Fizika ir zinātnes disciplīna, kas pieder pie tā sauktajām dabaszinātnēm jeb "tīrajām" zinātnēm, kuras priekšteči aizsākās klasiskajos laikos. Līdzās ķīmijai un bioloģijai tas ir būtiski mainījis veidu, kā mēs, cilvēki, saprotam un apstrādājam apkārtējo pasauli. Ir dažādi fizikas nozares ko var pētīt kopā ar šo zinātni.
Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim par dažādām fizikas nozarēm, to īpašībām un to, ko tās pēta.
Fizika un ķīmija
Ķīmija pēta vielas un dzīvo būtņu sastāvu, bioloģiju un fiziku ir veltīta Visumu pārvaldošo fundamentālo spēku izpētei un zinātniskam aprakstam. Pamatojoties uz šo spēku izpēti un šī pētījuma saskarsmes punktiem ar citām zinātnes un disciplīnām, fizika ir sadalīta daudzās nozarēs vai jomās, katrai no kurām ir savs nosaukums un mērķi.
Tomēr, tā kā fizika ir viena no vecākajām zinātnēm un tā kā citas mūsdienās pastāvošās disciplīnas ne vienmēr pastāvēja, ir ierasts izšķirt trīs lielos momentus vai trīs lielas perspektīvas, ko satur fizikas studijas.
Fizikas nozares
- klasiskā fizika. Tās fons nāk no klasiskās senatnes, īpaši senās Grieķijas, un tā koncentrējas uz parādībām Visumā, kur ātrums ir mazāks par gaismas ātrumu un telpiskais mērogs ir lielāks par atomiem un molekulām. Tās principi ir balstīti uz klasisko mehāniku vai Ņūtona mehāniku, jo Īzaks Ņūtons (1642-1727) bija viens no lielākajiem domātājiem.
- Mūsdienu fizika. Tās pirmsākumi meklējami 1858. gadsimta beigās un 1947. gadsimta sākumā, un, pateicoties Maksa Planka (1879–1955) un Alberta Einšteina (XNUMX–XNUMX) pētījumiem, dažādie klasiskās fizikas jēdzieni tika būtiski pārveidoti: īpašā relativitāte. un vispārējā relativitāte.
- Mūsdienu fizika. Inovatīvākās tendences, kuru sākumpunkti atrodas XNUMX. gadsimta beigās un XNUMX. gadsimta sākumā, ir veltītas nelineāro sistēmu funkcionālajam aprakstam, procesiem ārpus termodinamiskā līdzsvara un bieži vien avangardiskākajiem un sarežģītas tendences uz nenovērojamo Visumu.
Fizikas nozaru varianti
Šajos trīs brīžos fizika ir uzkrājusi studiju jomas, no kurām katra aizsāk vai aptver kādu no tā sauktajām fizikas nozarēm:
- Klasiskā mehānika. Tas koncentrējas uz jēdzienu kustēties ar ātrumu, kas ir mazāks par gaismas ātrumu, un objektu makroskopisko uzvedību, un to raksturo tas, ka laiks tiek uzskatīts par nemainīgu jēdzienu un Visums kā definēta vienība. Kopumā to veido vektoru mehānika, Īzaka Ņūtona pētījumu rezultāti un viņa kustības likumi, kā arī abstrakta un matemātiska rakstura analītiskā mehānika, kuras iniciators tiek uzskatīts par Gotfrīdu Leibnicu (1646-1716).
- Termodinamika. Veltīts makroskopisko sistēmu enerģijas bilances, to siltuma un enerģijas pārneses procesu, enerģijas formas un to izmantošanas darba veikšanai izpētei.
- Elektromagnētisms. Tā ir fizikas nozare, kas pēta elektrību un magnētismu un dara to vienotā veidā, tas ir, pēc vienas un tās pašas unikālās teorijas. Tas nozīmēja, ka viņš sāka interesēties par elektrisko un magnētisko lauku parādībām un to atbilstību un mijiedarbību, ņemot vērā gaismu. Tās pirmsākumi meklējami Mišela Faradeja (1791-1867) un Džeimsa Klerka Maksvela (1831-1879) pētījumos.
- Akustika. Tas ir skaņas fizikas nosaukums, kas veltīts skaņas viļņu īpašību un izplatīšanās, to uzvedības dažādos medijos un manipulācijas iespēju izpētei. Tās lietojumi ir ļoti svarīgi mūzikas instrumentu pasaulē, taču tie sniedzas tālāk mūsu ikdienas dzīvē.
- Optika. Tā ir gaismas fizika, kuras mērķis ir izprast redzamā (un neredzamā) elektromagnētiskā spektra sarežģīto raksturu un veidus, kādos tas mijiedarbojas ar matēriju: dažādiem nesējiem, atstarojošiem materiāliem un prizmām. Šī disciplīna radās senatnē, bet mūsdienās ir radījusi revolūciju, ļaujot radīt ierīces, par kurām cilvēki nekad agrāk nebija domājuši, piemēram, mikroskopus, kameras un koriģējošu (medicīnisko) optiku.
- Šķidruma mehānika. Tas koncentrējas uz šķidrumu kustības un to mijiedarbības ar vidi izpēti. Tas nozīmē, ka tas galvenokārt pēta šķidrumus un gāzes, bet arī citas sarežģītas matērijas formas, kas var plūst, tas ir, kļūt nepārtrauktas.
- Kvantu mehānika. Tas ir veltīts dabas izpētei ļoti mazos telpiskos mērogos, piemēram, atomos un subatomiskās daļiņās. Tajā analizēta to dinamika un mijiedarbība, un tas ir XNUMX. gadsimta sākuma fizikas sasniegumu rezultāts, kas aizsākās no klasiskās mehānikas pieņēmumiem un pavēra jaunu pētījumu jomu: subatomisko pasauli un tās iespējamās manipulācijas.
- Haosa teorija. Tā koncentrējas uz sarežģītu un dinamisku fizisko sistēmu izpēti, izmantojot Ņūtona diferenciālvienādojumus un fiziķu, piemēram, Lenca (1917-2008) u.c., ieguldījumu.
citas filiāles
Turklāt, pateicoties mijiedarbībai ar citām zinātnēm un disciplīnām, ir radušās dažas fizikas nozares:
- Ģeofizika. Tas ir fizikas un ģeoloģijas kontakta rezultāts, kas veltīts mūsu planētas iekšējo slāņu izpētei: tās struktūrai, dinamikai un evolūcijas vēsturei, ņemot vērā labi zināmos matērijas pamatlikumus: gravitāciju, elektromagnētismu, starojumu utt. .
- Astrofizika. Tas ir par zvaigžņu fiziku, tas ir, fiziku, ko izmanto, lai pētītu kosmosā redzamus vai nosakāmus objektus, piemēram, zvaigznes, miglājus vai melnos caurumus. Šī disciplīna iet roku rokā ar astronomiju un sniedz daudz informācijas par to, kā darbojas ārpusplanētu telpa un kādus secinājumus var izdarīt no tās novērojumiem.
- Fizikālā ķīmija. Tā ir spēku zinātnes (fizikas) un matērijas zinātnes (ķīmija) krustpunkts. Tas ietver matērijas izpēti, izmantojot fiziskus jēdzienus.
- Biofizika. Veltīts dzīvo būtņu izpētei no fizikas viedokļa, īpaši molekulārās dinamikas līmenī, tas ir, subatomisko daļiņu un enerģijas apmaiņai un mijiedarbībai starp dzīvām būtnēm un to iekšienē.
Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par fizikas nozarēm un to īpašībām.