Las 11 ramas de la Física (y qué materias estudia cada una)

Esta ciencia pura se compone de distintas disciplinas que estudian fenómenos diversos.
Ramas de la física

Como ciencia, la física ha sido una disciplina que ha dotado a la humanidad de grandes conocimientos.

Además, ha sido una disciplina de fundamental importancia para entender cómo se dan diferentes fenómenos, ya sean mundanos como la caída de una manzana al suelo hasta la comprensión del movimiento de los astros en el cielo nocturno.

En este artículo vamos a mencionar 11 de las ramas más destacables de la física, explicando cuál es su objeto de estudio y en qué contextos son utilizadas.

La Física, una ciencia pura

Antes de entrar en más detalle sobre las diferentes ramas que constituyen la física, es importante destacar que esta ciencia es lo que se denomina una ciencia pura o natural.

Las ciencias puras son aquellas que tratan de explicar por qué el mundo es así y lo que lo compone se comporta de una determinada forma, elaborando teorías que tratan de hallar los misterios detrás de las propiedades del tiempo, el espacio, la energía y la materia.

Dada la larga historia de esta ciencia, son muchos quienes consideran, tomando una visión muy puritana de qué es y que no es ciencia, como la única ciencia real, indicando que otras en las que no es posible tener un alto índice de precisión como lo son la medicina, la ciencia o la biología son ciencias más débiles o directamente no se las puede incluir como disciplinas científicas.

No obstante, pese a que nivel teórico la física es muy precisa, su conocimiento aislado del mundo real puede resultar ser algo un tanto contraproducente. Es por este motivo que esta ciencia ha desarrollado varias ramas, las cuales tratan de explicar fenómenos naturales tomando una visión teoricopráctica y combinando leyes, teorías y descubrimientos procedentes de la biología, la química, la astronomía, la percepción y un sinfín de variadas disciplinas.

Ramas de la Física: ¿cuáles hay y qué estudian?

A continuación explicamos las 11 ramas de la física más destacables, además de poner ejemplos de algunas disciplinas que se benefician de ellas.

1. Óptica

Es el estudio de los fenómenos producidos por la luz o relacionados con ella, como lo son la refracción y la reflexión, el comportamiento de la luz visible, los rayos ultravioletas y los infrarrojos, entre otros.

Mediante el estudio del comportamiento de la luz esta rama de la física permite construir instrumentos tales como microscopios y telescopios.

La óptica adquiere gran importancia en disciplinas tales como la oftalmología, astronomía, medicina, optometría y fotografía.

2. Mecánica

Trata de investigar sobre el comportamiento de los cuerpos físicos cuando se desplazan y ejercen o reciben algún tipo de fuerza.

La palabra cuerpo físico hace referencia a cualquier elemento que pueda presentar o estar implicado en algún tipo de dinámica de fuerzas. Así pues, esta rama estudia desde partículas muy pequeñas de materia hasta grandes objetos como son partes de un motor, aviones, esteroides y cualquier otro imaginable.

3. Acústica

En esencia, esta rama de la física se encarga de estudiar el sonido y sus propiedades. El sonido es la vibración de partículas que nuestro oído capta.

Mediante la acústica se estudia cómo producir y transmitir un sonido, además de ver cual es la mejor manera de ser captado y qué efectos ejerce este sonido.

Acústica

4. Termodinámica

En esencia, y relacionada en parte con la mecánica, la termodinámica se encarga del estudio de los efectos del calor, la energía y las fuerzas sobre un sistema.

5. Electromagnetismo

La electricidad y el magnetismo son dos energías que están relacionadas e interactúan entre ellas. Por ejemplo, una corriente eléctrica produce un campo magnético, y un campo magnético puede hacer que haya movimiento de cargas.

Mediante el estudio de estas dos energías se han desarrollado instrumentos como la brújula y los aparatos electrónicos, además de permitir calcular cual es el potencial necesario para que la electricidad pueda pasar por un cable sin que ocurran cortocircuitos.

6. Mecánica de fluidos

En esencia, es el estudio del flujo de gases y de líquidos. Con ella se calculan las fuerzas y dinámicas de las sustancias no sólidas.

Disciplinas que incorporan en su día a día conocimientos extraídos desde la mecánica de fluidos son la aerodinámica y la hidrodinámica.

Gracias a esta rama de la física es posible trabajar en la forma de que los aviones sean más rápidos presentando menos resistencia al aire o, también, ver la forma de hacer que líquidos como el agua o el petróleo fluyan por los acueductos de la forma más eficiente.

7. Mecánica cuántica

El objetivo de esta ciencia es la de estudiar cómo se comporta la luz y la materia, y las interacciones que establecen entre ellas. Lo hace fijándose en los elementos más pequeños de la naturaleza, es decir, los átomos y las partículas subatómicas: neutrones, protones, electrones, quarks, hadrones…

También estudia los rayos X, los gamma, la radiación nuclear y electromagnética.

8. Biofísica

Es una rama de la biología, pero que estudia los fenómenos biológicos y los organismos tomando una visión propia de la física.

Estudia las leyes físicas que explican cómo la energía entra en un organismo y esta es utilizada, manteniendo a ese organismo vivo. Por ejemplo, mediante la biofísica es posible entender las interacciones neuronales y cómo el impulso nervioso viaja por el cerebro.

Biofísica

9. Física nuclear

Se encarga de estudiar el núcleo atómico, sus interacciones con otros átomos y partículas, la energía nuclear, las fusiones y fisiones de moléculas y la radiación.

Está muy relacionada con la mecánica cuántica, y ha permitido la elaboración de técnicas como el uso de rayos X para el diagnóstico de lesiones, tratamientos para enfermedades como el cáncer, además de resultar útil para el aprovechamiento de la energía nuclear.

No obstante, también ha sido la ciencia que ha permitido elaborar armamento nuclear y la responsable de grandes tragedias humanas como la de Chernóbil.

10. Geofísica

Estudia la Tierra con las técnicas e instrumentos que la física ha aportado. Abarca todos aquellos fenómenos que están implicados con la estructura, condiciones físicas y desarrollo que ha tenido nuestro planeta a lo largo de su existencia.

Mediante la geofísica es posible entender el movimiento de las placas tectónicas, la erupción de los volcanes y la evolución de la superficie terrestre.

11. Astrofísica

Los cuerpos celestes, como los planetas, las estrellas, los esteroides y demás, siguen unas leyes físicas que explican cómo se mueven, como orbitan dentro de un sistema planetario y cómo este mismo sistema viaja por su galaxia.

La astrofísica estudia todo esto, y es una rama de la astronomía pero que se encarga de dotar a los conocimientos de los astrónomos de la perspectiva propia de la física.

Referencias bibliográficas

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  • Walsh, K.M. (1 June 2012). "Plotting the Future for Computing in High-Energy and Nuclear Physics". Brookhaven National Laboratory.

Nahum Montagud es graduado en Psicología con mención en Psicología Clínica por la Universidad de Barcelona. Además, posee un Postgrado de Actualización de Psicopatología Clínica en la UB.