Wyjaśniamy, czym jest fizyka i cztery podstawowe dziedziny, na które jest podzielona. Również ich zainteresowania i różne kierunki studiów.
Czym jest fizyka?
Fizyka, z greki physis („Natura”), jest naturalna nauka który bada, poprzez podstawowe prawa, Energia, ten materiał, ten pogoda i przestrzeń, to znaczy sam wszechświat.
Fizyka to jedna z najbardziej akademickich dyscyplin starożytny, którego korzenie sięgają początków cywilizacji, kiedy człowiek zaczął próbować zrozumieć siły rządzące otaczającym go światem.
Jest to dyscyplina zarówno teoretyczna (opisuje prawa wszechświata), jak i eksperymentalna (wprowadzana w życie) hipoteza w odniesieniu do tych przepisów) i przestrzega modelu weryfikacji i legitymizacji promowanego przez metoda naukowa. Jest to jeden z Nauki podstawowe lub centralne zasady, które istnieją, oraz w ich dziedzinie chemii, biologia i elektronika, między innymi.
Początkowo fizyka, podobnie jak wiele innych nauk, była częścią filozofia lub naturalną filozofię starożytności, ale z Rewolucja naukowa Wiek XVII wyłonił się jako niezależna dziedzina, zainteresowana podstawowymi prawami rzeczywistość i używając język formalny z matematyka wyrażać je. Obecnie jednak fizyka jest jedną z dyscyplin najbardziej przyczyniających się do zmiany paradygmatu naukowego, przemysłowego i technologicznego.
Fizykę, jaką znamy dzisiaj, opisują cztery ramy teoretyczne, które zależą od wielkości badanej materii i szybkości jej ruchu. To są:
- Klasyczna mechanika. Zajmuje się dostrzegalnymi ruchami ciał makroskopowych, których prędkości są bardzo małe w porównaniu do prędkość światła.
- Mechanika relatywistyczna. Opierając się na teoretycznych osiągnięciach Alberta Einsteina w XX wieku, przypomina klasyczny w swoim deterministycznym charakterze. Jednak mechanika relatywistyczna opisuje zjawiska, które mieszczą się w ramach specjalnej teorii względności, która opisuje zachowanie ciał poruszających się z prędkością bliską prędkości światło; oraz z Ogólnej Teorii Względności, która jest teoretycznym sformułowaniem pola grawitacyjnego (powaga).
- Mechanika kwantowa. Bada bardzo małe systemy, takie jak: atomy i cząstki elementarne. Opisz ich interakcje za pomocą trzech siły które panują w tych skalach: siła silna, słaba i elektromagnetyczna.
- Kwantowa teoria pola. Jest to matematyczny formalizm opisujący mechanika kwantowa traktowanie cząstek jako pól. Jest to bardzo przydatne na przykład podczas badania pola elektromagnetycznego. W mechanice kwantowej pole elektromagnetyczne jest opisywane jako zbiór cząstki elementale zwane fotonami. Z drugiej strony kwantowa teoria pola traktuje ją jako ciągły system pola.
Co studiuje fizyka?
Grawitacja to siła przyciągająca pomiędzy dwoma lub więcej ciałami.
Fizyka zajmuje się podstawowymi prawami wszechświat, to znaczy zrozumieć i opisać mechanikę działania wszechświata. Prawa te są opisane przez cztery podstawowe interakcje:
- Powaga. Siła przyciągania między dwoma lub więcej masywnymi ciałami (które mają masę). Im bardziej masywne ciała, tym silniejsza siła i tym bardziej dalekosiężny efekt.
- Elektromagnetyzm. Siła przyciągania lub odpychania, która przejawia się między naładowanymi elektrycznie cząsteczkami.
- Słabe siły jądrowe. Nazywana również słabym oddziaływaniem, jest to siła istniejąca między podstawowymi cząstkami, ma bardzo krótki zasięg i jest odpowiedzialna za rozpady atomowe i radioaktywność.
- Silne siły nuklearne. Jest to siła przyciągania, która utrzymuje neutrony i protony w jądrze atomu, przezwyciężając odpychanie elektromagnetyczne między tymi ostatnimi (naładowane dodatnio).
Oddziały fizyki
- Akustyka. Przestudiuj naturę dźwięk: zasięg, pochodzenie, wysokość.
- Astrofizyka. Studiować gwiazdy (jego właściwości, pochodzenie, ewolucja) poprzez prawa fizyki.
- Biofizyka. Przestudiuj prawa fizyczne, które rządzą zjawiskami biologicznymi i stanami fizycznymi wszystkich żyjące istoty.
- Elektromagnetyzm. Zbadaj zjawiska elektryczne i magnetyczne materiał i z pól energia magnetyczna które istnieją w kosmosie.
- Fizyka nuklearna. Zbadaj zachowanie i właściwości jąder atomów.
- Solidna mechanika. Zajmuje się głównie badaniem ruchu ciał stałych.
- Mechanika płynów. Zbadaj dynamikę płynów: cieczy i gazów.
- Optyka. Badaj światło i zjawiska z nim związane: jego naturę, propagację, właściwości itp.
- Termodynamika. Studiować ciepło i pracę, którą produkuje.
- Kosmologia. Przestudiuj pochodzenie wszechświata i rządzące nim prawa.
- Mechanika kwantowa. Zbadaj podstawowe cząstki materii, czyli atomy i cząstki subatomowe.
Czym jest chemia?
Chemia jest dyscypliną, która przedstawia punkty styczności z fizyką, w szczególności w jej zainteresowaniu tą tematyką. Dyscyplina ta bada skład i strukturę materii oraz reakcje zachodzące między różnymi substancjami lub w obecności ciepła lub innych form energii.