1.b) Magnitudes y unidades físicas

Este concepto es esencial para la comprensión de los modelos sobre la realidad. Según Wikipedia una magnitud física no es más que una propiedad o característica de los cuerpos; lógicamente habrá que extender la palabra cuerpo a cualquier manifestación de la realidad física.

Ahora bien, algunas magnitudes físicas representan en sí mismas una abstracción, se puede pensar en un espacio teórico sin necesidad de que lo ocupe ningún cuerpo. Asimismo, la noción de transcurso del tiempo tampoco necesita de una realidad concreta.

En consecuencia, la separación entre el concepto de magnitud física y su aplicación a la realidad no está tan clara, sobre todo con la actual definición de las unidades de espacio y tiempo en el contexto de la Física Moderna.

Este apartado y el de constantes fundamentales inciden sobre el significado de los tipos de unidades y magnitudes físicas y sobre la relación especial entre las principales constantes y sus unidades, pues las constantes implican una relación de equivalencia entre las unidades de las magnitudes involucradas.

Ambos puntos ayudan a entender los diferentes tipos de experimentos. El primero desde un punto de vista teórico y el segundo desde la complejidad de las unidades y magnitudes de un caso práctico.

La interpretación de la definición de las unidades de las magnitudes es esencial, pues sin la elucidación intuitiva de los conceptos estamos perdidos, ciegos y avanzar será mucho más lento.

Las constantes incluidas en las fórmulas o definiciones de ciertas magnitudes implican una relación de transformación unitaria entre la unidad definida y el resto de la ecuación. Sin embargo, las constantes no suelen tener valor unitario debido a que responden a un criterio histórico o de adecuación a una escala cuantitativa más práctica que la que surgiría con la transformación de unidades unitaria.

Si una constante física no es constante del todo, en su definición no se han tenido en cuenta todas las variables independientes que le afectan.

Un ejemplo sencillo, la gravedad de Newton tiene como unidades físicas (m/s²), pero también se puede expresar con las unidades físicas de (N/kg). La primera se refiere al efecto o la aceleración que se producirá, la segunda a la causa o fuerza por unidad de masa que producirá la aceleración gravitacional señalada.

Una tercera sería (N m/kg m), la energía por cada unidad de masa y espacio, algo parecido a la energía por unidad física del continuum masa-espacio. Es algo gracioso, eso del continuum masa-espacio suena a la característica de irrompible de la estructura reticular de la materia o Éter Global.

Dicho lo dicho, conviene señalar que aunque parezcan formas totalmente distintas de leer una fórmula, no son tan dispares, se pueden referir a la causa, efecto, una propiedad de un sistema material o a una realidad imaginaria, pero todas ellas son ciertas.

Por ejemplo, al decir dos hombres por caballo, o dos metros por segundo, todos tenemos la idea intuitiva de su significado. Es sencillo, si multiplicamos en el primer caso por tres caballos, entonces tendremos seis hombres.

2 (hombres/caballo) * 3 caballos = 6 hombres

Sin embargo, si al resultado anterior lo volvemos a multiplicar por tres caballos tendremos 18 hombres-caballo, es decir, 18 minotauros. Esta unidad ya no es tan intuitiva, es un elemento nuevo que tiene las propiedades del hombre y del caballo. Si tuviésemos que representar este nuevo concepto lo haríamos con un dibujito.

6 hombres * 3 caballos = 18 minotauros

Estos ejemplos ilustran lo que Wikipedia denomina como magnitudes fundamentales y derivadas.

Unidades variables relativas

Se podría decir que al dividir la unidad de una magnitud por una unidad diferente, le estamos cuantificando en función unitaria de otro elemento o contenedor virtual; es decir, estableciendo una equivalencia de transformación entre unidades físicas. Por el contrario, si ese algo lo multiplicamos por una unidad diferente le estamos añadiendo una propiedad o configurándolo cualitativamente.

Sin embargo, el significado dependerá de las dimensiones de la unidad de la magnitud inicial y los conceptos con los que se esté operando; se podría dar el caso contrario.

A título de ejemplo, podemos señalar que un Newton por cada kilogramo (N/kg) implica que siguen existiendo tanto la propiedad de un Newton como la realidad de un kilogramo. Por el contrario, un Newton * metro será una algo nuevo que tendrá las propiedades de la fuerza y de la primera dimensión espacial, es decir, la magnitud física energía y a la unidad la llamaremos Julio.

El ejemplo contario sería si a la energía la dividimos por el espacio, es este caso nos daría la fuerza. Nótese que estamos empleando conceptos abstractos con un significado más complejo de lo que a primera vista puede parecer.

En relación con las unidades y dimensiones en la Física Moderna se pueden señalar dos tipos principales de problemas:

  • Magnitudes físicas con unidades variables.

    La definición de unidades no constantes respecto a la magnitud que representan pierde su significado físico, oculta la realidad y complica el razonamiento lógico.

    Las unidades variables implican que es la propia abstracción de la magnitud física la que cambia. Sería deseable mantener los conceptos en la definición de unidades para posibilitar un razonamiento coherente.

    Definiciones relativas de unidades fundamentales del Sistema Internacional de Unidades o Medidas afectan a la mayoría de las unidades derivadas.

    Hay que hacer un esfuerzo por traducir la información aportada por la Física Moderna en tipos de unidades variables a unidades físicas no relativas para intentar comprender la realidad física. Por ejemplo, saber si se producen cambios en la magnitud velocidad o en el espacio euclídeo cuando se habla de variaciones en el tiempo por la Teoría de la Relatividad.

  • Dimensiones físicas fuera de la realidad física.

    Este extraño fenómeno ocurre con carácter habitual con las magnitudes físicas de la geometría del espacio. Tanto la Relatividad como la Mecánica Cuántica introducen tipos de dimensiones adicionales a la geometría del espacio euclídeo; aunque tengan que curvar su significado un poquito o se les vayan a otro mundo, como la rama de la Mecánica Cuántica de los Muchos o Múltiples Mundos.

    Por ello, la interpretación de numerosos experimentos es muy complicada, sobre todo cuando se trata de mediciones y aspectos no entendidos del todo.

    En ocasiones, puede ayudar el hacer una lectura libre de los textos científicos; es decir, cuando hablan de fórmulas con propiedades que desaparecen o aparecen de la nada, del vació o de otras dimensiones, pensar que se refieren a una transformación de unidades o propiedades de la estructura reticular de la materia o Éter Global que soporta la gravedad y que, a su vez, es medio soporte de la energía electromagnética.

 

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