Las 12 ramas de la Física (y qué investiga cada una)

Te explicamos una de las principales ciencias modernas.
Pizarra Ramas de la física

La mayoría de las ciencias se dividen en ramas o disciplinas, según la especialización que se produzca dentro de cada una de ellas. Es también el caso de la física, la ciencia encargada de estudiar la materia y la energía. En este artículo conoceremos las 12 ramas de la física más importantes.

Conoceremos en qué consiste la física, cuales son sus dos divisiones (física clásica y moderna) y las consiguientes 12 ramas más importantes de esta ciencia.

Física: ¿en qué consiste esta ciencia?

La física es la ciencia que tiene por objeto de estudio la materia y la energía; estudia las propiedades de estas, sus fenómenos, procesos, composición, estructura, etc. Además, establece leyes que permiten explicar y entender ciertos fenómenos naturales.

Se trata de una ciencia muy amplia, que se diversifica en diferentes ramas. Cada una de ellas tiene un objeto de estudio diferente, y unas características concretas.

Las 12 ramas de la Física

Antes de explicar las diferentes ramas de la física, debemos concretar que la física se divide en dos ramas muy amplias: la física clásica y la física moderna. La física clásica estudia aquellos fenómenos con una velocidad menor que la velocidad de la luz; por otro lado, utiliza escalas superiores a la de las moléculas y los átomos.

Por contra, la física moderna (la que se utiliza después de la aparición de teorías relativistas) estudia aquellos fenómenos que se producen a la velocidad de la luz; las escalas que utiliza son principalmente escalas atómicas. Esta segunda rama es más nueva, y sus inicios se encuentran a principios del siglo XX.

Las 12 ramas de la física que vamos a explicar corresponden a ramas tanto de la física clásica como de la física moderna:

1. Física nuclear

La primera de las ramas de la física que vamos a explicar es la física nuclear. Esta rama es, a su vez, un campo de la física, que se encarga de estudiar los núcleos atómicos. También estudia las interacciones que se producen entre átomos, partículas y otras sustancias o elementos físicos relevantes a nivel atómico.

2. Mecánica

Los físicos y/o científicos que sentaron las bases de la mecánica fueron: Galileo, Newton, Kepler y Jayam.

La mecánica, otra de las ramas de la física, se dedica a describir la naturaleza de los cuerpos físicos, y estudia su comportamiento cuando son sometidos a fuerzas o desplazamientos. También estudia los efectos de estos cuerpos con el entorno, así como el movimiento de las fuerzas sobre los diferentes objetos y partículas. Pero, ¿qué son los cuerpos físicos? En esta categoría se incluye prácticamente cualquier cosa con masa, como partículas, estrellas, partes de maquinarias, partes de sólidos y fluidos (líquidos y gases), proyectiles, naves espaciales, etc.

3. Mecánica cuántica

La mecánica cuántica es una rama de la física moderna, encargada de estudiar el comportamiento de la luz y de la materia, a escala atómica y subatómica. Pretende describir cómo son las propiedades de las moléculas y de los átomos; analiza sus componentes (electrones, protones, neutrones…) y su estructura. También se centra en el estudio de partículas más complejas y diminutas, como los quarks.

Por otro lado, analiza las interacciones que se producen entre las diferentes partículas, y describe las propiedades de la luz, de los rayos X y de los rayos gamma (un tipo de radiación electromagnética).

4. Mecánica de fluidos

Esta rama de la física se ocupa de estudiar el flujo de los líquidos y de los gases. De esta rama aparecen otras subdisciplinas de la física, como la aerodinámica y la hidrodinámica. La primera estudia el aire y los gases en movimiento, y la segunda, los líquidos en movimiento.

La mecánica de fluidos, también denominada dinámica de fluidos, permite calcular las fuerzas de los aviones, determinar la masa de fluidos como el petróleo, predecir patrones climáticos, etc.

5. Termodinámica

La termodinámica, la siguiente de las ramas de la física, estudia los efectos de la energía, el calor y el trabajo en uno o más sistemas. Es decir, estudiar las interacciones entre el calor y otras fuentes o manifestaciones de energía. El origen de la termodinámica se remonta al siglo XIX, cuando aparece la máquina de valor.

Además, esta rama tiene la función de describir los estados de equilibrio termodinámico a nivel macroscópico (a gran escala).

Ramas de la física

6. Acústica

La acústica es la rama de la física encargada de estudiar el sonido. El sonido implica el movimiento de ondas mecánicas; la acústica estudia estas ondas en sustancias líquidas, gases y sólidos. Se centra en cómo el sonido se produce, se transmite, se controla y se recibe. También estudia los efectos que este produce.

7. Biofísica

La biofísica, además de ser una rama de la física, también es una rama de la biología, ya que está a caballo entre estas dos ciencias. Se encarga de estudiar la biología a través de principios físicos, aplicando metodología física a sistemas biológicos.

8. Óptica

La óptica tiene como objeto de estudio la visión y la luz; se ocupa de sus propiedades, procesos y fenómenos. Además, estudia y describe el comportamiento de la luz (luz visible, infrarroja y ultravioleta); es decir, estudia por ejemplo cómo interacciona con la materia. Otra de sus funciones es construir instrumentos relacionados con la luz y la visión, como las lentes.

9. Electromagnetismo

El electromagnetismo tiene por objeto de estudio los fenómenos eléctricos y magnéticos. Agrupa estos dos tipos de fenómenos en una única disciplina. Se encarga de describir las interacciones que se producen entre partículas que tienen carga eléctrica y magnética (a través de campos de fuerzas y energía).

10. Astrofísica

La astrofísica también se considera una rama de la astronomía, la ciencia que estudia los astros (su estructura, composición, localización…). Por su parte, la astrofísica estudia la física de los astros, centrándose en sus propiedades, fenómenos, procesos, evolución, estructura...

11. Cosmología

La cosmología es considerada una de las ramas de la física moderna, junto a la mecánica cuántica, la física nuclear y otras. Esta rama tiene por objeto de estudio el Universo a gran escala; estudia sus estructuras y sus dinámicas, su origen, evolución y destino final.

Esta rama de la física, considerada una ciencia, tiene sus orígenes en la época de Copérnico y Newton. Copérnico estableció el principio de que los cuerpos celestes obedecen a las mismas leyes físicas que los cuerpos de la tierra. Los inicios de la cosmología física, en cambio, se remontan a principios del siglo XX, con la teoría de la relatividad de Einstein.

12. Geofísica

La geofísica es la rama de la física (y también de la geología) que estudia la física terrestre, es decir, los campos físicos vinculados al planeta tierra. Podemos distinguir dos subdisciplinas dentro de la geofísica: la geofísica interna (que estudia el interior de la Tierra) y la geofísica externa (que estudia las propiedades físicas del entorno terrestre).

Referencias bibliográficas

  • Boltzmann, L. (1986). Escritos de mecánica y termodinámica. Alianza Editorial.

  • Eisberg, L. (1983). Física. Fundamentos y Aplicaciones. Editorial McGraw-Hill.

  • Encyclopedia of Science and Technology (5th Ed.). (1993). Optics. McGraw-Hill.

  • Montiel, J.A. (2016). Introducción a la Física cuántica. Electrodinámica cuántica. Quark, Revista digital.

María González Sanz

María González Sanz

Médico de cabecera

María nació en Terrassa en 1992. Es Graduada en Medicina por la Universitat de Barcelona, y actualmente está realizando el periodo de residencia como especialista en Medicina Familiar. Escribe en La Guía Femenina semanalmente enriqueciendo nuestro contenido con temas médicos de gran interés.