La física es una disciplina científica perteneciente a las llamadas ciencias naturales o «puras», con antecedentes que se remontan a la época clásica. Junto con la química y la biología, ha cambiado profundamente la forma en que los humanos entendemos y procesamos el mundo que nos rodea. Existen diferentes ramas de la física que se pueden estudiar junto con esta ciencia.
En este artículo vamos a contarte cuáles son las diferentes ramas de la física, sus características y qué estudia.
Física y química
La química estudia la composición de la materia y los seres vivos, la biología y la física se dedica al estudio y descripción científica de las fuerzas fundamentales que gobiernan el universo. Con base en el estudio de estas fuerzas y los puntos de contacto de ese estudio con otras áreas científicas y disciplinarias, la física se divide en muchas ramas o campos, cada uno con su propio nombre y objetivos.
Sin embargo, dado que la física es una de las ciencias más antiguas, y dado que no siempre existieron otras disciplinas que existen hoy en día, es común distinguir tres grandes momentos, o tres grandes perspectivas, que contiene el estudio de la física.
Ramas de la física
- Física clásica. Su trasfondo proviene de la antigüedad clásica, especialmente de la antigua Grecia, y se centra en los fenómenos del universo donde la velocidad es menor que la velocidad de la luz y la escala espacial es mayor que los átomos y las moléculas. Sus principios se basan en la mecánica clásica o mecánica newtoniana, ya que Isaac Newton (1642-1727) fue uno de los grandes pensadores.
- Física moderna. Sus orígenes se remontan a finales del siglo XIX y principios del XX, y gracias a las investigaciones de Max Planck (1858-1947) y Albert Einstein (1879-1955), se modificaron profundamente los diferentes conceptos de la física clásica: la relatividad especial. y la relatividad general.
- Física contemporánea. Las vertientes más innovadoras, cuyos puntos de partida se sitúan a finales del siglo XX y principios del XXI, se dedican a la descripción funcional de sistemas no lineales, procesos fuera del equilibrio termodinámico y, a menudo, las tendencias más vanguardistas y complejas en torno al universo inobservable.
Variantes de las ramas de la física
Durante estos tres momentos, la física ha ido acumulando campos de estudio, cada uno de los cuales inician o engloba una de las denominadas ramas de la física:
- Mecánica clásica. Se centra en el concepto de moverse a velocidades por debajo de la velocidad de la luz y el comportamiento macroscópico de los objetos, y se caracteriza por tratar el tiempo como un concepto inmutable y el universo como una entidad definida. En general, se compone de la mecánica vectorial, los resultados de las investigaciones de Isaac Newton y sus leyes del movimiento, y la mecánica analítica de carácter abstracto y matemático, cuyo iniciador se considera Gottfried Leibniz (1646-1716).
- Termodinámica. Dedicado al estudio del balance de energía de los sistemas macroscópicos, sus procesos de transferencia de calor y energía, la forma de energía y cómo se utiliza para realizar trabajo.
- Electromagnetismo. Es la rama de la física que estudia la electricidad y el magnetismo y lo hace de forma unificada, es decir, por una misma y única teoría. Esto significó que se interesó por los fenómenos de los campos eléctricos y magnéticos y su correspondencia e interacción, teniendo en cuenta la luz. Sus orígenes se remontan a los estudios de Michel Faraday (1791-1867) y James Clerk Maxwell (1831-1879).
- Acústica. Este es el nombre de la física del sonido, dedicada al estudio de las propiedades y propagación de las ondas sonoras, su comportamiento en diferentes medios y su posibilidad de manipulación. Sus aplicaciones son fundamentales en el mundo de los instrumentos musicales, pero van más allá en nuestra vida cotidiana.
- Óptica. Es la física de la luz, dedicada a comprender la naturaleza compleja del espectro electromagnético visible (e invisible) y las formas en que interactúa con la materia: diferentes medios, materiales reflectantes y prismas. Esta disciplina surgió en la antigüedad pero se ha revolucionado en los tiempos modernos, permitiendo la creación de dispositivos que el ser humano nunca antes había sospechado, como microscopios, cámaras y óptica correctiva (médica).
- Mecánica de fluidos. Se centra en el estudio del movimiento de los fluidos y su interacción con su entorno. Esto significa que estudia principalmente líquidos y gases, pero también otras formas complejas de materia que pueden fluir, es decir, convertirse en continuos.
- Mecánica cuántica. Se dedica al estudio de la naturaleza a escalas espaciales muy pequeñas, como los átomos y las partículas subatómicas. Analiza su dinámica e interacciones y es fruto de los avances de la física de principios del siglo XX que partieron de los supuestos de la mecánica clásica y abrieron un nuevo campo de estudio: el mundo subatómico y su posible manipulación.
- Teoría del caos. Se centra en el estudio de sistemas físicos complejos y dinámicos, utilizando las ecuaciones diferenciales de Newton y las aportaciones de físicos como Lenz (1917-2008), etc.
Otras ramas
Además, debido a la interacción con otras ciencias y disciplinas, han nacido algunas ramas de la física:
- Geofísica. Es el resultado del contacto entre la física y la geología, dedicada al estudio de las capas internas de nuestro planeta: su estructura, dinámica e historia evolutiva, teniendo en cuenta las conocidas leyes fundamentales de la materia: gravedad, electromagnetismo, radiación, etc.
- Astrofísica. Se trata de física estelar, es decir, física aplicada al estudio de objetos visibles o detectables en el espacio exterior, como estrellas, nebulosas o agujeros negros. Esta disciplina va de la mano de la astronomía y proporciona una gran cantidad de información sobre cómo funciona el espacio extraplanetario y qué conclusiones se pueden extraer de sus observaciones.
- Físicoquímica. Es la intersección de la ciencia de las fuerzas (física) y la ciencia de la materia (química). Incluye el estudio de la materia utilizando conceptos físicos.
- Biofísica. Dedicado al estudio de los seres vivos desde la perspectiva de la física, especialmente a nivel de dinámica molecular, es decir, el intercambio e interacción de partículas subatómicas y energía entre y dentro de los seres vivos.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre las ramas de la física y sus características.