A fizika egy természettudományos vagy „tiszta” tudományág, amelynek eredete a klasszikus időkig nyúlik vissza. A kémiával és a biológiával együtt mélyrehatóan megváltoztatta azt, ahogyan az emberek felfogják és feldolgozzák a körülöttünk lévő világot. A fizika különböző ágai mellett más tudományágak is tanulmányozhatók.
Ebben a cikkben a fizika különböző ágairól, jellemzőikről és tanulmányozásukról fogunk beszélni.
Fizika és kémia
A kémia az anyag és az élőlények összetételével foglalkozik, míg a biológia és a fizika a világegyetemet irányító alapvető erők tudományos tanulmányozásával és leírásával foglalkozik . Ezen erők tanulmányozása, valamint e tudományág és más tudományos és diszciplináris területek közötti kapcsolódási pontok alapján a fizika számos ágra vagy területre oszlik, mindegyiknek megvan a saját neve és célja. Például többet megtudhatsz az atommodellekről , amelyek elengedhetetlenek az anyag megértéséhez.
Mivel azonban a fizika az egyik legrégebbi tudomány, és mivel más ma létező tudományágak nem mindig léteztek, gyakori, hogy megkülönböztetünk három nagy pillanatot vagy három nagy perspektívát, amelyeket a fizika tanulmányozása tartalmaz.
A fizika ágai
- klasszikus fizika. Háttere a klasszikus ókorból, különösen az ókori Görögországból származik, és az univerzum azon jelenségeire összpontosít, ahol a sebesség kisebb, mint a fénysebesség, a térbeli lépték pedig nagyobb, mint az atomoké és a molekuláké. Elvei a klasszikus mechanikán vagy a newtoni mechanikán alapulnak, mivel Isaac Newton (1642-1727) a nagy gondolkodók egyike volt. Ez a megközelítés szorosan összefügg a geológia abban az értelemben, hogy megértsük az anyag Földön való mozgását.
- Modern fizika. Eredete a 1858. század végére és a 1947. század elejére nyúlik vissza, és Max Planck (1879-1955) és Albert Einstein (XNUMX-XNUMX) kutatásának köszönhetően a klasszikus fizika különböző fogalmai alaposan módosultak: a speciális relativitáselmélet. és az általános relativitáselmélet.
- Kortárs fizika. A leginnovatívabb megközelítések, amelyek a 20. század végén és a 21. század elején keletkeztek, a nemlineáris rendszerek funkcionális leírására, a termodinamikai egyensúlyon kívüli folyamatokra, és gyakran a megfigyelhetetlen univerzumot övező legavantgárdabb és legösszetettebb irányzatokra összpontosítanak. Ez gyakran olyan tanulmányokhoz vezethet éghajlatváltozás.
A fizika ágainak változatai
Ezalatt a három pillanat alatt a fizika olyan tudományterületeket halmozott fel, amelyek mindegyike elindítja vagy felöleli a fizika egy-egy úgynevezett ágát:
- Klasszikus mechanika. Középpontjában a fénysebesség alatti sebességgel való mozgás fogalma és a tárgyak makroszkopikus viselkedése áll, és az időt változtathatatlan fogalomként, az univerzumot pedig meghatározott entitásként kezeli. Általában vektormechanikából, Isaac Newton kutatásainak eredményeiből és mozgástörvényeiből, valamint absztrakt és matematikai jellegű analitikus mechanikából áll, amelynek kezdeményezőjének Gottfried Leibnizt (1646-1716) tekintik. A geomorfológia Ez a mozgások és változások megértéséhez is kapcsolódik a Föld felszínén.
- Termodinamika. A makroszkopikus rendszerek energiamérlegének, hő- és energiaátadási folyamatainak, az energia formájának és a munkavégzésre való felhasználásának tanulmányozása.
- Elektromágnesesség. Ez a fizika azon ága, amely az elektromosságot és a mágnesességet vizsgálja, és ezt egységesen, azaz egyetlen elmélet alapján teszi. Ez azt jelentette, hogy érdeklődni kezdett az elektromos és mágneses terek jelenségei, valamint ezek megfeleltetése és kölcsönhatása, figyelembe véve a fényt. Eredete Michel Faraday (1791-1867) és James Clerk Maxwell (1831-1879) tanulmányaira nyúlik vissza. További információkért olvassa el a témát spektroszkópia.
- Akusztika. Ez a hangfizika elnevezése, amely a hanghullámok tulajdonságainak és terjedésének, a különböző médiumokban való viselkedésének és manipulálási lehetőségeinek tanulmányozására irányul. Alkalmazásai alapvető fontosságúak a hangszerek világában, de mindennapi életünkben tovább mennek.
- Optika. Ez a fény fizikája, amelynek célja a látható (és láthatatlan) elektromágneses spektrum összetett természetének és az anyaggal való kölcsönhatási módok megértése: különböző közegek, visszaverő anyagok és prizmák. Ez a diszciplína az ókorban keletkezett, de a modern időkben forradalmasították, lehetővé téve olyan eszközök létrehozását, amelyeket az emberek korábban soha nem sejtettek, mint például mikroszkópok, kamerák és korrekciós (orvosi) optikák.
- Áramlástan. A folyadékok mozgásának és környezetükkel való kölcsönhatásának tanulmányozására összpontosít. Ez azt jelenti, hogy elsősorban folyadékokat és gázokat vizsgál, de más összetett anyagformákat is, amelyek áramlanak, azaz folytonossá válhatnak.
- Kvantummechanika. A természet nagyon kis térbeli léptékű, például atomok és szubatomi részecskék tanulmányozásának szentelték. Ennek dinamikáját és kölcsönhatásait elemzi, és a 20. század eleji fizika fejlődésének eredménye, amely a klasszikus mechanika feltevéseiből indult ki, és egy új tudományterületet nyitott meg: a szubatomi világot és annak lehetséges manipulációit. Ezen kívül többet megtudhat a mi a kvantumfizika hogy megértsük annak elveit.
- Káoszelmélet. A komplex és dinamikus fizikai rendszerek tanulmányozására összpontosít, felhasználva Newton differenciálegyenleteit és olyan fizikusok közreműködését, mint Lenz (1917-2008) stb.
egyéb ágak
Ezenkívül a más tudományokkal és tudományágakkal való kölcsönhatás miatt a fizika néhány ága megszületett:
- Geofizika. Ez a fizika és a geológia kapcsolatának eredménye, amely bolygónk belső rétegeinek: szerkezetének, dinamikájának és evolúciós történetének tanulmányozására irányult, figyelembe véve az anyag ismert alapvető törvényeit: gravitáció, elektromágnesesség, sugárzás stb. Ez a kapcsolat elengedhetetlen ahhoz, hogy megértsük bolygónk viselkedését a hidrogeológia területe.
- Asztrofizika. Ez a csillagfizika, vagyis a világűrben látható vagy észlelhető objektumok, például csillagok, ködök vagy fekete lyukak tanulmányozására alkalmazott fizika. Ez a tudományág kéz a kézben jár a csillagászattal, és rengeteg információval szolgál arról, hogyan működik a bolygón kívüli tér, és milyen következtetéseket lehet levonni megfigyeléseiből. További információkért fedezze fel csillagászati obszervatóriumok.
- Fizikai kémia. Ez az erőtudomány (fizika) és az anyagtudomány (kémia) metszéspontja. Ez magában foglalja az anyag tanulmányozását fizikai fogalmak segítségével.
- Biofizika. Az élőlények fizika szemszögéből történő tanulmányozásának szentelve, különösen a molekuláris dinamika szintjén, vagyis a szubatomi részecskék és az energia cseréje és kölcsönhatása élőlényeken belül és között.
Remélem, hogy ezen információk birtokában többet megtudhat a fizika ágairól és azok jellemzőiről.