Explicamos o que é a física e os quatro domínios básicos em que ela se divide. Além disso, seus interesses e diferentes ramos de estudo.
O que é física?
A física, do grego physis (“natureza”), é a ciência natural que estuda, por meio das leis fundamentais, a energia , a matéria , o tempo e o espaço , ou seja, o próprio universo.
A física é uma das disciplinas acadêmicas mais antigas , cujas raízes remontam ao início da civilização, quando o homem começou a tentar entender as forças que governavam o mundo ao seu redor.
É uma disciplina teórica (descreve as leis do universo) e experimental (põe em prática hipóteses a respeito dessas leis), e segue o modelo de verificação e legitimação promovido pelo método científico . É uma das ciências fundamentais ou centrais que existem, e dentro de seu campo de estudo a química, a biologia e a eletrônica , entre outras, muitas vezes convergem .
Inicialmente a física fazia parte, como tantas outras ciências, da filosofia ou filosofia natural da antiguidade, mas a partir da revolução científica do século XVII emergiu como um campo independente, interessado nas leis fundamentais da realidade e usando a forma de linguagem da matemática para expressá-los. Atualmente, porém, a física é uma das disciplinas que mais contribui para a mudança do paradigma científico, industrial e tecnológico .
A física como a conhecemos hoje é descrita por quatro referenciais teóricos que dependem do tamanho da matéria em estudo e da velocidade de seu movimento. Estes são:
- Mecânica clássica. Trata-se de movimentos perceptíveis em corpos macroscópicos, cujas velocidades são muito pequenas em comparação com a velocidade da luz .
- Mecânica relativística. Com base nos desenvolvimentos teóricos de Albert Einstein durante o século 20, ele se assemelha ao clássico em seu caráter determinístico. No entanto, a mecânica relativística descreve fenômenos que estão dentro da estrutura da teoria da relatividade especial, que descreve o comportamento dos corpos que se movem a velocidades próximas à da luz ; e da Teoria Geral da Relatividade, que é uma formulação teórica para o campo gravitacional ( gravidade ).
- Mecânica quântica . Estude sistemas de escala muito pequena, como átomos e partículas elementares. Descreva suas interações por meio das três forças que prevalecem nessas escalas: a força forte, a fraca e a eletromagnética.
- Teoria quântica de campos. É um formalismo matemático descrever a mecânica quântica tratando as partículas como campos. É muito útil, por exemplo, ao estudar o campo eletromagnético. Na mecânica quântica, o campo eletromagnético é descrito como um conjunto de partículas elementares chamadas fótons. A teoria quântica de campos, por outro lado, trata-o como um sistema de campo contínuo.
O que a física estuda?
A física lida com as leis fundamentais do universo , ou seja, com a compreensão e descrição da mecânica com a qual o universo opera. Essas leis são descritas por quatro interações fundamentais:
- Gravidade . A força atrativa entre dois ou mais corpos massivos (que possuem massa). Quanto mais massivos forem os corpos, mais intensa será a força e terá seu efeito de maior alcance.
- Eletromagnetismo . A força atrativa ou repulsiva que se manifesta entre partículas eletricamente carregadas.
- Forças nucleares fracas. Também chamada de interação fraca, é uma força que existe entre partículas fundamentais, é de muito curto alcance e é responsável por decaimentos atômicos e radioatividade.
- Fortes forças nucleares. É uma força atrativa que mantém os nêutrons e prótons unidos no núcleo do átomo, superando a repulsão eletromagnética entre estes (com carga positiva).
Ramos da física
- Acústica. Estude a natureza do som : sua propagação, sua origem, sua altura.
- Astrofísica. Estude as estrelas (suas propriedades, origem, evolução) através das leis da física.
- Biofísica. Estude as leis físicas que governam os fenômenos biológicos e os estados físicos de todas as coisas vivas .
- Eletromagnetismo . Estude os fenômenos elétricos e magnéticos doscamposde matéria e energia magnética que existem no espaço.
- Física nuclear. Estude o comportamento e as propriedades dos núcleos dos átomos.
- Mecânica sólida. Ele estuda principalmente o movimento de corpos sólidos.
- Mecânica de fluidos. Estude a dinâmica dos fluidos: líquidos e gases.
- Óptico . Estude a luz e os fenômenos associados a ela: sua natureza, sua propagação, suas propriedades, etc.
- Termodinâmica. Estude o calor e o trabalho que ele produz.
- Cosmologia. Estude a origem do universo e as leis que o governam.
- Mecânica quântica . Estude as partículas fundamentais da matéria, ou seja, átomos e partículas subatômicas.
O que é química?
Química é uma disciplina que apresenta pontos de contato com a Física , principalmente no interesse pelo assunto. Esta disciplina estuda a composição e estrutura da matéria e as reações que ocorrem entre diferentes substâncias ou na presença de calor ou outras formas de energia.
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