ฟิสิกส์เป็นสาขาวิชาทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นของที่เรียกว่าวิทยาศาสตร์ธรรมชาติหรือวิทยาศาสตร์ "บริสุทธิ์" โดยมีบรรพบุรุษย้อนหลังไปถึงสมัยคลาสสิก นอกจากเคมีและชีววิทยาแล้ว ยังได้เปลี่ยนวิธีที่มนุษย์เข้าใจและประมวลผลโลกรอบตัวเราอย่างลึกซึ้ง มีความแตกต่างกัน สาขาฟิสิกส์ ที่สามารถศึกษาควบคู่กับศาสตร์นี้ได้
ในบทความนี้เราจะบอกคุณเกี่ยวกับสาขาต่างๆ ของฟิสิกส์ ลักษณะเฉพาะและสิ่งที่พวกเขาศึกษา
ฟิสิกส์และเคมี
เคมีศึกษาองค์ประกอบของสสารและสิ่งมีชีวิต ชีววิทยาและฟิสิกส์ อุทิศให้กับการศึกษาและคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับแรงพื้นฐานที่ควบคุมจักรวาล. จากการศึกษาแรงเหล่านี้และจุดที่ติดต่อของการศึกษานั้นกับสาขาวิทยาศาสตร์และระเบียบวินัยอื่น ๆ ฟิสิกส์แบ่งออกเป็นหลายสาขา แต่ละสาขามีชื่อและวัตถุประสงค์ของตนเอง
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากฟิสิกส์เป็นหนึ่งในวิทยาศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุด และเนื่องจากสาขาวิชาอื่นๆ ที่มีอยู่ในปัจจุบันไม่ได้มีอยู่เสมอไป จึงเป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะช่วงเวลาสำคัญสามช่วงเวลา หรือมุมมองที่ยอดเยี่ยมสามประการ ที่การศึกษาฟิสิกส์มีอยู่
สาขาฟิสิกส์
- ฟิสิกส์คลาสสิก ภูมิหลังมาจากสมัยโบราณ โดยเฉพาะกรีกโบราณ และเน้นที่ปรากฏการณ์ในจักรวาลซึ่งมีความเร็วน้อยกว่าความเร็วแสงและสเกลเชิงพื้นที่มากกว่าอะตอมและโมเลกุล หลักการของมันขึ้นอยู่กับกลศาสตร์คลาสสิกหรือกลศาสตร์นิวตัน เนื่องจาก Isaac Newton (1642-1727) เป็นหนึ่งในนักคิดที่ยิ่งใหญ่
- ฟิสิกส์สมัยใหม่ ต้นกำเนิดของมันมีอายุย้อนไปถึงปลายศตวรรษที่ 1858 และต้นศตวรรษที่ 1947 และด้วยงานวิจัยของมักซ์ พลังค์ (1879-1955) และอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (XNUMX-XNUMX) ทำให้แนวคิดต่างๆ ของฟิสิกส์คลาสสิกได้รับการแก้ไขอย่างลึกซึ้ง: ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ และทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป
- ฟิสิกส์ร่วมสมัย แนวโน้มที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่สุดซึ่งมีจุดเริ่มต้นอยู่ที่ปลายศตวรรษที่ XNUMX และต้นศตวรรษที่ XNUMX นั้นอุทิศให้กับคำอธิบายการทำงานของระบบที่ไม่ใช่เชิงเส้น กระบวนการที่อยู่นอกสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ และมักจะล้ำหน้าที่สุดและ แนวโน้มที่ซับซ้อนรอบ ๆ ไปจนถึงจักรวาลที่ไม่อาจสังเกตได้
ความหลากหลายของสาขาฟิสิกส์
ในช่วงเวลาสามช่วงเวลานี้ ฟิสิกส์ได้สะสมสาขาการศึกษา ซึ่งแต่ละสาขาเริ่มต้นหรือรวมสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ที่เรียกว่า:
- กลศาสตร์คลาสสิก มันมุ่งเน้นไปที่แนวคิดของการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำกว่าความเร็วแสงและพฤติกรรมของวัตถุในระดับมหภาค และโดดเด่นด้วยการปฏิบัติต่อเวลาเป็นแนวคิดที่ไม่เปลี่ยนรูปและจักรวาลเป็นเอนทิตีที่กำหนด โดยทั่วไปประกอบด้วยกลศาสตร์เวกเตอร์ ผลการวิจัยของ Isaac Newton และกฎการเคลื่อนที่ของเขา และกลศาสตร์การวิเคราะห์ของธรรมชาติที่เป็นนามธรรมและทางคณิตศาสตร์ ซึ่งผู้ริเริ่มคือ Gottfried Leibniz (1646-1716)
- อุณหพลศาสตร์ อุทิศตนเพื่อการศึกษาความสมดุลของพลังงานของระบบขนาดใหญ่ ความร้อนและกระบวนการถ่ายเทพลังงาน รูปแบบของพลังงานและวิธีการใช้ในการทำงาน
- แม่เหล็กไฟฟ้า เป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ที่ศึกษาไฟฟ้าและแม่เหล็ก และศึกษาในลักษณะที่เป็นเอกภาพ นั่นคือโดยทฤษฎีที่เหมือนกันและไม่เหมือนใคร นี่หมายความว่าเขาเริ่มสนใจปรากฏการณ์ของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก การโต้ตอบและปฏิสัมพันธ์ของพวกมัน โดยคำนึงถึงแสง ต้นกำเนิดของมันย้อนกลับไปที่การศึกษาของ Michel Faraday (1791-1867) และ James Clerk Maxwell (1831-1879)
- อะคูสติก นี่คือชื่อของฟิสิกส์ของเสียงที่อุทิศให้กับการศึกษาคุณสมบัติและการแพร่กระจายของคลื่นเสียง พฤติกรรมของคลื่นเสียงในสื่อต่างๆ และความเป็นไปได้ในการจัดการ การประยุกต์ใช้เป็นพื้นฐานในโลกของเครื่องดนตรี แต่นำไปใช้ในชีวิตประจำวันของเรามากขึ้น
- เลนส์ มันคือฟิสิกส์ของแสงที่ทุ่มเทให้กับการทำความเข้าใจธรรมชาติที่ซับซ้อนของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองเห็นได้ (และมองไม่เห็น) และวิธีการที่แสงมีปฏิสัมพันธ์กับสสาร: ตัวกลางต่างๆ วัสดุสะท้อนแสง และปริซึม ระเบียบวินัยนี้เกิดขึ้นในสมัยโบราณ แต่ได้รับการปฏิวัติในยุคปัจจุบัน ทำให้สามารถสร้างอุปกรณ์ที่มนุษย์ไม่เคยสงสัยมาก่อน เช่น กล้องจุลทรรศน์ กล้องถ่ายภาพ และออปติกแก้ไข (ทางการแพทย์)
- กลศาสตร์ของไหล. เน้นการศึกษาการเคลื่อนที่ของของไหลและปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม ซึ่งหมายความว่าส่วนใหญ่ศึกษาของเหลวและก๊าซ แต่ยังรวมถึงรูปแบบที่ซับซ้อนอื่นๆ ของสสารที่สามารถไหลได้ ซึ่งก็คือกลายเป็นความต่อเนื่อง
- กลศาสตร์ควอนตัม อุทิศให้กับการศึกษาธรรมชาติในระดับพื้นที่ขนาดเล็กมาก เช่น อะตอมและอนุภาคย่อยของอะตอม มันวิเคราะห์ไดนามิกและการโต้ตอบและเป็นผลมาจากความก้าวหน้าทางฟิสิกส์ในช่วงต้นศตวรรษที่ XNUMX ซึ่งเริ่มต้นจากสมมติฐานของกลศาสตร์คลาสสิกและเปิดสาขาการศึกษาใหม่: โลกของอะตอมและการจัดการที่เป็นไปได้
- ทฤษฎีความโกลาหล. เน้นการศึกษาระบบทางกายภาพที่ซับซ้อนและมีไดนามิก โดยใช้สมการเชิงอนุพันธ์ของนิวตัน และผลงานของนักฟิสิกส์ เช่น Lenz (1917-2008) เป็นต้น
สาขาอื่นๆ
นอกจากนี้ เนื่องจากมีปฏิสัมพันธ์กับวิทยาศาสตร์และสาขาวิชาอื่น ๆ ฟิสิกส์บางสาขาจึงถือกำเนิดขึ้น:
- ธรณีฟิสิกส์. เป็นผลมาจากการสัมผัสกันระหว่างฟิสิกส์และธรณีวิทยา ซึ่งอุทิศให้กับการศึกษาชั้นในของโลกของเรา: โครงสร้าง พลวัต และประวัติวิวัฒนาการ โดยคำนึงถึงกฎพื้นฐานที่รู้จักกันดีของสสาร: แรงโน้มถ่วง แม่เหล็กไฟฟ้า การแผ่รังสี ฯลฯ .
- ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ เป็นเนื้อหาเกี่ยวกับฟิสิกส์ของดาวฤกษ์ กล่าวคือ ฟิสิกส์ประยุกต์กับการศึกษาวัตถุที่มองเห็นหรือตรวจจับได้ในอวกาศ เช่น ดวงดาว เนบิวล่า หรือหลุมดำ ระเบียบวินัยนี้ดำเนินไปพร้อมกับดาราศาสตร์และให้ข้อมูลมากมายเกี่ยวกับวิธีการทำงานของอวกาศนอกดาวเคราะห์และข้อสรุปที่สามารถดึงออกมาจากการสังเกตได้
- เคมีกายภาพ. มันเป็นจุดตัดของวิทยาศาสตร์ของแรง (ฟิสิกส์) และวิทยาศาสตร์ของสสาร (เคมี) รวมถึงการศึกษาสสารโดยใช้แนวคิดทางกายภาพ
- ชีวฟิสิกส์. อุทิศตนเพื่อการศึกษาสิ่งมีชีวิตในมุมมองของฟิสิกส์ โดยเฉพาะในระดับโมเลกุลไดนามิกส์ นั่นคือ การแลกเปลี่ยนและปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคและพลังงานระหว่างและภายในสิ่งมีชีวิต
ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสาขาฟิสิกส์และลักษณะเฉพาะของพวกเขา