Delinear áreas de la investigación en física no es una tarea trivial y gran parte de la investigación en física no se llama física, sino astronomía, ciencia e ingeniería de materiales, ingeniería y ciencias mecánicas, ingeniería eléctrica, matemáticas aplicadas, etc. Sin embargo, la mayoría de las investigaciones se realizan tradicionalmente. Por personas llamadas físicos pueden caber bajo unos pocos paraguas:
- Cosmología y gravedad: este campo está interesado en estudiar el universo en las escalas más grandes. Esto incluye estudiar todo, desde el Big Bang hasta la formación de galaxias y la Materia Oscura hasta las Ondas Gravitacionales. El estudio de Big Bang y Dark Matter también requiere estudios en Teoría de campos cuánticos y Física de partículas elementales, que se mencionan a continuación. Nuestro mejor modelo actual y hasta ahora perfecto para la gravedad es la relatividad general, sin embargo, se han propuesto otras teorías. La importancia de este campo, tal como lo veo, es que nos permite entender quiénes somos en este universo y basarnos en la ciencia y la observación. Además sirve para saciar nuestra curiosidad del universo. En cierto modo, esto es más similar a la importancia del arte que al resto de la ciencia.
- Teoría cuántica de campos y física de partículas elementales: este campo se ocupa de la física en la escala más pequeña y fundamental. Aquí los físicos estudian lo que constituye este universo y cómo se comporta exactamente. Este campo tiene la misma importancia que el anterior, pero además nos ha permitido desarrollar una tecnología más pequeña ya que la física se convierte en una molestia a pequeña escala. Comprender la física de partículas es esencial para tales esfuerzos. Sin embargo, en este sentido, es más útil para inspirar el trabajo en otros campos de la física. A menudo, en materia condensada o AMO, encontraremos una profunda simetría entre cómo funcionan los sistemas a gran escala y cómo funciona la teoría de campos cuánticos. Entonces podemos explotar estas simetrías.
- Física atómica, molecular, óptica y física cuántica: en este campo, los investigadores estudian las propiedades de la mayoría de las veces la luz y su interacción con materiales con énfasis en las propiedades atómicas y moleculares. Es este campo el que fundamenta la computación cuántica mediante el estudio de cómo se conserva la información cuántica en las interacciones de la materia ligera. Aquí, también se estudian las propiedades de las interacciones de electrones. Este campo sirve como base para el desarrollo de materiales y tecnologías ópticas, así como también para la electrónica, y puede informar el estudio en Física de la Materia Condensada. Es una de las áreas más aplicables de la física.
- Física de la materia condensada: este es un estudio de la física de los materiales que no son diluidos (gases) ni súper compactos (estrellas densas). Este enorme campo estudia todo, desde la física del estado sólido hasta la superconductividad y la superfluidez. Es extremadamente importante en Ciencia de Materiales e Ingeniería Eléctrica y es posiblemente el área más importante de la física dada la gran cantidad de aplicaciones. Toda la electrónica moderna, incluida la nanotecnología y la tecnología informática, se basa en la Física de la Materia Condensada, así como los desarrollos recientes en Biofísica que tienen implicaciones en la tecnología Biomédica y la Biología. Por lo tanto, la Física de la Materia Condensada es la más financiada y más investigada de las áreas de la física.
- Física nuclear: la física nuclear depende en gran medida de la física de partículas y está estrechamente relacionada con la física de la AMO y la materia condensada. Aquí se estudian las interacciones y propiedades de los núcleos atómicos. La importancia de la física nuclear es amplia, desde la energía nuclear hasta la tecnología de resonancia magnética y la datación por carbono. La radiactividad es altamente aplicable y muy importante en la sociedad.
- Física del plasma: este campo estudia el plasma (estado de la materia). Parece un campo de nicho, pero es un campo muy difícil ya que las partículas de interacción dentro de los plasmas no se conocen bien. Hay una serie de aplicaciones de la Física del Plasma, incluidos los láseres, la física nuclear, la astrofísica y la tecnología electrónica.
- Astrofísica: aquí se estudia la física de los cuerpos astronómicos. Este campo requiere, con mayor frecuencia, el conocimiento de la mayoría de los campos mencionados anteriormente. ¡La importancia de este campo es similar a la del # 1 con una emoción añadida de viajes espaciales fundadores!
Menciones honoríficas:
Biofísica: este prometedor campo puede ganar su lugar entre los 7 anteriores en los próximos 10 años. Con el crecimiento actual del sector biotecnológico y biomédico, las técnicas modernas, altamente rigurosas y matemáticas / físicas están encontrando un mayor uso en la biología.
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Mecánica estadística y termodinámica: este campo, debido a su increíble éxito histórico en la descripción del mundo físico, es principalmente un libro cerrado para los físicos. La investigación en curso se realiza en gran medida por los matemáticos.
La teoría de cuerdas y la teoría M: a pesar de su reconocimiento de nombre ubicuo, este campo es, en verdad, muy pequeño. Además, dada su teoría tan alejada del experimento y su falta de ideas comprobables, difícilmente puede considerarse física. En cualquier caso, encajaría con el # 2.
