Selgitame, mis on füüsika ja neljaks põhivaldkonnaks, milleks see on jagatud. Samuti nende huvid ja erinevad õppeharud.
Mis on füüsika?
Füüsika kreeka keelest füüsis ("Loodus"), on loodusteadus mis uurib põhiseaduste kaudu Energia, asja, ilm ja ruumi, see tähendab universum ise.
Füüsika on üks akadeemilisemaid erialasid iidne, mille juured ulatuvad tsivilisatsiooni algusesse, mil inimene hakkas püüdma mõista jõude, mis valitsesid teda ümbritsevat maailma.
See on distsipliin, mis on nii teoreetiline (kirjeldab universumi seadusi) kui ka eksperimentaalne (viib ellu hüpotees seoses nimetatud seadustega) ning järgib kontrollimis- ja seadustamismudelit, mida propageerib teaduslik meetod. See on üks Teadused olemasolevad põhi- või kesksed põhimõtted ja nende õppevaldkonnas keemia, bioloogia ja elektroonika, muu hulgas.
Esialgu oli füüsika, nagu paljud teised teadused, selle osa filosoofia või antiikaja loodusfilosoofia, vaid alates Teadusrevolutsioon 17. sajand tekkis iseseisva valdkonnana, mida huvitasid põhiseadused tegelikkus ja kasutades ametlik keel selle matemaatika neid väljendada. Praegu on aga füüsika üks distsipliine, mis aitab kõige rohkem kaasa teaduse, tööstusliku ja tehnoloogilise paradigma muutumisele.
Füüsikat, nagu me seda täna tunneme, kirjeldavad neli teoreetilise raamistikku, mis sõltuvad uuritava aine suurusest ja selle liikumise kiirusest. Need on:
- Klassikaline mehaanika. See käsitleb tajutavaid liikumisi makroskoopilistes kehades, mille kiirused on võrreldes kehadega väga väikesed valguse kiirus.
- Relativistlik mehaanika. Albert Einsteini 20. sajandi teoreetilistele arengutele tuginedes meenutab see oma deterministliku iseloomuga klassikat. Relativistlik mehaanika kirjeldab aga nähtusi, mis jäävad erirelatiivsusteooria raamidesse, mis kirjeldab kehade käitumist, mis liiguvad lähedase kiirusega. valgus; ja üldisest relatiivsusteooriast, mis on gravitatsioonivälja teoreetiline formuleering (gravitatsiooni).
- Kvantmehaanika. See uurib väga väikesemahulisi süsteeme, nagu aatomid ja elementaarosakesed. Kirjeldage nende koostoimeid nende kolme abil jõud mis valitsevad nendel skaaladel: tugev, nõrk ja elektromagnetiline jõud.
- Kvantvälja teooria. See on matemaatiline formalism kirjeldada kvantmehaanika osakeste käsitlemine väljadena. See on väga kasulik näiteks elektromagnetvälja uurimisel. Kvantmehaanikas kirjeldatakse elektromagnetvälja kui komplekti osakesed elemendid, mida nimetatakse footoniteks. Kvantväljateooria seevastu käsitleb seda pideva väljasüsteemina.
Mida füüsika uurib?
Gravitatsioon on külgetõmbejõud kahe või enama keha vahel.
Füüsika käsitleb põhiseadusi universumst mõista ja kirjeldada mehaanikat, millega universum toimib. Neid seadusi kirjeldavad neli põhilist vastasmõju:
- Gravitatsioon. Tõmbejõud kahe või enama massiivse keha vahel (millel on mass). Mida massiivsemad on kehad, seda intensiivsem on jõud ja seda kaugemale ulatuv mõju on.
- Elektromagnetism. Tõmbe- või tõukejõud, mis avaldub elektriliselt laetud osakeste vahel.
- Nõrgad tuumajõud. Seda nimetatakse ka nõrgaks interaktsiooniks, see on jõud, mis eksisteerib põhiosakeste vahel, on väga väikese ulatusega ja vastutab aatomi lagunemise ja radioaktiivsuse eest.
- Tugevad tuumajõud. See on külgetõmbejõud, mis hoiab neutronid ja prootonid aatomi tuumas, ületades viimaste vahelise elektromagnetilise tõuke (positiivselt laetud).
Füüsika harud
- Akustika. Uurige olemust heli: selle levik, päritolu, kõrgus.
- Astrofüüsika. Uurige tähed (selle omadused, päritolu, evolutsioon) füüsikaseaduste kaudu.
- Biofüüsika. Uurige füüsikaseadusi, mis reguleerivad bioloogilisi nähtusi ja kõigi füüsikalisi seisundeid elusolendid.
- Elektromagnetism. Uurige elektrilisi ja magnetilisi nähtusi asja ja põldudelt magnetiline energia mis ruumis eksisteerivad.
- Tuumafüüsika. Uurige aatomite tuumade käitumist ja omadusi.
- Tugev mehaanika. See uurib peamiselt tahkete kehade liikumist.
- Vedeliku mehaanika. Uurige vedelike dünaamikat: vedelikud ja gaasid.
- Optika. Uurige valgust ja sellega seotud nähtusi: selle olemust, levikut, omadusi jne.
- Termodünaamika. Uurige soojust ja töö, mida see toodab.
- Kosmoloogia. Uurige universumi päritolu ja seda reguleerivaid seadusi.
- Kvantmehaanika. Uurige aine põhiosakesi, st aatomeid ja subatomilisi osakesi.
Mis on keemia?
Keemia on distsipliin, mis esitab kokkupuutepunkte füüsikaga, eelkõige huvides selle aine vastu. See distsipliin uurib aine koostist ja struktuuri ning reaktsioone, mis toimuvad erinevate ainete vahel või soojuse või muude energiavormide juuresolekul.