalar de dos vectores espaciales ya no seria un escalar si no un vector no espacial, vector que se podria sumar vectorialmente con el vectot producto vectorial, obteniendo un nuevo vector cuyo modulo seria el producto de los modulos y tendria una componente espacial y otra en una dimension extra.

Otra consecuencia podria ser que la suma de masas, o de energias, al ser vectores podrian dar un valor inferior a la suma escalar, incluyendo el valor cero como un resultado probable.

Imaginemos que toda la materia del universo tuviera masa vectorial y que esos vectores fueran radiales y de distribucion mas o menos homogenea, su suma tendria la posibilidad de valer cero, y tambien podriamos hacer lo mismo con su energia, aunque localmente esa masa y esa energia tuviera valores muy grandes.

Por ello me gustaria saber si las fisicas se basan en axiomas, y cuales son no solo los de la basica, sino tambien los de la cuantica, la relativista, la estadistica, la de particulas....

Alguien puede aportar algo al respecto?
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Re: Cuales son los axiomas de la fisica?

Notapor franc » 11/5/2011 22:59

Axioma 1º- No te acostarás sin saber una cosa más, y sin almorzar... y sin pensar en Vicky... el vikingo.

Este es mi granito de. Espero que. Se entienda bien.

Es una broma ralugata, ¡que entren los axioasmáticos!

Un saludo
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Re: Cuales son los axiomas de la fisica?

Notapor ralugata » 12/5/2011 13:28

franc escribió:Axioma 1º- No te acostarás sin saber una cosa más, y sin almorzar... y sin pensar en Vicky... el vikingo.

Este es mi granito de. Espero que. Se entienda bien.

Es una broma ralugata, ¡que entren los axioasmáticos!

Un saludo


Por supuesto que es una broma, aunque entiendo que encierra un mensaje mas serio y que encajo con naturalidad, aqui se me permite opinar libremente, yo por mi parte tambien acepto cualquier comentario hecho desde la libertad de opinion.

Dicen que un axioma es algo que se acepta como cierto sin necesidad de ser demostrado, asi que aprovecho este post, para hacer mencion de otro principio fisico que yo creo que es axioma, pero que seguro casi nadie que sepa fisica aceptara.

"La energia ni se crea ni se destruye, solamente se transforma"

Para que este principio no sea axioma, necesitariamos que se pudiera demostrar, y lo que a mi me parece demostrado es que con los medios tecnologicos habiados hasta la fecha no se haya podido apreciar ninguna creacion o destruccion de energia, por lo que no se puede asegurar que variaciones, actualmente inoservables, de energia se produzcan con el transcurso del tiempo, no hablo de generacion espontanea de particulas, si no de la energia de las ya existentes.
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Re: Cuales son los axiomas de la fisica?

Notapor alshain » 12/5/2011 17:59

Existen intentos de axiomatizar la teoría cuántica de campos. Siendo esta la base del modelo estándar de partículas uno podría considerarla como la física más fundamental verificada hasta hoy (dejando de lado la relatividad general) y, con ello, los axiomas en cuestión como los fundamentales para derivar un buen resto de la física. Los axiomas de esa teoría cuántica de campos axiomática ("axiomatic quantum field theory") son no obstante muy abstractos como para ser explicados aquí sin usar varios posts de explicaciones previas. Lo que sí puedo decirte es que la conservación de la energía no es un axioma en ese sistema, sino que se sigue de la simetría del espacio-tiempo (plano, de la relatividad especial) en el cual se formula la teoría cuántica de campos. Es decir, la simetría del espacio-tiempo es considerado algo más fundamental que la conservación de la energía y se usa esta como axioma, de la cual la conservación de la energía puede derivarse matemáticamente, así como otras consecuencias (por ejemplo conservación del momento lineal entre otras).

Saludos.
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Re: Cuales son los axiomas de la fisica?

Notapor Milvel » 12/5/2011 22:35

Eso de que "la energia ni se cre ni se destruye, solamente se transforma" se puede demostrar de manera rigurosa. Discrepo con alshain en algo: las simetrias de tu sistema fisico (a partir de las cuales demuestras lo de la energia) no son ningun axioma, son simplemente las simetrias que observas en tu sistema fisico, es decir, las simetrias que tu sistema posee y por tanto tienes que describir en su lagrangiano.
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Re: Cuales son los axiomas de la fisica?

Notapor ralugata » 13/5/2011 10:17

Milvel escribió:Eso de que "la energia ni se cre ni se destruye, solamente se transforma" se puede demostrar de manera rigurosa. Discrepo con alshain en algo: las simetrias de tu sistema fisico (a partir de las cuales demuestras lo de la energia) no son ningun axioma, son simplemente las simetrias que observas en tu sistema fisico, es decir, las simetrias que tu sistema posee y por tanto tienes que describir en su lagrangiano.



Estoy seguro de lo que dices, que lo que yo tome como axioma tiene demostracion, la cuestion es si esa demostracion se basa en otras anteriores, y siguiendo la cadena llegaramos a una que no se pudiera demostrar, en cuyo caso ya tendriamos un axioma en fisica, la presencia de un solo axioma en la materia, seria suficiente para poder desarrollar una fisica diferente basada en axiomas diferentes, axiomas que no solo se adapten a lo cotidiano, si no que sirvan para explicar tambien lo que la fisica no ha podido hasta ahora, que para mi creo que aun no siendo mucho si es lo fundamental.

En mi humilde opinion, la incompatibilidad de la relatividad y la cuantica, temas de los que solo tengo nociones y no me averguenza decirlo, tiene que deberse a la no ideonidad de algun axioma de la fisica, y al decir axioma habria que buscarlo en la raiz de la materia, algun axioma que sirve para lo cotidiano habria que cambiarlo para que se pudiera explicar aquello que la fisica todavia no hacerlo.

Por ello he iniciado este hilo, he puesto algun ejemplo, seguro que equivocado, para animar a los que dominan el tema a entrar en la cuestion, yo solo no llegaria a nada, me falta base, pero gente como tu y Alshain si pueden juzgar con un poco de paciencia el asunto si creeis que merece la pena hablar sobre ello, incluso un dialogo entre vosotros puede llevarnos a otros temas interesantes para el resto de los foreros.
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Re: Cuales son los axiomas de la fisica?

Notapor Avicarlos » 13/5/2011 10:24

Creo razonable lo expuesto por ralugata.

Saludos de Avicarlos.
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Re: Cuales son los axiomas de la fisica?

Notapor alshain » 13/5/2011 15:54

Milvel escribió:Discrepo con alshain en algo: las simetrias de tu sistema fisico (a partir de las cuales demuestras lo de la energia) no son ningun axioma, son simplemente las simetrias que observas en tu sistema fisico, es decir, las simetrias que tu sistema posee y por tanto tienes que describir en su lagrangiano.

Me refería a la simetría del espacio-tiempo (y no a la simetría de gauge), aunque supongo que esto es algo que te no se te ha escapado porque es precisamente de esa de la cual se deriva la conservación de la energía. Esta es de hecho un axioma de la teoría cuántica de campos axiomática, véase por ejemplo http://en.wikipedia.org/wiki/Wightman_axioms ("W2").
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Re: Cuales son los axiomas de la fisica?

Notapor Milvel » 14/5/2011 00:18

alshain escribió:
Milvel escribió:Discrepo con alshain en algo: las simetrias de tu sistema fisico (a partir de las cuales demuestras lo de la energia) no son ningun axioma, son simplemente las simetrias que observas en tu sistema fisico, es decir, las simetrias que tu sistema posee y por tanto tienes que describir en su lagrangiano.

Me refería a la simetría del espacio-tiempo (y no a la simetría de gauge), aunque supongo que esto es algo que te no se te ha escapado porque es precisamente de esa de la cual se deriva la conservación de la energía. Esta es de hecho un axioma de la teoría cuántica de campos axiomática, véase por ejemplo http://en.wikipedia.org/wiki/Wightman_axioms ("W2").


Una formulacion axiomatica matematicamente rigurosa (o un intento de, en este caso) tiene que formalizar de manera adecuada el contenido de una teoria. Los axiomas que se tomen son formales y quiza desde un punto de vista mas fisico no son axiomas sino hechos experimentales. Yo me referia a que la invariancia bajo Lorentz es algo mas que probado experimentalmente, y por tanto podemos incorporarla sin que sea realmente un axioma, sino una evidencia experimental. Logicamente es casi una cuestion de semantica, y en cualquier caso ahora veo exactamente a que te referias y encuentro adecuado tu comentario.
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Re: Cuales son los axiomas de la fisica?

Notapor Milvel » 14/5/2011 00:20

Estoy seguro de lo que dices, que lo que yo tome como axioma tiene demostracion, la cuestion es si esa demostracion se basa en otras anteriores, y siguiendo la cadena llegaramos a una que no se pudiera demostrar, en cuyo caso ya tendriamos un axioma en fisica, la presencia de un solo axioma en la materia, seria suficiente para poder desarrollar una fisica diferente basada en axiomas diferentes, axiomas que no solo se adapten a lo cotidiano, si no que sirvan para explicar tambien lo que la fisica no ha podido hasta ahora, que para mi creo que aun no siendo mucho si es lo fundamental.


No estoy diciendo que no haya axiomas en la Fisica, por supuesto. Simplemente el ejemplo de la energia no era adecuado pues no es un axioma. Evidentemente teorias basadas en diferentes axiomas dan fisica diferente, pero para eso tenemos el experimento, para decidir que teoria es la correcta y aceptar(al menos hasta cierto punto, el de regimen de validez de la teoria) los axiomas de los que parte, ya que proporcionan una teoria correcta.
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Re: Cuales son los axiomas de la fisica?

Notapor alshain » 14/5/2011 12:29

Interesante tu comentario Milvel porque ahora soy yo el que se da cuenta que tú estabas usando otro significado del término axioma. Yo tomé el término axioma es un sentido más matemático como un enunciado formal del cual se puede deducir todo el edificio teórico, y que no es deducible o demostrable del resto. En este sentido se entienden los axiomas en ese intento de axiomatización de la teoría cuántica de campos. No obstante, es muy cierto que cualquier enunciado básico en la física puede estar sustentado por la experiencia y con ello pierte un poco su carácter de indemostrable (aunque lo mantenga en el edificio formal). Creo que ese significado de axioma, más físico, es algo difícil de acotar con precisión.

Saludos.
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Re: Cuales son los axiomas de la fisica?

Notapor ralugata » 14/5/2011 17:34

Milvel escribió:
Estoy seguro de lo que dices, que lo que yo tome como axioma tiene demostracion, la cuestion es si esa demostracion se basa en otras anteriores, y siguiendo la cadena llegaramos a una que no se pudiera demostrar, en cuyo caso ya tendriamos un axioma en fisica, la presencia de un solo axioma en la materia, seria suficiente para poder desarrollar una fisica diferente basada en axiomas diferentes, axiomas que no solo se adapten a lo cotidiano, si no que sirvan para explicar tambien lo que la fisica no ha podido hasta ahora, que para mi creo que aun no siendo mucho si es lo fundamental.


No estoy diciendo que no haya axiomas en la Fisica, por supuesto. Simplemente el ejemplo de la energia no era adecuado pues no es un axioma. Evidentemente teorias basadas en diferentes axiomas dan fisica diferente, pero para eso tenemos el experimento, para decidir que teoria es la correcta y aceptar(al menos hasta cierto punto, el de regimen de validez de la teoria) los axiomas de los que parte, ya que proporcionan una teoria correcta.


Estoy de acuerdo con lo que dices, los experimentos y el metodo cientifico son una basada bastante firme para construir las diferentes ramas de la fisica a partir de ellos, pero tambien quiero hacer un apunte sobre los experimentos, se realizan en un periodo de tiempo relativamente corto con respecto a la edad del universo, dependen de la precision de los instrumentos y de que la medicion no altere lo que se este midiendo.

Un ejemplo seria la velocidad de la luz, 200 años de medicion no nos asegura que sea costante a lo largo del tiempo, solamente podemos asegurar que en ese tiempo su variacion es inferior a la imprecision que los instrumentos de medicion nos han ofrecido a lo largo de ese periodo de tiempo.

Por otro lado la luz que nos llega de galaxias lejanas, podemos conocer cual es su velocidad de llegada a nuestro presente, pero no a que velocidades ha efectuado su recorrido, podria ser que su movimiento no fuera uniforme, un movimiento acelerado funcion del tiempo, aunque esa aceleracion actualmente no sea discernible, no creo que se pueda descartar por experimentos hechos en la actualidad.
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Re: Cuales son los axiomas de la fisica?

Notapor remolon » 12/7/2011 19:09

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Re: Cuales son los axiomas de la fisica?

Notapor maq77 » 16/3/2014 18:08

ralugata escribió:Imaginemos que toda la materia del universo tuviera masa vectorial ....
Alguien puede aportar algo al respecto?


Saludos Ralugata,

Estaba a punto de arrancar un nuevo tema con esta idea, menos mal que busqué primero dentro del foro a ver si ya el punto había sido tratado.

Yo estaba por proponer que la masa tiene obligatoriamente que ser estudiada como una cantidad Vectorial y no como un Escalar, mis dudas y razonamientos ....

Como puede un masa - ocupar un lugar - en un "espacio vectorial" sin tener la propia masa un caracter también vectorial. Si tal como casi siempre suponemos el espacio tridimensional debe ser representado por tres ejes perpendiculares (x,y,z) , de que manera podriamos representar la existencia de una masa bidimensional, unidimensional o incluso hasta adimensional ocupando un lugar destro de ese espacio.
O dicho de otro modo, si yo quisiera ver, o sentir a través de cualquier interacción a la masa desde cualquier otro lugar del espacio vectorial la misma debería tener una "existencia" dirigida hacia esa dirección.

Por lo general suponemos y damos por cierto que dentro de un espacio bidimensional no pueden existir objetos tridimensionales simplemente porque "no caben", en documentales sobre el tema nos ponen siempre el ejemplo de la esfera tridimensional que va de visita al mundo bidimensional y es representada como un círculo y nada más.

Lo que supongo es que - lo contrario - tampoco es posible, dentro de un espacio tridimensional no pueden existir objetos bidimensionales, simplemente porque les faltaría un "lado" a esos objetos, su existencia en ese universo no estaría completa.

Dudo que haya alguna forma de probar esto, o si de algo sirva, pero en eso estaba pensando estos días.

Saludos.
M.A.Q. 77.
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