Serway-septima-edicion-castellano

2 Capítulo 1 Física y medición
Acercamiento a los engranes de un reloj mecánico. Durante siglos el
hombre ha construido complicadas máquinas con la finalidad de hacer
una medición precisa del tiempo. El tiempo es una de las cantidades
básicas que se usan al estudiar el movimiento de los objetos.
(© Photographer’s Choice/Getty Images)
1.1 Estándares de longitud, masa y tiempo
1.2 Materia y construcción de modelos
1.3 Análisis dimensional
1.4 Conversión de unidades
1.5 Estimaciones y cálculos de orden de magnitud
1.6 Cifras significativas
1 Física y medición
2
Como todas las otras ciencias, la física se sustenta en observaciones experimentales y mediciones
cuantitativas. Los objetivos principales de la física son identificar un número limitado
de leyes fundamentales que rigen los fenómenos naturales y usarlas para desarrollar
teorías capaces de anticipar los resultados experimentales. Las leyes fundamentales que se
usan para elaborar teorías se expresan en el lenguaje de las matemáticas, la herramienta
que proporciona un puente entre teoría y experimento.
Cuando hay discrepancia entre el pronóstico de una teoría y un resultado experimental,
es necesario formular teorías nuevas o modificadas para resolver la discrepancia. Muchas
veces una teoría es satisfactoria sólo bajo condiciones limitadas; a veces una teoría general
es satisfactoria sin ciertas limitaciones. Por ejemplo, las leyes del movimiento descubiertas
por Isaac Newton (1642–1727) describen con precisión el movimiento de los objetos que
se mueven con rapideces normales pero no se aplica a objetos que se mueven con rapideces
comparables con la velocidad de la luz. En contraste, la teoría especial de la relatividad,
desarrollada más tarde por Albert Einstein (1879–1955), da los mismos resultados que las
leyes de Newton a bajas rapideces pero también hace una descripción correcta del movimiento
de los objetos con rapideces que se aproximan a la rapidez de la luz. Por lo tanto,
la teoría especial de la relatividad de Einstein es una teoría de movimiento más general
que la formada por las leyes de Newton.