La física, la ciència que busca desxifrar les lleis fonamentals que governen el comportament de l'univers, es recolza en un conjunt de principis immutables anomenats “postulats”. Aquests enunciats bàsics representen els fonaments sobre els quals s'erigeixen teories físiques que permeten entendre i predir els fenòmens naturals.
En aquest article, abordarem en profunditat què constitueix un postulat en l'àmbit de la física i com són de crucials per a la comprensió de la física que abasta des de la mecànica de Newton fins a les teories de la relativitat d'Einstein.
Què és un postulat?
Un postulat en física, sovint conegut com un “axioma”, és una afirmació o principi bàsic que es pren com a veritable sense necessitat d'una prova o demostració addicional.
Aquests postulats són les bases sobre les quals es construeixen les teories i les lleis que descriuen el comportament de la matèria i l'energia a l'univers. Els postulats en física són, en essència, les regles del joc que cal seguir per entendre i modelar fenòmens físics.
Importància dels postulats en física
Els postulats són essencials en física per diverses raons:
- Fonaments de la ciència Els postulats estableixen els fonaments sobre els quals es construeixen totes les teories i lleis físiques. Són les veritats inicials que proporcionen coherència i estructura al camp de la física.
- Base per a la predicció i l'explicació : són la base per predir el comportament dels sistemes físics i per explicar per què ocorren certs fenòmens. Sense aquests principis inicials, seria impossible formular teories i fer prediccions precises.
- Marc per a la investigació i el descobriment : proporcionen el marc dins del qual es realitzen investigacions i descobriments en física. Els científics treballen dins les restriccions imposades per aquests principis per avançar en la comprensió del món natural.
- Consistència i universalitat Els postulats asseguren que les regles físiques siguin consistents i aplicables universalment a tot arreu i en tots els moments. Això permet que les lleis físiques siguin vàlides a qualsevol part de l'univers.
Exemples d´axiomes en física
A continuació, presentarem alguns exemples de postulats en física que han tingut un paper fonamental en el desenvolupament de teories i lleis físiques:
Principi d'inèrcia de Newton
El principi de la inèrcia de Newton és un dels postulats més famosos en física. Va ser formulat per Sir Isaac Newton i estableix que un objecte en repòs tendeix a romandre en repòs i un objecte en moviment tendeix a romandre en moviment a una velocitat constant en línia recta, tret que una força externa actuï sobre ell.
Aquest postulat és essencial en la mecànica newtoniana i estableix les bases per a la comprensió del moviment dels objectes.
Principi de la relativitat especial d'Einstein
Albert Einstein va formular la seva teoria de la relativitat especial, que inclou el postulat de la constància de la velocitat de la llum al buit. Aquest axioma estableix que la velocitat de la llum al buit és constant per a tots els observadors, independentment de la seva velocitat relativa.
Aquest principi va transformar la nostra comprensió de lespai i el temps i va portar al desenvolupament de la teoria de la relativitat que va ser un element clau en el desenvolupament de la física relativista.
Principi de conservació de lenergia
El principi de conservació de l'energia és un postulat fonamental en física que estableix que l'energia no es pot crear ni destruir, només es pot canviar d'una manera a una altra. Aquest axioma és essencial per a l'estudi de les interaccions energètiques a l'univers i és la base de la termodinàmica i la mecànica.
Principi de la relativitat general d'Einstein
En la teoria de la relativitat general, Einstein va proposar el principi d'equivalència com un postulat. Aquest principi sosté que les lleis de la física són les mateixes per a tots els observadors, independentment de la seva acceleració.
Aquest postulat va portar al desenvolupament d'una nova teoria de la gravetat que va reemplaçar la llei de la gravitació universal de Newton.
L'evolució dels postulats en física
Els postulats en física no són immutables i sovint han estat objecte de revisió a mesura que la ciència avança. La història de la física és plena d'exemples d'axiomes prèviament acceptats que han estat qüestionats i modificats a mesura que s'han fet descobriments i experiments més avançats.
Un exemple destacat és el canvi en la comprensió de la mecànica a gran escala. Arran de les observacions al camp de l'astronomia, els postulats de Newton sobre la mecànica clàssica es van veure desafiats per la teoria de la relativitat d'Einstein. Aquesta nova teoria va canviar fonamentalment la nostra comprensió de lespai i el temps a escales extremadament grans i velocitats properes a la velocitat de la llum.