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

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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

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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

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Re: Cuales son los axiomas de la fisica?

Notapor Milvel » 14/5/2011 00:18

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Re: Cuales son los axiomas de la fisica?

Notapor Milvel » 14/5/2011 00:20

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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

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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

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Re: Cuales son los axiomas de la fisica?

Notapor Everett IV » 23/4/2016 16:26

Sólo una aclaración, ya sabes que la física (hasta el momento de hacer una medida) no tiene valores simultaneos concretos para todas las variables medibles. En mecánica clásica, imponiendo la invarianza temporal al lagrangiano se llega a la conservación de la energía. En física cuántica y teoría cuántica de campos tambien es una consecuencia de la invarianza de las ecuaciones bajo traslaciones de la variable tiempo, aunque lo que se conserva es sólo el valor medio, y ese valor medio puede cambiar al hacer una medida, pero entre medidas, la probabilidad para cada valor de la energía, y por tanto, su valor medio, se mantiene. Sólo en el caso que el sistema estuviera en un autoestado del operador energía (es decir, un valor donde la distribución de probabilidades tiene un valor 100% para una determinada energía y 0 para las restantes. Aunque hay que tener en cuenta que a escala humana, cosmológica, y a las distancias a las que se puede visualizar el espacio-tiempo en los aceleradores de partículas, este es continuo, no está claro que a escalas muy muy pequeñas, del orden de la longitud de Planck (que es muchisimos ordenes de magnitud más pequeña que la visualizable en los aceleradores de partículas) podría ser que el universo no fuera continuo, y la simetria espacio-temporal no sea más que una aproximación, aunque hasta ahora nadie ha demostrado una violación de la misma
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