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Física clásica. Se ocupa de estudiar los fenómenos cuya velocidad es pequeña en comparación con la velocidad de la luz, pero cuyas escalas espaciales superan la perspectiva de los átomos y las moléculas.
Física moderna. Se interesa por los fenómenos que ocurren a velocidades cercanas a la de la luz, o cuyas escalas espaciales son del orden de los átomos y las moléculas. Esta rama se desarrolló a principios del siglo XX.
Física contemporánea. La rama más reciente se ocupa de fenómenos no-lineales y procesos fuera del equilibrio termodinámico.
Dentro de esta clasificación, podemos organizar a la física en ramas de acuerdo al tamaño de los objetos que estudian, de la siguiente manera:
Cosmología. Se interesa por las relaciones existentes en la totalidad del universo, como una entidad uniforme y conjunta. Esto implica comprender el origen de todo lo que existe, manejar hipótesis de hacia dónde va el universo y de cuál puede ser su futuro.
Astrofísica. Su interés radica en las relaciones existentes entre astros. Es el estudio de la física aplicada a la astronomía. Estudia el origen y evolución de las estrellas, las galaxias, los agujeros negros, y todo fenómeno físico que ocurre en el espacio exterior.
Geofísica. Limitando su perspectiva al planeta Tierra, los geofísicos se ocupan de las relaciones de la materia que la compone, desde su campo magnético hasta la mecánica de los fluidos en su núcleo de metal fundido.
Biofísica. Avocados al estudio de la vida, los físicos de esta rama se interesan por las relaciones de la materia que compone, rodea y alberga a los seres vivos, lo que puede implicar el estudio de sus cuerpos, sus células o sus ecosistemas.
Física atómica. Su estudio se centra en los átomos que integran la materia y en las interacciones que existen entre ellos.
Física nuclear. Esta rama se ocupa esencialmente de los núcleos atómicos, sus componentes y lo que ocurre con ellos durante, por ejemplo, los procesos de fisión y fusión nuclear, o la desintegración radiactiva. La física nuclear se estudia en el marco de la mecánica cuántica.
Fotónica. Esta rama de la física, que también se enmarca dentro de la mecánica cuántica, se interesa por los fotones que son las partículas elementales asociadas al campo electromagnético. En el espectro de frecuencias de la luz visible, los fotones son lo que comúnmente se conoce como luz.