Selitämme, mitä fysiikka on ja neljä perusaluetta, joihin se on jaettu. Myös heidän kiinnostuksensa ja eri opintoalat.
Mikä on fysiikka?
Fysiikka kreikasta fyysistä ("Luonto"), on luonnontiede joka tutkii peruslakien kautta Energiaa, asia, sää ja tilaa, toisin sanoen itse maailmankaikkeus.
Fysiikka on yksi akateemisimmista tieteenaloista ikivanha, jonka juuret ulottuvat sivilisaation alkuun, jolloin ihminen alkoi yrittää ymmärtää voimia, jotka hallitsivat häntä ympäröivää maailmaa.
Se on sekä teoreettista (kuvaa maailmankaikkeuden lakeja) että kokeellista (toteuttaa käytännössä) tieteenalaa. hypoteesi koskien mainittuja lakeja) ja noudattaa viranomaisen edistämää varmennus- ja legitimointimallia tieteellinen metodi. Se on yksi niistä Tieteet olemassa olevista perus- tai keskeisistä periaatteista ja opiskelualueellaan kemiasta, biologia ja elektroniikka, muun muassa.
Aluksi fysiikka oli osa sitä, kuten monet muutkin tieteet filosofia tai antiikin luonnonfilosofiaa, mutta siitä Tieteellinen vallankumous Seitsemästoista vuosisata nousi itsenäiseksi alaksi, joka oli kiinnostunut peruslaeista todellisuus ja käyttämällä muodollinen kieli -lta matematiikka ilmaista niitä. Tällä hetkellä fysiikka on kuitenkin yksi niistä tieteistä, jotka vaikuttavat eniten tieteen, teollisuuden ja teknologisen paradigman muutokseen.
Fysiikka sellaisena kuin se nykyään tunnetaan, on kuvattu neljällä teoreettisella viitekehyksellä, jotka riippuvat tutkittavan aineen koosta ja sen liikkeen nopeudesta. Nämä ovat:
- Klassinen mekaniikka. Se käsittelee havaittavia liikkeitä makroskooppisissa kappaleissa, joiden nopeudet ovat hyvin pieniä verrattuna valonnopeus.
- Relativistinen mekaniikka. Albert Einsteinin 1900-luvun teoreettiseen kehitykseen perustuen se muistuttaa klassista determinististä luonnetta. Relativistinen mekaniikka kuvaa kuitenkin ilmiöitä, jotka kuuluvat erityiseen suhteellisuusteoriaan, joka kuvaa kappaleiden käyttäytymistä, jotka liikkuvat nopeudella, joka on lähellä valoa; ja yleisestä suhteellisuusteoriasta, joka on gravitaatiokentän teoreettinen muotoilu (painovoima).
- Kvanttimekaniikka. Se tutkii hyvin pienimuotoisia järjestelmiä, kuten atomeja ja alkuainehiukkasia. Kuvaile heidän vuorovaikutustaan käyttämällä kolmea voimat jotka vallitsevat näillä asteikoilla: vahva, heikko ja sähkömagneettinen voima.
- Kvanttikenttäteoria. Se on matemaattinen formalismi kuvaamaan kvanttimekaniikka hiukkasten käsitteleminen kenttinä. Se on erittäin hyödyllinen esimerkiksi sähkömagneettista kenttää tutkittaessa. Kvanttimekaniikassa sähkömagneettinen kenttä kuvataan joukkona hiukkasia elementaalit, joita kutsutaan fotoneiksi. Kvanttikenttäteoria sen sijaan käsittelee sitä jatkuvana kenttäjärjestelmänä.
Mitä fysiikka opiskelee?
Painovoima on vetovoima kahden tai useamman kappaleen välillä.
Fysiikka käsittelee peruslakeja universumi, eli ymmärtää ja kuvata mekaniikkaa, jolla maailmankaikkeus toimii. Näitä lakeja kuvataan neljällä perusvuorovaikutuksella:
- Painovoima. Vetovoima kahden tai useamman massiivisen kappaleen välillä (joilla on massa). Mitä massiivisemmat kappaleet, sitä intensiivisempi voima ja sitä kauaskantoisempi vaikutus.
- Sähkömagnetismi. Houkutteleva tai hylkivä voima, joka ilmenee sähköisesti varautuneiden hiukkasten välillä.
- Heikot ydinvoimat. Kutsutaan myös heikoksi vuorovaikutukseksi, se on perushiukkasten välillä oleva voima, jonka kantama on hyvin lyhyt ja joka on vastuussa atomien hajoamisesta ja radioaktiivisuudesta.
- Vahvat ydinvoimat. Se on vetovoima, joka pitää neutroneja ja protonit atomin ytimessä, voittamalla viimeksi mainitun välisen sähkömagneettisen repulsion (positiivisesti varautunut).
Fysiikan alat
- Akustiikka. Tutki luonnetta ääni: sen levinneisyys, alkuperä, korkeus.
- Astrofysiikka. Tutki tähdet (sen ominaisuudet, alkuperä, evoluutio) fysiikan lakien kautta.
- Biofysiikka. Tutki fysikaalisia lakeja, jotka hallitsevat biologisia ilmiöitä ja kaikkien fyysisiä tiloja elävät olennot.
- Sähkömagnetismi. Opi sähköisiä ja magneettisia ilmiöitä asia ja aloilta magneettista energiaa jotka ovat avaruudessa olemassa.
- Ydinfysiikka. Tutki atomiytimien käyttäytymistä ja ominaisuuksia.
- Kiinteä mekaniikka. Se tutkii pääasiassa kiinteiden kappaleiden liikettä.
- Nestemekaniikka. Tutki nesteiden dynamiikkaa: nesteitä ja kaasuja.
- Optiikka. Tutki valoa ja siihen liittyviä ilmiöitä: sen luonnetta, leviämistä, ominaisuuksia jne.
- Termodynamiikka. Tutki lämpöä ja sen tuottamaa työtä.
- Kosmologia. Tutki maailmankaikkeuden alkuperää ja sitä hallitsevia lakeja.
- Kvanttimekaniikka. Tutki aineen perushiukkasia, eli atomeja ja subatomisia hiukkasia.
Mitä on kemia?
Kemia on tieteenala, joka esittelee kosketuskohtia fysiikkaan, erityisesti sen kiinnostusta aihetta kohtaan. Tämä tieteenala tutkii aineen koostumusta ja rakennetta sekä eri aineiden välillä tai lämmön tai muun energian läsnäollessa tapahtuvia reaktioita.