Física es la ciencia que estudia las propiedades y la estructura de la materia, las formas de su movimiento así como sus mutuas transformaciones. La física es una de las disciplinas científicas más fundamentales y su principal objetivo es comprender cómo se comporta el universo.
La física es quizás la ciencia fundamental más importante de la naturaleza porque con su ayuda se puede explicar en principio cualquier otro fenómeno físico encontrado en otras ciencias naturales como la química o la biología.
Física clásica
La física clásica incluye ramas y materias tradicionales que estaban bien desarrolladas antes de principios del siglo XX: mecánica clásica, acústica, óptica, termodinámica y electromagnetismo.
Mecánica clásica
La mecánica clásica se ocupa de los cuerpos impulsados por fuerzas y los cuerpos en movimiento y se puede dividir en:
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Estática: el estudio de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo sin movimiento.
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Cinemática: es el estudio del movimiento sin tener en cuenta lo que lo causa.
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Dinámica: es el estudio del movimiento y las fuerzas que lo afectan.
La mecánica también se puede dividir en: mecánica de sólidos y mecánica de fluidos, esta última incluye ramas como: hidrostática, hidrodinámica, aerodinámica y neumática.
En este campo, conviene destacar la importancia de las tres leyes de Newton desarrolladas por Sir. Isaac Newton basándose en los trabajos de Galileo Galilei. Con estas leyes junto con la gravitación universal transformaron la forma de ver el mundo físico.
Acústica
La acústica es el estudio de cómo se produce, controla, transmite y recibe el sonido.
Las ramas importantes de la acústica incluyen:
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El ultrasonido, el estudio de ondas sonoras con una frecuencia muy alta más allá del ámbito de la audición humana
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La bioacústica, llamada animal y física auditiva
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La electroacústica, manipulando ondas sonoras auditivas utilizando electrónica.
Óptica
La óptica es el estudio de la luz refiriéndose no solo a la luz visible, sino también a la radiación infrarroja y ultravioleta.
Termodinámica
La termodinámica es la rama de la física que se ocupa de las relaciones entre el calor y otras formas de energía.
Electromagnetismo
Una corriente eléctrica genera un campo magnético y un campo magnético induce una corriente eléctrica. La electrostática se ocupa de las cargas eléctricas en reposo, la electrodinámica con las cargas en movimiento y la magnetostática con los polos magnéticos en reposo.
Física moderna
Gran parte de la física moderna se ocupa del comportamiento de la materia y la energía en condiciones extremas o en una escala muy grande o muy pequeña (por ejemplo, el estudio de la física atómica y nuclear)
La física de partículas elementales (o física de altas energías) tiene una escala aún menor porque se refiere a las unidades básicas de materia. A esta escala, las nociones habituales de espacio, tiempo, materia y energía ya no son válidas.
La mecánica cuántica (o física cuántica) se ocupa de los fenómenos en los niveles atómico y subatómico y los aspectos complementarios de las partículas y ondas al describir estos fenómenos.
Teoría de la relatividad
La teoría de la relatividad se refiere a la descripción de fenómenos que tienen lugar en un sistema de referencia que se mueve en relación con un observador.
Albert Einstein formuló esta teoría y coincidía con Isaac Newton al afirmar que leyes de Newton sólo se podían aplicar a los fenómenos que se desarrollan a bajas velocidades en comparación con la velocidad de la luz.
Más tarde aparecería la teoría cuántica desarrollada por Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, entre otros.
Física cuántica
La física cuántica es una rama de la física que describe y estudia los fenómenos que ocurren a escalas extremadamente pequeñas, como los átomos y las partículas subatómicas.
A diferencia de la física clásica, que se ocupa del mundo macroscópico, la física cuántica se centra en el comportamiento de la materia y la radiación en el ámbito cuántico. Se fundamenta en principios como la dualidad onda-partícula, el principio de incertidumbre de Heisenberg, la superposición y el entrelazamiento cuántico.
La física cuántica desafía la intuición clásica debido a sus conceptos no intuitivos, como la capacidad de las partículas para estar en múltiples estados al mismo tiempo, la interferencia entre ondas de probabilidad y la correlación instantánea entre partículas entrelazadas.
Aunque puede resultar abstracta y compleja, la física cuántica ha demostrado ser una teoría altamente exitosa, proporcionando la base para avances tecnológicos como la electrónica cuántica, la computación cuántica y la criptografía cuántica.
Física nuclear
La física nuclear es una rama de la física que se enfoca en el estudio de los núcleos atómicos, es decir, de las partículas subatómicas que componen el núcleo de los átomos. Esta disciplina se ocupa de investigar las propiedades y comportamientos de los núcleos atómicos, así como las interacciones que se producen entre ellos.
Esta rama de la física se centra en fenómenos como la desintegración nuclear, la fisión y la fusión nuclear, la radiactividad y las reacciones nucleares. Además, también se ocupa de explorar las aplicaciones prácticas de la energía nuclear y los usos médicos de las radiaciones ionizantes.
La física nuclear es fundamental para comprender la estructura y el funcionamiento del núcleo atómico, lo cual es esencial para entender la naturaleza de la materia y la energía a nivel subatómico.
Astronomía
La astronomía en física es una disciplina que se enfoca en aplicar los principios y las leyes fundamentales de la física para entender y explicar los fenómenos celestes y el comportamiento de los objetos en el universo.
Esta rama de la astronomía se basa en la utilización de las leyes físicas, como la ley de la gravedad de Newton y la teoría de la relatividad de Einstein, para analizar y predecir los movimientos, las interacciones y los eventos que ocurren en el espacio.
Además, la astronomía en física también aborda cuestiones relacionadas con la energía, la radiación electromagnética y la dinámica de sistemas astronómicos, lo que permite una comprensión más profunda de los procesos cósmicos.