¿Cuáles son las ramas de la física y qué estudian?

Podemos decir que la física es una disciplina que pretende dar explicación a todos los fenómenos que ocurren en el universo, es decir, la interacción con la materia y la energía que constituyen la realidad observable. Por tal razón, esta ciencia es una de las disciplinas imprescindibles para el conocimiento del entorno natural y, por tanto, las ramas de la física también lo son.

Gracias a esta ciencia se pueden estudiar los fenómenos de la energía, espacio, materia, tiempo, así como la forma en la cual se relacionan entre ellos, por lo que requiere de ciertas ciencias auxiliares como son las matemáticas, biología, química, estadística, ecología o astronomía para poder cumplir su objetivo. Además de esto, la física cuenta con diversas disciplinas que le dan sustento para que ayuden a comprender la naturaleza.

Principios que rigen la física

El hombre, en su afán por conocer los principios que rigen la naturaleza, se ha visto en la imperiosa necesidad de especializarse en diversas ramas para poder realizar estudios específicos. De allí que la física sea catalogada como una ciencia exacta o pura, pues realiza estudios basados en la realidad objetiva a través de los pasos del método científico.

Para ello existen cinco grandes apoyos, los cuales no representan las ramas de la física, como lo son la mecánica para las leyes del movimiento, la termodinámica que involucra el calor y las formas de energía, la estadística para estudiar la frecuencia o probabilidad con la que ocurren los fenómenos físicos.

Asimismo, encontramos a la electrodinámica que está basada en los estudios que implican cargas electromagnéticas y la cuántica que estudia los fenómenos a pequeñas escalas. Gracias a todas estas disciplinas se pueden abordar los distintos fenómenos de la materia y lograr objetivos concretos.

Ramas de la física

El estudio de la física se puede clasificar en diferentes ámbitos, según su tamaño y objeto de estudio, los cuales pueden ser abordados desde dos grandes ámbitos, el teórico que permite establecer las leyes y teorías, y el experimental en el que se diseñan y conducen, como su nombre lo indica, los experimentos que darán respuesta al objeto de estudio.

La física se puede dividir en tres grandes áreas de estudio: la clásica, que estudia los fenómenos que presentan una velocidad menor que la velocidad de la luz; la moderna o cuántica que se inició a principios del siglo XX para estudiar el comportamiento de las partículas subatómicas y los fenómenos que se dan entre la materia y la energía, y la contemporánea que estudia la complejidad de la naturaleza a partir de sus átomos.

Ahora bien, sabiendo el objeto de estudio de las tres áreas de la física, existen subdivisiones en cada una de ellas clasificadas según el tamaño de lo que se estudia. Tal es el caso de:

Física acústica: cuyo objeto de estudio es el sonido, el infrasonido y el ultrasonido, es decir, las ondas que se propagan a través de la materia en sus tres estados (gaseoso, líquido y sólido). Esta se aplica para la localización por sonido, ecosonogramas, sistemas de navegación entre otras.

Astrofísica: esta rama se encarga de estudiar relaciones existentes entre los objetos interplanetarios y siderales, es decir, es la física aplicada a la astronomía. ​Los cuerpos objetos de estudio son de grandes dimensiones en el espacio exterior y se aplica para conocer más sobre cuerpos celestes.

La geofísica: a diferencia de la anterior, esta se encarga de estudiar estrictamente el planeta Tierra. Es decir, la relación entre las diferentes materias que la componen incluyendo los fenómenos relacionados con la estructura, condiciones físicas e historia evolutiva del planeta.

Biofísica: se encarga del estudio de los estados físicos de los seres vivos y las leyes que rigen la energía vital. En ella se estudian los agentes que intervienen en los diferentes procesos, como los procesos de las proteínas y otras moléculas.

Física atómica: es la parte de la ciencia que se ocupa de estudiar las características y el funcionamiento de los átomos y puede ser aplicada en la nanotecnología y la mecánica cuántica.

Electromagnetismo: es el estudio de todo lo que se relaciona con las manifestaciones eléctricas y magnéticas, además de incluir las partículas subatómicas que se generan a partir de la carga eléctrica de éstas. Se aplica en la comunicación inalámbrica, equipos electrónicos y redes eléctricas.

Física de fluidos: se encarga del estudio del comportamiento de los gases y líquidos, además estudia el movimiento de los fluidos, así como las fuerzas que lo provocan. Son aplicados al estudio del sistema circulatorio, la aeronáutica y los procesos industriales.

Meteorología: esta rama de la física estudia todo lo relacionado con los fenómenos atmosféricos y las leyes que lo rigen. Es aplicada para realizar predicciones meteorológicas, además de monitorear las condiciones climáticas.

Termodinámica: se encarga del estudio de los efectos producidos en la materia, ya sean cambios de volumen, temperatura y presión en un sistema físico. Estudia las relaciones entre el calor y el resto de las formas de energía. Es aplicable en motores de combustión interna, sistemas de refrigeración, motores propulsores de vehículos y espaciales.

Física óptica: esta rama se refiere al estudio de las características de la luz, así como su relación con la materia. Son aplicados con mayor frecuencia en el campo de la optoelectrónica, ondas electromagnéticas y fibras ópticas.

Física estática: el estudio de esta área se encuentra inmerso dentro de la física mecánica en la cual se estudian las leyes del equilibrio, donde el estado que presentan las posiciones de los sistemas no varían en relación con el tiempo. Es aplicada al área de la construcción y de la ingeniería.

Cosmología: en este caso, se refiere al estudio de las características del Universo en toda su totalidad. En él se investiga sobre el origen y su evolución, así como las leyes que rigen su comportamiento. Vale destacar que este es el estudio que se centra en el objeto más grande que se puede conocer.

Como se ha podido conocer, la física es una ciencia que abarca una gran cantidad de estudios relacionados con fenómenos de origen natural que ocurren en el Universo, tomando en consideración el tiempo, el espacio, la energía, la materia, y sus relaciones fundamentales.