Física és la ciència que estudia les propietats i l'estructura de la matèria, les formes del seu moviment així com les transformacions mútues. La física és una de les disciplines científiques més fonamentals i el seu objectiu principal és comprendre com es comporta l'univers.
La física és potser la ciència fonamental més important de la natura perquè amb la seva ajuda es pot explicar en principi qualsevol altre fenomen físic trobat en altres ciències naturals com ara la química o la biologia.
Física clàssica
La física clàssica inclou branques i matèries tradicionals que estaven ben desenvolupades abans de principis del segle XX: mecànica clàssica, acústica, òptica, termodinàmica i electromagnetisme.
Mecànica clàssica
La mecànica clàssica s'ocupa dels cossos impulsats per forces i els cossos en moviment i es pot dividir en:
-
Estàtica: lestudi de les forces que actuen sobre un cos sense moviment.
-
Cinemàtica : és l'estudi del moviment sense tenir en compte el que el causa.
-
Dinàmica : és l'estudi del moviment i les forces que l'afecten.
La mecànica també es pot dividir en: mecànica de sòlids i mecànica de fluids, aquesta darrera inclou branques com: hidrostàtica, hidrodinàmica, aerodinàmica i pneumàtica.
En aquest camp, cal destacar la importància de les tres lleis de Newton desenvolupades per Sir. Isaac Newton basant-se en els treballs de Galileu Galilei. Amb aquestes lleis juntament amb la gravitació universal van transformar la manera de veure el món físic.
Acústica
L´acústica és l´estudi de com es produeix, controla, transmet i rep el so .
Les branques importants de l'acústica inclouen:
-
L'ultrasò, l'estudi d'ones sonores amb una freqüència molt alta més enllà de l'àmbit de l'audició humana
-
La bioacústica, anomenada animal i física auditiva
-
L'electroacústica, manipulant ones sonores auditives fent servir electrònica.
Òptica
L'òptica és l'estudi de la llum referint-se no sols a la llum visible, sinó també a la radiació infraroja i ultraviolada.
Termodinàmica
La termodinàmica és la branca de la física que s'ocupa de les relacions entre calor i altres formes d'energia.
Electromagnetisme
Un corrent elèctric genera un camp magnètic i un camp magnètic indueix un corrent elèctric. L'electrostàtica s'ocupa de les càrregues elèctriques en repòs, l'electrodinàmica amb les càrregues en moviment i la magnetostàtica amb els pols magnètics en repòs.
Física moderna
Gran part de la física moderna s'ocupa del comportament de la matèria i l'energia en condicions extremes o en una escala molt gran o petita (per exemple, l'estudi de la física atòmica i nuclear)
La física de partícules elementals (o física d'altes energies) té una escala encara menor perquè fa referència a les unitats bàsiques de matèria. A aquesta escala, les nocions habituals despai, temps, matèria i energia ja no són vàlides.
La mecànica quàntica (o física quàntica) s'ocupa dels fenòmens als nivells atòmic i subatòmic i els aspectes complementaris de les partícules i ones en descriure aquests fenòmens.
Teoria de la relativitat
La teoria de la relativitat fa referència a la descripció de fenòmens que tenen lloc en un sistema de referència que es mou en relació amb un observador.
Albert Einstein va formular aquesta teoria i coincidia amb Isaac Newton en afirmar que lleis de Newton només es podien aplicar als fenòmens que es desenvolupen a baixes velocitats en comparació de la velocitat de la llum.
Més tard apareixeria la teoria quàntica desenvolupada per Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, entre d'altres.
Física quàntica
La física quàntica és una branca de la física que descriu i estudia els fenòmens que ocorren a escales extremadament petites, com els àtoms i les partícules subatòmiques.
A diferència de la física clàssica, que s'ocupa del món macroscòpic, la física quàntica se centra en el comportament de la matèria i la radiació a l'àmbit quàntic. Es fonamenta en principis com la dualitat ona-partícula, el principi d'incertesa de Heisenberg, la superposició i l'entrellaçament quàntic.
La física quàntica desafia la intuïció clàssica a causa dels seus conceptes no intuïtius, com ara la capacitat de les partícules per estar en múltiples estats alhora, la interferència entre ones de probabilitat i la correlació instantània entre partícules entrellaçades.
Tot i que pot resultar abstracta i complexa, la física quàntica ha demostrat ser una teoria altament reeixida, proporcionant la base per a avenços tecnològics com l'electrònica quàntica, la computació quàntica i la criptografia quàntica.
Física nuclear
La física nuclear és una branca de la física que s'enfoca a l'estudi dels nuclis atòmics, és a dir, de les partícules subatòmiques que componen el nucli dels àtoms. Aquesta disciplina s'ocupa d'investigar les propietats i els comportaments dels nuclis atòmics, així com les interaccions que es produeixen entre ells.
Aquesta branca de la física se centra en fenòmens com la desintegració nuclear, la fissió i la fusió nuclear, la radioactivitat i les reaccions nuclears. A més, s'ocupa també d'explorar les aplicacions pràctiques de l'energia nuclear i els usos mèdics de les radiacions ionitzants.
La física nuclear és fonamental per comprendre l'estructura i el funcionament del nucli atòmic, cosa que és essencial per entendre la naturalesa de la matèria i l'energia a nivell subatòmic.
Astronomia
L'astronomia en física és una disciplina que s'enfoca a aplicar els principis i les lleis fonamentals de la física per entendre i explicar els fenòmens celestes i el comportament dels objectes a l'univers.
Aquesta branca de l'astronomia es basa en la utilització de les lleis físiques, com la llei de la gravetat de Newton i la teoria de la relativitat d'Einstein, per analitzar i predir els moviments, les interaccions i els esdeveniments que tenen lloc a l'espai.
A més, l'astronomia en física també aborda qüestions relacionades amb l'energia, la radiació electromagnètica i la dinàmica de sistemes astronòmics, cosa que permet una comprensió més profunda dels processos còsmics.