Fizikia ni taaluma ya kisayansi inayomilikiwa na ile inayoitwa sayansi ya asili au "safi", yenye vitangulizi vilivyoanzia nyakati za zamani. Pamoja na kemia na biolojia, imebadilisha sana jinsi sisi wanadamu kuelewa na kushughulikia ulimwengu unaotuzunguka. Kuna tofauti matawi ya fizikia ambayo inaweza kusomwa pamoja na sayansi hii.
Katika makala hii tutakuambia juu ya matawi tofauti ya fizikia, sifa zao na kile wanasoma.
Fizikia na kemia
Kemia inachunguza muundo wa maada na viumbe hai, biolojia na fizikia imejitolea kwa uchunguzi na maelezo ya kisayansi ya nguvu za kimsingi zinazotawala ulimwengu. Kulingana na utafiti wa nguvu hizi na pointi za mawasiliano ya utafiti huo na maeneo mengine ya kisayansi na kinidhamu, fizikia imegawanywa katika matawi mengi au nyanja, kila moja ikiwa na jina lake na malengo yake.
Walakini, kwa kuwa fizikia ni moja ya sayansi kongwe, na kwa kuwa taaluma zingine zilizopo leo hazikuwepo kila wakati, ni kawaida kutofautisha nyakati tatu kuu, au mitazamo mitatu mikubwa, ambayo somo la fizikia lina.
Matawi ya fizikia
- fizikia ya classical. Asili yake inatoka katika mambo ya kale ya kale, hasa Ugiriki ya kale, na inaangazia matukio katika ulimwengu ambapo kasi ni chini ya kasi ya mwanga na kiwango cha anga ni kikubwa kuliko atomi na molekuli. Kanuni zake zinatokana na mechanics ya kitambo au mechanics ya Newton, kwani Isaac Newton (1642-1727) alikuwa mmoja wa wanafikra wakuu.
- Fizikia ya kisasa. Asili yake inaanzia mwishoni mwa karne ya 1858 na mwanzoni mwa karne ya 1947, na kutokana na utafiti wa Max Planck (1879-1955) na Albert Einstein (XNUMX-XNUMX), dhana tofauti za fizikia ya classical zilibadilishwa sana: uhusiano maalum . na uhusiano wa jumla.
- Fizikia ya kisasa. Mitindo ya ubunifu zaidi, ambayo pointi za kuanzia ziko mwishoni mwa karne ya XNUMX na mwanzoni mwa karne ya XNUMX, zimejitolea kwa maelezo ya kazi ya mifumo isiyo ya mstari, michakato ya nje ya usawa wa thermodynamic na, mara nyingi, avant-garde zaidi na zaidi. mielekeo changamano karibu na ulimwengu usioonekana.
Lahaja za matawi ya fizikia
Wakati wa nyakati hizi tatu, fizikia imekuwa ikikusanya nyanja za masomo, ambayo kila moja huanzisha au kujumuisha moja ya kinachojulikana kama matawi ya fizikia:
- Mitambo ya classic. Inazingatia dhana ya kusonga kwa kasi chini ya kasi ya mwanga na tabia ya jumla ya vitu, na ina sifa ya kutibu wakati kama dhana isiyoweza kubadilika na ulimwengu kama huluki iliyofafanuliwa. Kwa ujumla, imeundwa na mechanics ya vekta, matokeo ya utafiti wa Isaac Newton na sheria zake za mwendo, na mechanics ya uchanganuzi wa asili ya kufikirika na hisabati, ambaye mwanzilishi wake anachukuliwa kuwa Gottfried Leibniz (1646-1716).
- Thermodynamics. Kujitolea kwa utafiti wa usawa wa nishati ya mifumo ya macroscopic, michakato yao ya uhamisho wa joto na nishati, fomu ya nishati na jinsi inavyotumiwa kufanya kazi.
- Usumakuumeme. Ni tawi la fizikia ambalo husoma umeme na sumaku na hufanya hivyo kwa njia ya umoja, ambayo ni, kwa nadharia moja na ya kipekee. Hii ilimaanisha kuwa alipendezwa na matukio ya uwanja wa umeme na sumaku na mawasiliano na mwingiliano wao, akizingatia mwanga. Asili yake inarudi kwenye masomo ya Michel Faraday (1791-1867) na James Clerk Maxwell (1831-1879).
- Acoustics. Hili ndilo jina la fizikia ya sauti, iliyojitolea kwa utafiti wa mali na uenezi wa mawimbi ya sauti, tabia zao katika vyombo vya habari tofauti na uwezekano wao wa kudanganywa. Matumizi yake ni ya msingi katika ulimwengu wa vyombo vya muziki, lakini yanaenda mbali zaidi katika maisha yetu ya kila siku.
- Optics. Ni fizikia ya mwanga, inayojitolea kuelewa asili changamano ya wigo wa sumakuumeme unaoonekana (na usioonekana) na njia ambazo inaingiliana na mata: vyombo vya habari tofauti, nyenzo za kuakisi, na prismu. Taaluma hii iliibuka zamani lakini imebadilishwa katika nyakati za kisasa, ikiruhusu uundaji wa vifaa ambavyo wanadamu hawakuwahi kushuku hapo awali, kama vile darubini, kamera na macho ya kurekebisha (ya matibabu).
- Mitambo ya maji. Inalenga katika utafiti wa harakati za maji na mwingiliano wao na mazingira yao. Hii ina maana kwamba inasoma hasa vimiminika na gesi, lakini pia aina nyingine changamano za maada zinazoweza kutiririka, yaani, kuwa mwendelezo.
- Mitambo ya quantum. Imejitolea kwa masomo ya maumbile katika mizani ndogo sana ya anga, kama vile atomi na chembe ndogo. Inachambua mienendo na mwingiliano wao na ni matokeo ya maendeleo katika fizikia mwanzoni mwa karne ya XNUMX ambayo ilianza kutoka kwa mawazo ya mechanics ya kitamaduni na kufungua uwanja mpya wa masomo: ulimwengu wa subatomic na ujanja wake unaowezekana.
- Nadharia ya machafuko. Inaangazia uchunguzi wa mifumo changamano na yenye nguvu ya kimwili, kwa kutumia milinganyo ya tofauti ya Newton na michango ya wanafizikia kama vile Lenz (1917-2008), n.k.
matawi mengine
Kwa kuongezea, kwa sababu ya mwingiliano na sayansi na taaluma zingine, matawi kadhaa ya fizikia yamezaliwa:
- Jiofizikia. Ni matokeo ya mawasiliano kati ya fizikia na jiolojia, iliyojitolea kwa utafiti wa tabaka za ndani za sayari yetu: muundo wake, mienendo na historia ya mabadiliko, kwa kuzingatia sheria za msingi zinazojulikana za suala: mvuto, umeme, mionzi, nk. .
- Astrofizikia. Inahusu fizikia ya nyota, yaani, fizikia inayotumika katika uchunguzi wa vitu vinavyoonekana au vinavyoweza kutambulika katika anga za juu, kama vile nyota, nebula au mashimo meusi. Taaluma hii inaendana na unajimu na hutoa habari nyingi kuhusu jinsi anga ya ziada ya sayari inavyofanya kazi na ni hitimisho gani linaweza kutolewa kutoka kwa uchunguzi wake.
- Kemia ya kimwili. Ni makutano ya sayansi ya nguvu (fizikia) na sayansi ya maada (kemia). Inajumuisha utafiti wa maada kwa kutumia dhana za kimwili.
- Biofizikia. Imejitolea kwa masomo ya viumbe hai kutoka kwa mtazamo wa fizikia, haswa katika kiwango cha mienendo ya Masi, ambayo ni, ubadilishanaji na mwingiliano wa chembe ndogo na nishati kati na ndani ya viumbe hai.
Natumaini kwamba kwa habari hii unaweza kujifunza zaidi kuhusu matawi ya fizikia na sifa zao.