פיזיקה היא דיסציפלינה מדעית השייכת למה שמכונה מדעי הטבע או "הטהורים", עם תקדימים שמקורם בתקופות הקלאסיות. יחד עם הכימיה והביולוגיה, זה שינה עמוקות את הדרך בה אנו בני האדם מבינים ומעבדים את העולם סביבנו. יש הבדל ענפי הפיזיקה שניתן ללמוד יחד עם המדע הזה.
במאמר זה אנו הולכים לספר לכם על ענפי הפיזיקה השונים, המאפיינים שלהם ומה הם לומדים.
פיזיקה וכימיה
הכימיה חוקרת את הרכב החומר והיצורים החיים, ביולוגיה ופיזיקה מוקדש למחקר ותיאור מדעי של כוחות היסוד השולטים ביקום. בהתבסס על חקר הכוחות הללו ונקודות המגע של אותו מחקר עם תחומים מדעיים ודיסציפלינריים אחרים, הפיזיקה מחולקת לענפים או תחומים רבים, שלכל אחד מהם שם ומטרות משלו.
עם זאת, מכיוון שהפיזיקה היא אחד המדעים העתיקים ביותר, ומכיוון שדיסציפלינות אחרות שקיימות היום לא תמיד היו קיימות, מקובל להבחין בשלושה רגעים גדולים, או שלוש נקודות מבט גדולות, שלימוד הפיזיקה מכיל.
ענפי פיזיקה
- פיזיקה קלאסית. הרקע שלו מגיע מהעת העתיקה הקלאסית, במיוחד יוון העתיקה, ומתמקד בתופעות ביקום שבהן המהירות קטנה ממהירות האור והקנה מידה המרחבי גדול מאטומים ומולקולות. עקרונותיו מבוססים על מכניקה קלאסית או מכניקה ניוטונית, שכן אייזק ניוטון (1642-1727) היה אחד מההוגים הגדולים.
- פיזיקה מודרנית. מקורותיו מתוארכים לסוף המאה ה-1858 ותחילת המאה ה-1947, ובזכות המחקר של מקס פלאנק (1879-1955) ואלברט איינשטיין (XNUMX-XNUMX), המושגים השונים של הפיזיקה הקלאסית שונו באופן עמוק: תורת היחסות הפרטית. ותורת היחסות הכללית.
- פיזיקה עכשווית. המגמות החדשניות ביותר, שנקודות המוצא שלהן ממוקמות בסוף המאה ה-XNUMX ותחילת המאה ה-XNUMX, מוקדשות לתיאור פונקציונלי של מערכות לא-לינאריות, תהליכים מחוץ לשיווי משקל תרמודינמי ולעיתים קרובות, האוונגרד והאוונגרד ביותר. מגמות מורכבות סביב היקום הבלתי ניתן לצפייה.
גרסאות של ענפי הפיזיקה
במהלך שלושת הרגעים הללו, הפיזיקה צוברת תחומי לימוד, שכל אחד מהם יוזם או מקיף את אחד מהענפים המכונים של הפיזיקה:
- מכניקה קלאסית. הוא מתמקד ברעיון של תנועה במהירויות הנמוכות ממהירות האור ובהתנהגות המקרוסקופית של עצמים, ומאופיין בהתייחסות לזמן כאל מושג בלתי משתנה וליקום כישות מוגדרת. באופן כללי, היא מורכבת ממכניקה וקטורית, מתוצאות מחקריו של אייזק ניוטון וחוקי התנועה שלו ומכניקה אנליטית בעלת אופי מופשט ומתמטי, שיוזם נחשב לגוטפריד לייבניץ (1646-1716).
- תֶרמוֹדִינָמִיקָה. מוקדש לחקר מאזן האנרגיה של מערכות מקרוסקופיות, תהליכי העברת החום והאנרגיה שלהן, צורת האנרגיה וכיצד היא משמשת לביצוע עבודה.
- אלקטרומגנטיות. ענף הפיזיקה הוא זה שחוקר חשמל ומגנטיות ועושה זאת בצורה מאוחדת, כלומר לפי אותה תיאוריה וייחודית. פירוש הדבר הוא שהתעניין בתופעות של שדות חשמליים ומגנטיים והתאמתם ואינטראקציה ביניהם, תוך התחשבות באור. מקורותיו חוזרים למחקריהם של מישל פאראדיי (1791-1867) וג'יימס קלרק מקסוול (1831-1879).
- אֲקוּסְטִיקָה. זהו שמה של הפיזיקה של הקול, המוקדשת לחקר תכונותיהם והתפשטותם של גלי קול, התנהגותם במדיות שונות ואפשרות המניפולציה שלהם. היישומים שלו הם בסיסיים בעולם כלי הנגינה, אבל הם הולכים רחוק יותר בחיי היומיום שלנו.
- אוֹפְּטִיקָה. זוהי הפיזיקה של האור, המוקדשת להבנת הטבע המורכב של הספקטרום האלקטרומגנטי הנראה (והבלתי נראה) והדרכים שבהן הוא מקיים אינטראקציה עם החומר: מדיות שונות, חומרים מחזירי אור ומנסרות. דיסציפלינה זו קמה בעת העתיקה אך עברה מהפכה בעת המודרנית, ואיפשרה יצירת מכשירים שבני אדם מעולם לא חשדו בהם קודם לכן, כגון מיקרוסקופים, מצלמות ואופטיקה מתקנת (רפואית).
- מכניקת נוזלים. הוא מתמקד בחקר תנועת הנוזלים והאינטראקציה שלהם עם סביבתם. זה אומר שהוא חוקר בעיקר נוזלים וגזים, אבל גם צורות מורכבות אחרות של חומר שיכולות לזרום, כלומר להפוך לרציפות.
- מכניקה קוואנטית. הוא מוקדש לחקר הטבע בקנה מידה מרחבי קטן מאוד, כגון אטומים וחלקיקים תת-אטומיים. הוא מנתח את הדינמיקה והאינטראקציות שלהם והוא תוצאה של התקדמות בפיזיקה בתחילת המאה ה-XNUMX שהחלה מהנחות היסוד של המכניקה הקלאסית ופתחה תחום מחקר חדש: העולם התת-אטומי והמניפולציה האפשרית שלו.
- תורת הכאוס. הוא מתמקד בחקר מערכות פיזיקליות מורכבות ודינמיות, תוך שימוש במשוואות הדיפרנציאליות של ניוטון ובתרומות של פיזיקאים כמו לנץ (1917-2008) וכו'.
סניפים אחרים
בנוסף, בשל האינטראקציה עם מדעים ודיסציפלינות אחרות, נולדו כמה ענפי פיזיקה:
- גיאופיזיקה. זוהי תוצאה של מגע בין פיזיקה לגיאולוגיה, המוקדש לחקר השכבות הפנימיות של הפלנטה שלנו: המבנה, הדינמיקה וההיסטוריה האבולוציונית שלו, תוך התחשבות בחוקי היסוד הידועים של החומר: כוח הכבידה, אלקטרומגנטיות, קרינה וכו'. .
- אסטרופיזיקה. מדובר בפיזיקה של כוכבים, כלומר, פיזיקה המיושמת לחקר עצמים גלויים או ניתנים לזיהוי בחלל החיצון, כמו כוכבים, ערפיליות או חורים שחורים. דיסציפלינה זו הולכת יד ביד עם אסטרונומיה ומספקת שפע של מידע על אופן פעולת החלל החוץ-פלנטרי ואיזה מסקנות ניתן להסיק מתצפיותיו.
- כימיה פיזיקלית. זהו המפגש בין מדע הכוחות (פיזיקה) לבין מדע החומר (כימיה). זה כולל חקר החומר תוך שימוש במושגים פיזיקליים.
- בִּיוֹפִיסִיקָה. מוקדש לחקר יצורים חיים מנקודת המבט של הפיזיקה, במיוחד ברמת הדינמיקה המולקולרית, כלומר החלפה ואינטראקציה של חלקיקים תת-אטומיים ואנרגיה בין ובתוך יצורים חיים.
אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד עוד על ענפי הפיזיקה ומאפייניהם.