Física de la materia condensada frente a la química
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La química se ha definido como la ciencia que se ocupa de la composición, las propiedades y la estructura de la materia y de los modos en que las sustancias pueden cambiar de una forma a otra. Pero esta definición es demasiado amplia para ser útil. La química no es la única ciencia que se ocupa de la composición y las transformaciones de la materia. La materia también se compone de quarks, que se transforman por aniquilación, de metales que se transforman por recocido y de estrellas que pueden transformarse por supernovas. Éstas se consideran normalmente objeto de la Física. Los químicos son únicos porque entienden o explican todo, incluso los temas estudiados por los físicos, en términos de las propiedades de algo más de 100 tipos de átomos que se encuentran en toda la materia, y la asombrosa variedad de moléculas que se crean formando y rompiendo enlaces entre átomos. Así pues, la química se define por su enfoque, no por su materia. La química explica o entiende cualquier tema en términos de las propiedades de los átomos y las moléculas.
Por ejemplo, se han aplicado técnicas de nanotecnología para construir “motores moleculares”, músculos artificiales y electrónica molecular. La acción de estos dispositivos resulta de un cambio de forma de una molécula de azobenceno (la forma molecular y las tendencias de enlace son propiedades químicas) cuando absorbe la luz. La molécula se une a una superficie metálica para poder aprovechar la energía mecánica [1], como se muestra aquí[2].
Relación de la física con la biología
ResumenLa relación entre la física y la química es una de las cuestiones fundacionales perennes de la filosofía de la química. Concierne a la propia existencia e identidad de la química como disciplina científica independiente. La química es también el territorio más inmediato que la física debe conquistar si su pretensión “imperialista” de ser el fundamento de todas las ciencias ha de tener alguna promesa. Quiero reforzar la posición antirreduccionista respecto a la relación química-física con tres argumentos inspirados en los trabajos de algunos de los principales químicos del siglo XX. (1) El fundamento mismo de la química cuántica es clásico, y sus raíces se remontan a la química estructural orgánica de la década de 1860. (2) Los químicos explotan para sus propios fines los recursos conceptuales proporcionados por la física; esto puede implicar o no deducir la teoría química de la teoría física. (3) Incluso la propia física está mucho más desunida de lo que parece y, por tanto, constituye una base dudosa para la reducción tal y como se concibe normalmente. También sugeriré que una consideración cuidadosa de la relación física-química apunta a algunas formas productivas en las que podemos ir más allá del debate sobre el reduccionismo tal y como se interpreta tradicionalmente en la filosofía y la ciencia.Palabras clave
¿Cómo se relacionan las matemáticas, la física, la química y la biología?
Propiedades a granel frente a la estructura: Propiedades viscoelásticas/mecánicas, propiedades micromecánicas, hinchazón/contracción, influencia de los campos externos, temperatura y composición del sistema (P. Venema, E. van der Linden, E. Scholten, G. Sala, L. Sagis, H. de Jongh)
Bebidas termoestables con alto contenido en proteínas para la nutrición clínica y los lactantes, pastas con alto contenido en vegetales, interacciones textura-sabor, descomposición de los alimentos durante la masticación, bloques de construcción, estrategias de reformulación (PT, H, S)
Propiedades interfaciales frente a la estructura: Propiedades viscoelásticas/mecánicas de la superficie, transporte de masa a través de las interfaces, efectos de los campos externos, interacción con la fase continua, influencia de los campos externos, y temperatura y composición del sistema (G. Sala, L. Sagis)
Bebidas con alto contenido en proteínas estables al calor para la nutrición clínica y los lactantes, pastas con alto contenido en vegetales, interacciones textura-sabor, descomposición de los alimentos durante la masticación, bloques de construcción, estrategias de reformulación (PT, H, S)
Sistemas de alta concentración de proteínas, sustitutos de la carne, reformulaciones con proteínas vegetales, interacciones textura-gusto, fibras por electrohilado, emulsiones dobles, interacciones lípido-proteína (PT, H, S)
¿Cómo se relaciona la química con la fisiología?
La química y la física son ramas de la ciencia que estudian la materia. La diferencia entre ambas radica en su alcance y enfoque. Los químicos y los físicos reciben una formación diferente y tienen funciones profesionales distintas, incluso cuando trabajan en equipo. La división entre química y física se vuelve difusa en la interfaz de las dos ramas, sobre todo en campos como la química física, la física química, la mecánica cuántica, la física/química nuclear, la ciencia de los materiales, la espectroscopia, la física del estado sólido, la química del estado sólido, la cristalografía y la nanotecnología.
La física y la química pueden solaparse cuando el sistema que se estudia implica materia compuesta por electrones y núcleos formados por protones y neutrones. En cambio, la química no suele ocuparse de otras formas de materia como los quarks, los leptones mu y tau y la materia oscura.
La física se ocupa de la naturaleza desde una escala enorme (el universo entero) hasta una escala muy pequeña (las partículas subatómicas). Todos los fenómenos físicos medibles siguen un comportamiento que se ajusta a los principios más básicos estudiados en la física[1][2] La física se ocupa de los principios fundamentales de los fenómenos físicos y de las fuerzas básicas de la naturaleza, y también permite conocer los aspectos del espacio y el tiempo. La física también se ocupa de los principios básicos que explican la materia como sustancia y energía, y puede estudiar aspectos de la materia atómica siguiendo conceptos derivados de los principios más fundamentales.