Esquema de la física

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Panorama general y guía tópica de la física

El siguiente esquema se proporciona como una descripción general y una guía temática de la física:

Física: ciencia natural que involucra el estudio de la materia y su movimiento a través del espacio-tiempo, junto con conceptos relacionados como energía y fuerza. En términos más generales, es el análisis general de la naturaleza, realizado para comprender cómo se comporta el universo.

¿Qué tipo de materia es la física?

La física se puede describir como todo lo siguiente:

Una disciplina académica: una con departamentos académicos, planes de estudios y grados; sociedades nacionales e internacionales; y revistas especializadas.
Un campo científico (una rama de la ciencia) – categoría ampliamente reconocida de conocimientos especializados dentro de la ciencia, y generalmente encarna su propia terminología y nomenclatura. Tal campo normalmente estará representado por una o más revistas científicas, donde se publica la investigación revisada por pares.
- Una ciencia natural, que busca elucidar las reglas que rigen el mundo natural utilizando métodos empíricos y científicos.
  - Una ciencia física – una que estudia sistemas no vivos.
  - Una ciencia biológica – una que estudia el papel de los procesos físicos en los organismos vivos. "Ver Esquema de la biofísica. '

Ramas de la física

Astronomía – estudia el universo más allá de la Tierra, incluyendo su formación y desarrollo, y la evolución, física, química, meteorología y movimiento de objetos celestiales (como galaxias, planetas, etc.) y fenómenos que se originan fuera de la atmósfera de la Tierra (como la radiación de fondo cósmico).
- Astrodinámica – aplicación de balística y mecánica celestial a los problemas prácticos relativos al movimiento de cohetes y otras naves espaciales.
- Astrometría – la rama de la astronomía que implica mediciones precisas de las posiciones y movimientos de estrellas y otros cuerpos celestes.
- Astrofísica – el estudio de los aspectos físicos de los objetos celestes
- Mecánica Celestial - la rama de la astronomía teórica que se ocupa del cálculo de los movimientos de objetos celestiales como planetas.
- Astronomía extragaláctica – la rama de la astronomía preocupada por objetos fuera de nuestra propia Vía Láctea Galaxy
- Astronomía Galáctica – el estudio de nuestra propia galaxia de Vía Láctea y todos sus contenidos.
- La cosmología física – el estudio de las estructuras y dinámicas más grandes del universo y se preocupa por cuestiones fundamentales sobre su formación y evolución.
- Ciencias planetarias – el estudio científico de planetas (incluyendo la Tierra), lunas y sistemas planetarios, en particular los del Sistema Solar y los procesos que los forman.
- Astronomía estelar – ciencia natural que se ocupa del estudio de los objetos celestiales (como estrellas, planetas, cometas, nebulosas, cúmulos de estrellas y galaxias) y fenómenos que se originan fuera de la atmósfera de la Tierra (como radiación de fondo cósmico)
Física atmosférica – el estudio de la aplicación de la física a la atmósfera
Física atómica, molecular y óptica – el estudio de cómo interactúan la materia y la luz
- Óptica – la rama de la física que implica el comportamiento y las propiedades de la luz, incluyendo sus interacciones con la materia y la construcción de instrumentos que la utilizan o detectan.
Biofísica – ciencia interdisciplinaria que utiliza los métodos de la física para estudiar sistemas biológicos
- Neurofísica - rama de la biofísica que se ocupa del sistema nervioso.
- Física polímero – campo de la física que estudia polímeros, sus fluctuaciones, propiedades mecánicas, así como los cines de reacciones que implican degradación y polimerización de polímeros y monómeros respectivamente.
- Biología cuántica - aplicación de la mecánica cuántica al fenómeno biológico.
Física química – la rama de la física que estudia procesos químicos de la física.
Física computacional – estudio e implementación de algoritmos numéricos para resolver problemas en física para los cuales ya existe una teoría cuantitativa.
Física de materia condensada – el estudio de las propiedades físicas de las fases condensadas de la materia.
Electricidad – el estudio de fenómenos eléctricos.
Electromagnetismo – rama de la ciencia preocupada por las fuerzas que ocurren entre partículas cargadas eléctricamente.
Geofísica – la física de la Tierra y su entorno en el espacio; también el estudio de la Tierra utilizando métodos físicos cuantitativos
El magnetismo – el estudio de los fenómenos físicos mediados por el campo magnético.
Física matemática – aplicación de las matemáticas a los problemas en la física y el desarrollo de métodos matemáticos para tales aplicaciones y la formulación de teorías físicas.
Mecánica – la rama de la física preocupada por el comportamiento de los cuerpos físicos cuando son sometidos a fuerzas o desplazamientos, y los efectos posteriores de los cuerpos en su entorno.
- Aerodinámica – estudio del movimiento del aire.
- Biomecánica – el estudio de la estructura y función de sistemas biológicos como humanos, animales, plantas, órganos y células usando los métodos mecánicos.
- Mecánica clásica – uno de los dos subcampos principales de la mecánica, que se ocupa del conjunto de leyes físicas que describen el movimiento de los cuerpos bajo la acción de un sistema de fuerzas.
  - Kinematics – rama de la mecánica clásica que describe el movimiento de puntos, cuerpos (objetos) y sistemas de cuerpos (grupos de objetos) sin tener en cuenta las causas del movimiento.
    - Homeokinetics - la física de sistemas complejos y autoorganizadores
- La mecánica continua – la rama de la mecánica que se ocupa del análisis de las cinemáticas y el comportamiento mecánico de los materiales modelados como una masa continua y no como partículas discretas.
- Dinámica – el estudio de las causas del movimiento y los cambios en movimiento
- Mecánica fluida – el estudio de fluidos y las fuerzas sobre ellos.
  - Estática fluida: estudio de líquidos en reposo
  - Kinematices fluidos – estudio de fluidos en movimiento
  - Dinámica fluida – estudio del efecto de las fuerzas en el movimiento fluido
- Statics – la rama de la mecánica preocupada por el análisis de cargas (fuerza, par/momento) en sistemas físicos en equilibrio estático, es decir, en un estado donde las posiciones relativas de subsistemas no varían con el tiempo, o donde componentes y estructuras están a una velocidad constante.
Mecánica estadística – la rama de la física que estudia cualquier sistema físico que tenga un gran número de grados de libertad.
La termodinámica – la rama de la ciencia física preocupada por el calor y su relación con otras formas de energía y trabajo.
Física nuclear – campo de la física que estudia los bloques e interacciones de los núcleos atómicos.
Física de partículas – la rama de la física que estudia las propiedades e interacciones de los componentes fundamentales de la materia y la energía.
Psicofísica – investiga cuantitativamente la relación entre los estímulos físicos y las sensaciones y percepciones que afectan.
Física plasma: estudio de plasma, estado de materia similar al gas en el que se ioniza una parte de las partículas.
Física cuántica – rama de la física que trata de fenómenos físicos donde la acción está en el orden de la constante Planck.
- Teoría de campo cuántico - la aplicación de la teoría cuántica al estudio de campos (sistemas con grados infinitos de libertad).
- Teoría de la información cuántica - el estudio de las capacidades de procesamiento de información ofrecidas por la mecánica cuántica.
- Fundaciones cuánticas - la disciplina se centra en entender los aspectos contraintuitivos de la teoría, incluyendo tratar de encontrar principios físicos subyacentes, y proponer generalizaciones de la teoría cuántica.
La gravedad cuántica - la búsqueda de un relato de la gravedad totalmente compatible con la teoría cuántica.
Relatividad – teoría de la física que describe la relación entre el espacio y el tiempo.
- Relatividad General - una teoría geométrica, no cuántica de la gravedad.
- Relatividad especial - una teoría que describe la propagación de la materia y la luz a altas velocidades.
Otros
- Agrofísica – el estudio de la física aplicado a los agroecosistemas
  - Física del suelo – el estudio de las propiedades y procesos físicos del suelo.
- Criógenos – criogénicos es el estudio de la producción de temperatura muy baja (abajo −150 °C, −238 °F o 123K) y el comportamiento de los materiales a esas temperaturas.
- Econophysics – campo de investigación interdisciplinaria, aplicando teorías y métodos originalmente desarrollados por físicos para resolver problemas en la economía
- Física de materiales – uso de la física para describir materiales de muchas maneras diferentes como fuerza, calor, luz y mecánica.
- Dinámica del vehículo – dinámica de vehículos, aquí se supone que son vehículos terrestres.
Filosofía de la física - trata de cuestiones conceptuales e interpretativas en la física moderna, muchas de las cuales coinciden con la investigación realizada por ciertos tipos de físicos teóricos.

Historia de la física

Historia de la física: historia de la ciencia física que estudia la materia y su movimiento a través del espacio-tiempo, y conceptos relacionados como energía y fuerza.

Historia de la acústica – historia del estudio de las ondas mecánicas en sólidos, líquidos y gases (como vibración y sonido)
Historia de la agrofísica – historia del estudio de la física aplicada a los agroecosistemas
- Historia de la física del suelo – historia del estudio de las propiedades y procesos físicos del suelo.
Historia de la astrofísica – historia del estudio de los aspectos físicos de los objetos celestes
Historia de la astronomía – historia de los estudios del universo más allá de la Tierra, incluyendo su formación y desarrollo, y la evolución, física, química, meteorología y movimiento de objetos celestiales (como galaxias, planetas, etc.) y fenómenos que se originan fuera de la atmósfera de la Tierra (como la radiación de fondo cósmico).
- Historia de la astrodinámica – historia de la aplicación de balística y mecánica celestial a los problemas prácticos relativos al movimiento de cohetes y otras naves espaciales.
- Historia de la astrometría – historia de la rama de la astronomía que implica mediciones precisas de las posiciones y movimientos de estrellas y otros cuerpos celestes.
- Historia de la cosmología – historia de la disciplina que trata de la naturaleza del Universo en su conjunto.
- Historia de la astronomía extragaláctica – historia de la rama de la astronomía preocupada por objetos fuera de nuestra propia Vía Láctea Galaxy
- Historia de la astronomía galáctica – historia del estudio de nuestra propia galaxia de Vía Láctea y todo su contenido.
- Historia de la cosmología física – historia del estudio de las estructuras y dinámicas de mayor escala del universo y se preocupa por cuestiones fundamentales sobre su formación y evolución.
- Historia de la ciencia planetaria – historia del estudio científico de planetas (incluyendo la Tierra), lunas y sistemas planetarios, en particular los del Sistema Solar y los procesos que los forman.
- Historia de la astronomía estelar – historia de la ciencia natural que trata del estudio de los objetos celestes (como estrellas, planetas, cometas, nebulosas, cúmulos de estrellas y galaxias) y fenómenos que se originan fuera de la atmósfera de la Tierra (como la radiación de fondo cósmico)
Historia de la física atmosférica – historia del estudio de la aplicación de la física a la atmósfera
Historia de la física atómica, molecular y óptica – historia del estudio de cómo la materia y la luz interactúan
Historia de la biofísica – historia del estudio de procesos físicos relacionados con la biología
- Historia de la física médica – historia de la aplicación de conceptos, teorías y métodos de física a la medicina.
- Historia de la neurofísica – historia de la rama de la biofísica que trata con el sistema nervioso.
Historia de la física química – historia de la rama de la física que estudia procesos químicos desde el punto de vista de la física.
Historia de la física computacional – historia del estudio e implementación de algoritmos numéricos para resolver problemas en física para los cuales ya existe una teoría cuantitativa.
Historia de la física de materia condensada – historia del estudio de las propiedades físicas de las fases condensadas de la materia.
Historia de criogénicos – historia de los criogénicos es el estudio de la producción de muy baja temperatura (bajo −150 °C, −238 °F o 123K) y el comportamiento de los materiales a esas temperaturas.
Dinámica – historia del estudio de las causas del movimiento y los cambios en movimiento
Historia de la econofísica – historia del campo de investigación interdisciplinaria, aplicando teorías y métodos originalmente desarrollados por físicos para resolver problemas en la economía
Historia del electromagnetismo – historia de la rama de la ciencia preocupada por las fuerzas que ocurren entre partículas cargadas eléctricamente.
Historia de la geofísica – historia de la física de la Tierra y su entorno en el espacio; también el estudio de la Tierra utilizando métodos físicos cuantitativos
Historia de la física de materiales – historia del uso de la física para describir materiales de muchas maneras diferentes como fuerza, calor, luz y mecánica.
Historia de la física matemática – historia de la aplicación de las matemáticas a los problemas en la física y el desarrollo de métodos matemáticos para tales aplicaciones y para la formulación de teorías físicas.
Historia de la mecánica – historia de la rama de la física preocupada por el comportamiento de los cuerpos físicos cuando son sometidos a fuerzas o desplazamientos, y los efectos posteriores de los cuerpos en su entorno.
- Historia de la biomecánica – historia del estudio de la estructura y función de sistemas biológicos como humanos, animales, plantas, órganos y células por medio de los métodos mecánicos.
- Historia de la mecánica clásica – historia de uno de los dos subcampos principales de la mecánica, que se preocupa por el conjunto de leyes físicas que describen el movimiento de los cuerpos bajo la acción de un sistema de fuerzas.
- Historia de la mecánica continua – historia de la rama de la mecánica que trata del análisis de las cinemáticas y el comportamiento mecánico de los materiales modelados como una masa continua en lugar de como partículas discretas.
- Historia de la mecánica de fluidos – historia del estudio de fluidos y fuerzas sobre ellos.
- Historia de la mecánica cuántica – historia de la rama de la física que trata de fenómenos físicos donde la acción está en el orden de la constante Planck.
- Historia de la termodinámica – historia de la rama de la ciencia física preocupada por el calor y su relación con otras formas de energía y trabajo.
Historia de la física nuclear – historia del campo de la física que estudia los bloques e interacciones de los núcleos atómicos.
Historia de la óptica – historia de la rama de la física que implica el comportamiento y las propiedades de la luz, incluyendo sus interacciones con la materia y la construcción de instrumentos que la utilizan o detectan.
Historia de la física de partículas – historia de la rama de la física que estudia la existencia e interacciones de partículas que son los componentes de lo que generalmente se conoce como materia o radiación.
Historia de la psicofísica – historia de las investigaciones cuantitativas de la relación entre los estímulos físicos y las sensaciones y percepciones que afectan.
Historia de la física plasmática – historia del estado de la materia similar al gas en el que se ioniza una parte de las partículas.
Historia de la física polímero – historia del campo de la física que estudia polímeros, sus fluctuaciones, propiedades mecánicas, así como la kinetica de reacciones que implican degradación y polimerización de polímeros y monómeros respectivamente.
Historia de la física cuántica – historia de la rama de la física que trata de fenómenos físicos donde la acción está en el orden de la constante Planck.
Historia de la teoría de la relatividad - historia de la especial y la teoría general de la relatividad
- Historia de la relatividad especial - historia del estudio de la relación entre espacio y tiempo en ausencia de gravedad
- Historia de la relatividad general - historia de la teoría no cuántica de la gravedad
Historia de la estática – historia de la rama de la mecánica preocupada por el análisis de cargas (fuerza, par/momento) en sistemas físicos en equilibrio estático, es decir, en un estado donde las posiciones relativas de los subsistemas no varían con el tiempo, o donde los componentes y estructuras están a una velocidad constante.
Historia de la física de estado sólido – historia del estudio de materia rígida, o sólidos, a través de métodos tales como mecánica cuántica, cristalografía, electromagnetismo y metalurgia.
Historia de la dinámica del vehículo – historia de la dinámica de los vehículos, aquí se supone que son vehículos terrestres.

Conceptos generales de física

Principios básicos de la física

Física: rama de la ciencia que estudia la materia y su movimiento a través del espacio y el tiempo, junto con conceptos relacionados, como energía y fuerza. La física es una de las "ciencias fundamentales" porque las otras ciencias naturales (como la biología, la geología, etc.) tratan con sistemas que parecen obedecer las leyes de la física. Según la física, las leyes físicas de la materia, la energía y las fuerzas fundamentales de la naturaleza gobiernan las interacciones entre las partículas y las entidades físicas (como los planetas, las moléculas, los átomos o las partículas subatómicas). Algunas de las actividades básicas de la física, que incluyen algunos de los desarrollos más destacados de la ciencia moderna en el último milenio, incluyen:

Describiendo la naturaleza, medición y cuantificación de los cuerpos y su movimiento, dinámica, etc.
- Leyes de movimiento de Newton
- Masa, fuerza y peso (Mas contra peso)
- Momento y conservación de la energía
- Gravedad, teorías de la gravedad
- Energía, trabajo y su relación
- Moción, posición y energía
- Diferentes formas de energía, su interconversión y la inevitable pérdida de energía en forma de calor (termodinámica)
- Conservación, conversión y transferencia de energía.
- Fuente de energía la transferencia de energía de una fuente para trabajar en otra.
Teoría molecular cinética
- Fases de las transiciones de materia y fase
- Temperatura y termómetros
- Energía y calor
- Flujo de calor: conducción, convección y radiación
- Las cuatro leyes de la termodinámica
Los principios de ondas y sonido
Los principios de electricidad, magnetismo y electromagnetismo
Los principios, fuentes y propiedades de la luz
Cantidades básicas
- Aceleración
- Cargo eléctrico
- Energy
- Entropy
- Fuerza
- Duración
- Masa
- Matter
- Momentum
- Energía potencial
- Espacio
- Temperatura
- Hora
- Velocity

Gravedad, luz, sistema físico, observación física, cantidad física, estado físico, unidad física, teoría física, experimento físico

Conceptos teóricos: Equivalencia masa-energía, partícula elemental, ley física, fuerza fundamental, constante física

Conceptos fundamentales

Causality
Simmetría
Medida
Covariancia
Espacio
Hora
Oscilaciones y Olas
Campo físico
Interacción física
Conjunto estadístico
Quantum
Partícula

Medición

Medición
Unidades SI
Conversión de unidades
Duración
Hora
Masa
Densidad

Movimiento

Motion
Velocity
Velocidad
Aceleración
Aceleración constante
Leyes de movimiento de Newton

Resumen de la física

Esta es una lista de las principales teorías de la física, los principales subtemas y conceptos.

Nota: Teoría columna abajo contiene enlaces a artículos con infoboxes en la parte superior de sus respectivas páginas que enumeran los conceptos principales.

Teoría	Subtópicos importantes	Conceptos
mecánico clásico	Leyes de movimiento de Newton, mecánica lagrangiana, mecánica Hamiltoniana, cinemática, estática, dinámica, teoría del caos, acústica, dinámica de fluidos, mecánica continua	Densidad, dimensión, gravedad, espacio, tiempo, movimiento, longitud, posición, velocidad, aceleración, masa, impulso, fuerza, energía, impulso angular, torque, ley de conservación, oscilador armónico, onda, trabajo, poder
Electromagnetismo	Electrostática, electrodinámica, electricidad, magnetismo, ecuaciones de Maxwell, óptica	Capacidad, carga eléctrica, corriente eléctrica, conductividad eléctrica, campo eléctrico, permittividad eléctrica, resistencia eléctrica, campo electromagnético, inducción electromagnética, radiación electromagnética, superficie gaisiana, campo magnético, flujo magnético, monopolio magnético, permeabilidad magnética
Teoría de la relatividad	Relatividad especial, relatividad general, Ecuaciones de campo de Einstein	Covariancia, manifold Einstein, principio de equivalencia, cuatro-momentum, cuatro-vector, principio general de relatividad, movimiento geodésico, gravedad, gravitoelectromagnetismo, marco inercial de referencia, invariancia, contracción de longitud, manifold de Lorentziano, transformación de Lorentz, metric, diagrama de Minkowski, espacio de Minkowski, principio de relatividad de referencia de tiempo adecuado
Termodinámica y mecánica estadística	Motor de calor, teoría cinética	Las variables constantes y conjugadas de Boltzmann, enthalpy, entropy, ecuación de estado, teorema de equiparación, primera ley de termodinámica, energía libre, calor, ley de gas ideal, energía interna, proceso irreversible, función de partición, presión, proceso reversible, segunda ley de termodinámica, proceso espontáneo, función estatal, conjunto estadístico, temperatura, equilibrio termodinámico
Mecánica cuántica	Formulación integral, teoría de dispersión, ecuación de Schrödinger, teoría de campo cuántico, mecánica estadística cuántica	aproximación diabática, principio de correspondencia, partícula libre, Hamiltonian, Hilbert espacio, partículas idénticas, mecánica de matriz, constante de Planck, operadores, quanta, cuantización, enredamiento cuántico, oscilador armónico cuántico, número cuántico, túnel cuántico, gato de Schrödinger, ecuación de Dirac, doble funcionamiento, principio de incertidumbre de onda Pauli, principio de onda

Conceptos por campo

Campo	Subfields	Principales teorías	Conceptos
Física de partículas	Física aceleradora, física nuclear, astrofísica nuclear, astrofísica de partículas, fenomenología de la física de partículas	Modelo estándar, teoría de campo cuántica, cromodinámica cuántica, teoría de electroweak, teoría de campo eficaz, teoría de campo de celo, teoría de medidores de celo, teoría de calibre, supersimetría, Teoría Unificada Grand, teoría de superestring, Teoría M	Fuerza fundamental (gravitacional, electromagnética, débil, fuerte), partículas elementales, espina, antimateria, ruptura espontánea de la simetría, brane, cuerda, gravedad cuántica, teoría de todo, energía del vacío
Física atómica, molecular y óptica	Física atómica, física molecular, astrofísica atómica y molecular, física química, óptica, fotonica	Óptica cuántica, química cuántica, ciencias de la información cuántica	Atom, molécula, difracción, radiación electromagnética, láser, polarización, línea espectral, efecto Casimir
Física de materia condensada	Física de estado sólido, física de alta presión, física de baja temperatura, nanoescala y física mesocópica, física polímero	Teoría BCS, Teorema de Bloch, gas de Fermi, líquido de Fermi, teoría de muchos cuerpos	Fases (gas, líquido, sólido, condensado Bose-Einstein, superconductor, superfluido), conducción eléctrica, magnetismo, autoorganización, giro, ruptura espontánea de simetría
Astrofísica	Cosmología, física de gravedad, astrofísica de alta energía, astrofísica planetaria, física de plasma, física espacial, astrofísica estelar	Big Bang, modelo Lambda-CDM, inflación cósmica, relatividad general, ley de la gravitación universal	Agujero negro, radiación de fondo cósmico, cuerda cósmica, cosmos, energía oscura, materia oscura, galaxia, gravedad, radiación gravitatoria, singularidad gravitacional, planeta, Sistema Solar, estrella, supernova, universo

Listas

Índice de artículos de física

Lista de notaciones físicas comunes
Listas de ecuaciones físicas
Lista de publicaciones importantes en física
Lista de leyes en la ciencia
Lista de letras utilizadas en matemáticas y ciencias
Lista de físicos
Lista de revistas de física
Lista de unidades científicas llamadas por personas
Variables utilizadas comúnmente en la física
Lista de premios de física

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