Rami della fisica

La fisica è una disciplina scientifica appartenente alle cosiddette scienze naturali o "pure", con antecedenti che risalgono all'epoca classica. Insieme alla chimica e alla biologia, ha cambiato profondamente il modo in cui noi umani comprendiamo ed elaboriamo il mondo che ci circonda. Ce ne sono diversi branche della fisica che può essere studiato insieme a questa scienza.

In questo articolo vi parleremo delle diverse branche della fisica, delle loro caratteristiche e di cosa studiano.

Fisica e chimica

La chimica studia la composizione della materia e degli esseri viventi, la biologia e la fisica è dedicato allo studio e alla descrizione scientifica delle forze fondamentali che governano l'universo. Sulla base dello studio di queste forze e dei punti di contatto tra tale studio e altri ambiti scientifici e disciplinari, la fisica si divide in numerosi rami o campi, ognuno con un nome e degli obiettivi propri. Ad esempio, puoi saperne di più su modelli atomici che sono essenziali per la comprensione dell'argomento.

Tuttavia, poiché la fisica è una delle scienze più antiche, e poiché altre discipline che esistono oggi non sono sempre esistite, è comune distinguere tre grandi momenti, o tre grandi prospettive, che lo studio della fisica contiene.

Rami della fisica

fisica classica. Le sue origini risalgono all'antichità classica, in particolare all'antica Grecia, e si concentra sui fenomeni dell'universo in cui la velocità è inferiore a quella della luce e la scala spaziale è maggiore di quella degli atomi e delle molecole. I suoi principi si basano sulla meccanica classica o meccanica newtoniana, poiché Isaac Newton (1642-1727) fu uno dei grandi pensatori. Questo approccio è strettamente correlato all' geologia nel senso di comprendere i movimenti della materia sulla Terra.
Fisica moderna. Le sue origini risalgono alla fine dell'Ottocento e all'inizio del Novecento, e grazie alle ricerche di Max Planck (1858-1947) e Albert Einstein (1879-1955), i diversi concetti della fisica classica furono profondamente modificati: la relatività ristretta. e relatività generale.
Fisica contemporanea. Gli approcci più innovativi, nati tra la fine del XX e l'inizio del XXI secolo, si concentrano sulla descrizione funzionale dei sistemi non lineari, sui processi al di fuori dell'equilibrio termodinamico e, spesso, sulle tendenze più all'avanguardia e complesse che riguardano l'universo inosservabile. Ciò può spesso portare a studi su cambiamento climatico.

Varianti dei rami della fisica

Durante questi tre momenti, la fisica ha accumulato campi di studio, ognuno dei quali inizia o comprende uno dei cosiddetti rami della fisica:

Meccanica classica. Si concentra sul concetto di movimento a velocità inferiori a quella della luce e sul comportamento macroscopico degli oggetti, ed è caratterizzato dal trattamento del tempo come concetto immutabile e dell'universo come entità definita. In generale, si compone della meccanica vettoriale, dei risultati delle ricerche di Isaac Newton e delle sue leggi del moto, e della meccanica analitica di natura astratta e matematica, il cui iniziatore è considerato Gottfried Leibniz (1646-1716). IL geomorfologia Ha anche a che fare con la comprensione dei movimenti e dei cambiamenti sulla superficie terrestre.
Termodinamica. Dedicato allo studio del bilancio energetico dei sistemi macroscopici, dei loro processi di trasferimento di calore ed energia, della forma dell'energia e di come viene utilizzata per compiere lavoro.
Elettromagnetismo. È la branca della fisica che studia l'elettricità e il magnetismo e lo fa in modo unitario, cioè utilizzando un'unica teoria. Ciò significa che iniziò a interessarsi ai fenomeni dei campi elettrici e magnetici e alla loro corrispondenza e interazione, tenendo conto della luce. Le sue origini risalgono agli studi di Michel Faraday (1791-1867) e James Clerk Maxwell (1831-1879). Per maggiori informazioni puoi consultare l'argomento di spettroscopia.
Acustica. Questo è il nome della fisica del suono, dedicata allo studio delle proprietà e della propagazione delle onde sonore, del loro comportamento nei diversi media e della loro possibilità di manipolazione. Le sue applicazioni sono fondamentali nel mondo degli strumenti musicali, ma vanno oltre nella nostra vita quotidiana.
Ottica. È la fisica della luce, dedicata alla comprensione della complessa natura dello spettro elettromagnetico visibile (e invisibile) e dei modi in cui interagisce con la materia: diversi media, materiali riflettenti e prismi. Questa disciplina è nata nell'antichità ma è stata rivoluzionata nei tempi moderni, permettendo la creazione di dispositivi che l'uomo non aveva mai sospettato prima, come microscopi, macchine fotografiche e ottiche correttive (mediche).
Meccanica dei fluidi. Si concentra sullo studio del movimento dei fluidi e della loro interazione con il loro ambiente. Ciò significa che studia principalmente liquidi e gas, ma anche altre forme complesse di materia che possono fluire, cioè diventare continui.
Meccanica quantistica. È dedicato allo studio della natura su scale spaziali molto piccole, come gli atomi e le particelle subatomiche. Ne analizza le dinamiche e le interazioni ed è il risultato dei progressi della fisica dell'inizio del XX secolo, che partirono dai presupposti della meccanica classica e aprirono un nuovo campo di studio: il mondo subatomico e la sua possibile manipolazione. Inoltre, puoi scoprire di più su cos'è la fisica quantistica per comprenderne i principi.
Teoria del caos. Si concentra sullo studio di sistemi fisici complessi e dinamici, utilizzando le equazioni differenziali di Newton e i contributi di fisici come Lenz (1917-2008), ecc.

altri rami

Inoltre, a causa dell'interazione con altre scienze e discipline, sono nate alcune branche della fisica:

Geofisica. È il risultato del contatto tra fisica e geologia, dedicato allo studio degli strati interni del nostro pianeta: la sua struttura, la dinamica e la storia evolutiva, tenendo conto delle leggi fondamentali note della materia: gravità, elettromagnetismo, radiazione, ecc. Questa connessione è essenziale per comprendere il comportamento del nostro pianeta nel campo dell'idrogeologia.
Astrofisica. Questa è la fisica stellare, cioè la fisica applicata allo studio degli oggetti visibili o rilevabili nello spazio, come stelle, nebulose o buchi neri. Questa disciplina va di pari passo con l'astronomia e fornisce una grande quantità di informazioni sul funzionamento dello spazio extraplanetario e sulle conclusioni che si possono trarre dalle sue osservazioni. Per maggiori informazioni, puoi esplorare osservatori astronomici.
Chimica fisica. È l'intersezione della scienza delle forze (fisica) e della scienza della materia (chimica). Include lo studio della materia utilizzando concetti fisici.
Biofisica. Dedicato allo studio degli esseri viventi dal punto di vista della fisica, in particolare a livello di dinamica molecolare, ovvero lo scambio e l'interazione di particelle subatomiche ed energia tra e all'interno degli esseri viventi.