Paradigmas actuales de la física

Según el filósofo de la ciencia Thomas Kuhn, los métodos, objetivos, intereses y resultados de la ciencia a una escala global están fijado por lo que denomina Paradigmas. Se podría definir paradigma como el conjunto de ideas, conocimientos, opiniones y actitudes que comparten la mayoría de los científicos en una época dada.

Para definir si un conocimiento forma parte de un paradigma o no, debe cumplir por lo tanto estas condiciones:

• Debe ser ciencia actual, usada en las últimas teorías conocidas, y ser válida
• Debe ser reconocida como un conocimiento útil y válido por la inmensa mayoría de los científicos de ese campo.

Entre los paradigmas actuales de la física se podrían contar teorías ya muy asentadas y conocidas como el electromagnetismo, la relatividad o la mecánica cuántica. Así que voy a nombrar e intentar explicar (tengamos en cuenta que soy ingeniero industrial)  en que consiste otra menos conocida: la física estadística:

La física estadística se encarga de unir las teorías microscópicas (física clásica, cuántica, relatividad, electromagnetismo,...) con las teorías macroscópicas (termodinámica, medios continuos,...).

Esta potente teoría pretente interpretar fenómenos macroscópicos (cuerpos o sistemas formados por muchas partículas) a partir de los comportamientos de las partículas que lo forman. Y lo bueno es que el comportamiento de esas partículas se puede modelar como se desee, ya sea mediante física clásica o cuántica.

¿cómo se consigue esto?

• Se supone que el comportamiento macroscópico (o estado) del objeto que se estudia es único, es decir, está definido por sus propiedades clásicas observadas, como pueden ser la presión, o la temperatura, o entropía, porque muchas veces se utiliza calcular el comportamiento de gases (o fluidos, o plasmas), pero también propiedades como potencial eléctrico o químico. Además, debe ser compatible con el obtenido mediante termodinámica.
• Por el contrario, ¡los estados de las partículas microscópicas que lo componen no tiene porqué ser únicos! Todos aquellos estados (o distribuciones de estados individuales de las partículas) que sean compatibles con el observado macroscópicamente son válidos. Además todos son igual de probables.

A partir de estas dos premisas, se estudia el conjunto de todas configuraciones posibles, lo que se denomina la colectividad, teniendo en cuenta datos como la temperatura, la presencia de fuentes de energía externas al sistema, los grados de libertad de las partículas, los estados cuánticos, etc. se pueden obtener resultados sobre el estado macroscópico, incluyendo, y esta es la principal ventaja sobre la termodinámica, la entropía como una función del sistema, no de forma empírica.

Postdata:
Debería haber hablado (y hablaré) de la Física de Coloides (es.wiki) (en.wiki) y de lo que se conoce como Soft Matter (Materia Blanda), algo que me viene mas de cerca.