Esta ciencia, ha sufrido una serie de transformaciones a lo largo de la historia, para poder llegar a consolidarse como una de las áreas de investigación de más interés para el mundo y a su vez, ha permitido la división de la misma en las diferentes ramas existentes.
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Definición de Física
La física, es una ciencia que estudia fenómenos naturales, tanto así, que el significado de la palabra física (en griego de physika) es cosas naturales.
¿Cuáles cosas naturales? Todas aquellas relacionadas con el universo, su funcionamiento, composición, estructura, entre otros.
Además, estudia todos los aspectos relacionados con la materia, la energía, el movimiento, la fuerza, el espacio y el tiempo. Por ende, es sumamente amplia, lo que ha llevado a que se tenga que ramificar para especializarse de manera adecuada, en cada uno de éstos aspectos.
La física es una ciencia pura, porque se fundamenta en leyes y el método científico. En pocas palabras, nos permite comprender todos los fenómenos que ocurren en nuestro alrededor, incluso aquellos que no podemos ver.
Ramas de la Física
Como mencioné anteriormente, la física es amplia y se ha dividido en distintas ramas, cada una especializada en un aspecto único, no por esto, significa que sean cortas, pues en cada uno de los temas se ha encontrado un universo completo de cosas. Las principales ramas de la física son las siguientes:
Electromagnetismo
Es uno de los campos más estudiados, pues es la fusión de la electricidad y el magnetismo, bajo un mismo esquema. Es una rama relativamente reciente, pues fue propuesta como tal de manera formal en 1865.
En esta rama se estudian todos los aspectos de los campos eléctricos, campos electromagnéticos y la interrelación entre éstos.
También se conoce este enfoque de estudio como Teoría de campos, se usan como base, las magnitudes físicas, tensoriales, vectoriales y el factor tiempo. Estudiando todo lo relacionado con las cargas, desde lo micro hasta la forma en como reaccionan ante estímulos.
El estudio del electromagnetismo ha logrado muchos avances para la Física y ha dado pié a nuevos descubrimientos en otras ramas de la investigación.
Mecánica
Es un rama más visible, pues trabaja con cuerpos tangentes y estudia su comportamiento cuando son sometidos a agentes físicos, como la fuerza, el movimiento, entre otros.
Esta rama a su vez se divide en otras tres vertientes, las cuales son la mecánica cuántica, mecánica clásica y mecánica relativista. La relativista estudia todo lo relacionado con los movimientos de astros y cuerpos celestes.
Por su parte, la cuántica está enfocado a la parte microscópica, las ondas especialmente. Finalmente, la rama clásica engloba a todos aquellos objetos de carácter física que se mueven a velocidades inferiores a la velocidad de la luz.
Los conocimientos logrados en este campo han permitido consolidar un avance significativo, tanto así que se estudia como una ingeniería y en otras carreras como la mecánica automotriz.
Termodinámica
Si se detalla la palabra termodinámica, vemos que está compuesta por dos conceptos, los cuales son temperatura y dinámica. Entonces, se puede decir que estudia especialmente del calor y la relación que tiene éste factor de temperatura con el trabajo y la energía (¿Como se mide la energía?).
La termodinámica se fundamenta en leyes, las cuales están presentes en el Universo en general y hasta en nuestro cuerpo humano, con las reacciones metabólicas.
Además, se encuentra que la Termodinámica, estudia un amplio número de partículas, relacionadas con el número de Avogadro.
Acústica
El oído, es quizás una de las partes más asombrosas del cuerpo humano y que muchas veces se obvia, porque pareciera que su función es sencillamente la entrada del sonido.
Sin embargo, la física ha encontrado en este un universo completo, lo que ha permitido el nacimiento de ésta rama de estudio, conocida como Acústica.
La acústica es la rama de la física que estudia el sonido, es decir, todo el procedimiento que se abarca, desde la producción, hasta la recepción, pasando incluso por los efectos del sonido.
Se involucra además, con otras disciplinas de estudio, para la creación de otras vertientes, como la psicoacústica y el ultrasonido.
Física Nuclear
Su nombre de Nuclear viene por el hecho, de que esta rama de la física se especializa en los núcleos de los átomos. Es decir, viene a estudiar toda su estructura y sus propiedades.
También, se le anexa el término Física Nuclear y de partículas, pues en los últimos años ha ampliado su campo, hasta convertirse en una rama capaz de estudiar la materia en sí y especializarse en las partículas subatómicas en general.
Es reconocida por todo el planeta, como la física encargada de estudiar y manipular la energía nuclear, tan importante en todas las centrales nucleares, elaboración de bombas y demás armamento.
Astrofísica
Es una rama de la física muy interesante, pues está relacionada con la astronomía para poder estudiar todo lo relacionado con el Universo desde el punto de vista físico.
Es decir, estudia los astros en sí, desde su formación, hasta la manera en cómo funcionan para finalmente, determinar su evolución a través de los años. Esto como una manera de poder comprender lo que hay más allá de la última capa del planeta, pues es un lugar aún desconocido.
La astrofísica es una rama moderna, pues nace en el siglo XIX cuando se logra determinar la composición de una estrella, por lo que surgió la necesidad de darle un nuevo enfoque a la Astronomía, la cual se encargaba únicamente de las observaciones estelares.
Óptica
Al escuchar esta palabra es sencillo determinar más o menos de qué se trata, pues automáticamente relacionamos Óptica con la visión, lo cual es correcto. Sin embargo, no estudia la visión desde el punto de vista médico, sino más bien investigativo, enfocándose principalmente en la luz.
La luz, va a ser estudiada por esta rama por sus propiedades, comportamiento, interacciones e incluso, se une con otras disciplinas para la creación de instrumentos relacionados con la luz.
En este campo se abarca conceptos que hemos escuchado alguna vez como luz ultravioleta, radiación infrarroja, Rayos X, Ondas de radio, radiación electromagnética, entre otros.
Lo que demuestra que es un campo sumamente amplio de investigación, pues la luz, los fotones que la componen, son una carta abierta, pues aún falta mucho por descubrir.
Estas son las siete principales ramas de esta ciencia, aunque existen muchas más como la cosmología, la relatividad, biofísica, geofísica, entre otras. El Universo es infinito, por ende, faltarán muchas ramas más para poder abarcar todo.
Historia de la Física
La física tuvo sus inicios con el hombre, pues desde los primeros tiempos los humanos, veían estrellas, observaban fenómenos y realizaban sus propias hipótesis para dar una explicación.
Los griegos dieron un aporte significativo, siendo incluso considerado Anaxágoras como el primer físico de toda la historia, acompañado de otras figuras como Tales de Mileto, Pitágoras y Empédocles.
Un acontecimiento importante fue la creación de la Teoría Atómica por Leucipo y perfeccionada por Demócrito. Luego Aristóteles crea una escuela de carácter físico, para buscarle explicación a los fenómenos que ocurrían a su alrededor. Arquímedes se enfocó en la hidrostática, estática, astronomía y óptica.
La primera Revolución de la Física vendría con Nicolás Copérnico, al afirmar que el sol era el centro del sistema y los planetas giraban a su alrededor, fundamentada luego por las leyes creadas por Johannes Kepler.
La física clásica, nace con Galileo Galilei pues sostuvo la importancia de la observación para el avance de la física y fue el que modificó el telescopio para poder hacer sus investigaciones.
Luego esta etapa clásica culmina con todo su esplendor, con las Leyes de Isacc Newton, uno de las figuras más importantes de la física, en todo el mundo. En el siglo XVIII se inicia lo que se conoce, como la nueva era de la Física.
Esta etapa se caracterizó por los avances del descubrimiento del átomo, las Leyes de los Gases de Dalton, la Fisicoquímica por Avogadro, en el sonido por William Strutt, Las leyes de la Termodinámica, la creación de la rama del electromagnetismo, radiaciones y la electricidad por Benjamín Franklin.
De allí en adelante, vinieron los aportes relacionados con la relatividad, la física nuclear, los números cuánticos, la Teoría del Big Bang, el láser, el acelerador de particular y otros. Gracias a los aportes de científicos como Einstein, Hawking, Townes, Rutherford, Planck, entre otros.
Importancia de la Física
La importancia de la Física, no es más que la de ser una vía para la comprensión del mundo y el Universo, porque otorga las respuestas acerca de lo que sucede a nuestro alrededor para poder entender de dónde venimos y hacia dónde vamos.
Además, ha sido una ciencia precursora, pues ha dado pié a la formación de nuevos campos de estudios en otras disciplinas y ha influenciado a carreras profesionales, como la medicina, la ingeniería, la geología, entre otras.