A física é a ciência que estuda as propriedades e a estrutura da matéria, as formas de seu movimento, bem como suas transformações mútuas. A física é uma das disciplinas científicas mais fundamentais e seu principal objetivo é entender como o universo se comporta.
A física é talvez a ciência fundamental mais importante da natureza porque, com sua ajuda, qualquer outro fenômeno físico encontrado em outras ciências naturais, como química ou biologia, pode ser explicado em princípio.
Física clássica
A física clássica inclui ramos e assuntos tradicionais que foram bem desenvolvidos antes do início do século 20: mecânica clássica, acústica, óptica, termodinâmica e eletromagnetismo.
Mecânica clássica
A mecânica clássica trata de corpos movidos por forças e corpos em movimento e pode ser dividida em:
Estática: o estudo das forças que atuam sobre um corpo sem movimento.
Cinemática : é o estudo do movimento sem considerar o que o causa.
Dinâmica : é o estudo do movimento e das forças que o afetam.
A mecânica também pode ser dividida em: mecânica dos sólidos e mecânica dos fluidos, esta última inclui ramos como: hidrostática, hidrodinâmica, aerodinâmica e pneumática.
Nesse campo, vale destacar a importância das três leis de Newton desenvolvidas por Sir. Isaac Newton baseado nas obras de Galileu Galilei. Com essas leis junto com a gravitação universal transformaram a forma de ver o mundo físico.
Acústica
Acústica é o estudo de como o som é produzido, controlado, transmitido e recebido .
Ramos importantes da acústica incluem:
Ultrassom, o estudo das ondas sonoras com uma frequência muito alta além do alcance da audição humana
Bioacústica, cantos de animais e física auditiva
Eletroacústica, manipulação de ondas sonoras auditivas usando eletrônica.
Óptica
Óptica é o estudo da luz referindo-se não apenas à luz visível, mas também à radiação infravermelha e ultravioleta.
Termodinâmica
Termodinâmica é o ramo da física que estuda as relações entre calor e outras formas de energia.
Eletromagnetismo
Uma corrente elétrica gera um campo magnético e um campo magnético induz uma corrente elétrica. A eletrostática lida com cargas elétricas em repouso, a eletrodinâmica com cargas em movimento e a magnetostática com pólos magnéticos em repouso.
Física moderna
Grande parte da física moderna está preocupada com o comportamento da matéria e da energia sob condições extremas ou em escala muito grande ou muito pequena (por exemplo, o estudo da física atômica e nuclear).
A física de partículas elementares (ou física de alta energia) tem uma escala ainda menor porque se refere às unidades básicas da matéria. Nesta escala, as noções usuais de espaço, tempo, matéria e energia não são mais válidas.
A mecânica quântica (ou física quântica) lida com fenômenos nos níveis atômico e subatômico e os aspectos complementares de partículas e ondas na descrição desses fenômenos.
Teoria da relatividade
A teoria da relatividade refere-se à descrição de fenômenos que ocorrem em um referencial que se move em relação a um observador.
Albert Einstein formulou essa teoria e concordou com Isaac Newton ao afirmar que as leis de Newton só poderiam ser aplicadas a fenômenos que se desenvolvem em velocidades baixas em comparação com a velocidade da luz.
Mais tarde surgiria a teoria quântica desenvolvida por Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, entre outros.
Física quântica
A física quântica é um ramo da física que descreve e estuda fenômenos que ocorrem em escalas extremamente pequenas, como átomos e partículas subatômicas. Ao contrário da física clássica, que lida com o mundo macroscópico, a física quântica se concentra no comportamento da matéria e da radiação no reino quântico. Baseia-se em princípios como a dualidade onda-partícula, o princípio da incerteza de Heisenberg, superposição e emaranhamento quântico.
A física quântica desafia a intuição clássica devido a seus conceitos não intuitivos, como a capacidade das partículas de estarem em vários estados ao mesmo tempo, a interferência entre ondas de probabilidade e a correlação instantânea entre partículas emaranhadas.
Embora possa ser abstrata e complexa, a física quântica provou ser uma teoria altamente bem-sucedida, fornecendo a base para avanços tecnológicos como eletrônica quântica, computação quântica e criptografia quântica.
Física nuclear
A física nuclear é um ramo da física que se concentra no estudo dos núcleos atômicos, ou seja, as partículas subatômicas que compõem o núcleo dos átomos. Esta disciplina trata da investigação das propriedades e comportamentos dos núcleos atômicos, bem como das interações que ocorrem entre eles.
Este ramo da física se concentra em fenômenos como decaimento nuclear, fissão e fusão nuclear, radioatividade e reações nucleares. Além disso, também se preocupa em explorar as aplicações práticas da energia nuclear e os usos médicos da radiação ionizante.
A física nuclear é fundamental para entender a estrutura e o funcionamento do núcleo atômico, o que é essencial para entender a natureza da matéria e da energia no nível subatômico.
