¿Qué se estudia en la carrera de física?

Recién salido del colegio, tenía la idea que iba ir a la universidad a estudiar ingeniería electrónica. Pero a fin de tomar una decisión informada, me conseguí los pensa de estudios de todas las carreras de ingeniería de la USAC. Electrónica y química eran mis primeras opciones. Pero eso cambió cuando le di un vistazo al pensum de licenciatura en física. Cursos con nombres que sonaban bonito, que inspiraban asombro y curiosidad. En aquellos tiempos pre-internet, mi fuente de información era un catálogo de estudios con una breve descripción de cada curso. No lo pensé más y me inscribí en la carrera de física, una de las mejores decisiones de mi vida.

Muchos se preguntarán, ¿qué tanta física hay para que se la pase uno cinco años estudiando sólo eso? Pues bien, en la carrera de física uno comparte la base de los cursos de física y matemática de una carrera de ingeniería. La especialización misma se compone, en términos generales, de ciertas áreas fundamentales como: (aquí me voy a basar levemente en el pensum de física de la USAC, pues es el que yo conozco y que además es una buena base.)

Mecánica Clásica, es el estudio del movimiento de los objetos a nivel macroscópico y velocidades mucho menores a la velocidad de la luz. Se estudian diferentes tipos de fuerzas y básicamente se utiliza la segunda ley del movimiento de Newton a una amplia variedad de problemas. Con una sencilla ecuación (fuerza igual a masa por aceleración), uno puede analizar prácticamente cualquier tipo de movimiento.

Mecánica Cuántica, es el estudio del movimiento a niveles microscópicos, en la escala de átomos y moléculas. Aquí uno aprende que las cantidades más pequeñas de energía vienen en paquetitos llamados cuantos y que es imposible medir la posición y velocidad de una partícula al mismo tiempo con precisión infinita. Al aplicar la mecánica cuántica para analizar el átomo de hidrógeno uno aprende de dónde salen aquellos números cuánticos ; mismos que en química eran dados sin mucha explicación para estudiar el llenado de electrones en los átomos.

Electrodinámica, es la parte que estudia todo fenómeno en donde intervienen campos eléctricos y magnéticos así como carga eléctrica. Se aprende cómo es que la carga eléctrica origina el campo eléctrico y que carga eléctrica en movimiento origina un campo magnético. Cuando estos campos varían en el tiempo dan origen a fenómenos tales como las ondas electromagnéticas.

Mecánica estadística, estudia las propiedades microscópicas de un sistema de muchas partículas y su relación con sus características macroscópicas observables. Uno aplica los conceptos estadísticos como valores medios, desviaciones, distribuciones de probablidad, etc. logrando recobrar los conceptos termodinámicos como presión, temperatura y entropía.

Adicionalmente, está el curso de métodos matemáticos en donde se aprende toda una plétora de matemáticas avanzadas aplicadas a problemas de física.

El pensum se completa con otros cursos de física que cubren temas tales como: física nuclear, materia condensada, relatividad, óptica, termodinámica, física moderna, laboratorios avanzados, astrofísica, astronomía y física de partículas, entre otros.

Con todos estos cursos, al final de los cinco años que dura la carrera, uno termina con una base sólida en física. Sin mencionar muchas otras habilidades adquiridas como: pérdida del miedo al ver ecuaciones matemáticas complicadas, una mentalidad diferente de cómo resolver problemas, agilidad para aplicar modelos matemáticos a diversas situaciones, un pensamiento sistemático para analizar problemas complejos. ¡Esto no es exageración ni alardeo! En EEUU hay muchas compañías que contratan físicos y matemáticos para trabajar en áreas que no tienen que ver con física o matemática propiamente dicha. El interés es debido a que estos científicos han demostrado que son buenos para resolver problemas, toda clase de problemas que requieran aplicar modelos matemáticos para estudiar o predecir el comportamiento de un sistema específico. Y no es sorpresa que resulte así, pues en toda la carrera lo que uno hace es precisamente eso, resolver problemas que requieren mucho análisis y mucha matemática. Así se pueden encontrar físicos en lugares poco usuales, haciendo finanzas en Wall Street, en compañías de software y en la industria de producción; sin mencionar los lugares obvios que son las universidades y laboratorios de investigación.

En conclusión, la carrera de física es una opción emocionante y competitiva. A nivel mundial las oportunidades de desarrollo son muy variadas e intelectualmente estimulantes. En Guatemala, el mercado laboral aún es muy pequeño; pero con las decisiones adecuadas eso puede cambiar.

Segunda parte: La carrera de física — el doctorado

Tercera parte: ¿En qué puede trabajar un físico?