Εξερευνήστε τις Βασικές Θεμελιώδεις Θεωρίες της Φυσικής

Η φυσική είναι μια συστηματική μελέτη του φυσικού κόσμου, ιδιαίτερα της αλληλεπίδρασης μεταξύ ύλης και ενέργειας. Είναι μια πειθαρχία που επιχειρεί να ποσοτικοποιήσει την πραγματικότητα μέσω μιας ακριβούς εφαρμογής της παρατήρησης σε συνδυασμό με λογική και λογική.

Για να χρησιμοποιήσετε μια τέτοια πειθαρχία, πρέπει πρώτα κατανοήσουν ορισμένα βασικά στοιχεία. Μόνο με την εκμάθηση των βασικών στοιχείων της φυσικής μπορείτε να την οικοδομήσετε και να εμβαθύνετε βαθύτερα σε αυτό το πεδίο της επιστήμης. Είτε ακολουθείτε μια καριέρα στη φυσική είτε απλά ενδιαφέρεστε για τα ευρήματά της, είναι σίγουρα συναρπαστικό να μάθετε.

Για να ξεκινήσετε τη μελέτη της φυσικής, πρέπει πρώτα να καταλάβετε τι σημαίνει φυσική. Η κατανόηση του τι εμπίπτει στο πεδίο της φυσικής - και τι όχι - βοηθά να επικεντρωθεί ο τομέας της μελέτης ώστε να μπορέσετε να διατυπώσετε σημαντικά θέματα φυσικής.

Πίσω από κάθε ερώτηση στη φυσική βρίσκονται τέσσερις πολύ σημαντικοί όροι που θα θελήσετε να καταλάβετε: υπόθεση, μοντέλο, θεωρία και νόμο.

Η φυσική μπορεί να είναι είτε πειραματική είτε θεωρητική. Σε πειραματική φυσική, οι φυσικοί αντιμετωπίζουν ένα επιστημονικό πρόβλημα χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως η επιστημονική μέθοδος σε μια προσπάθεια να αποδειχθεί μια υπόθεση. Θεωρητική φυσική είναι συχνά πιο εννοιολογικό από το ότι οι φυσικοί επικεντρώνονται στην ανάπτυξη επιστημονικών νόμων, όπως η θεωρία της κβαντικής μηχανικής.

Αυτές οι δύο μορφές φυσικής σχετίζονται μεταξύ τους και συνδέονται με άλλες μορφές επιστημονικής μελέτης. Πολύ συχνά, η πειραματική φυσική θα δοκιμάσει τις υποθέσεις της θεωρητικής φυσικής. Οι ίδιοι οι φυσικοί μπορούν ειδικεύονται σε διάφορους τομείς, από την αστρονομία και την αστροφυσική στη μαθηματική φυσική και τη νανοτεχνολογία. Η φυσική παίζει επίσης ρόλο σε άλλους τομείς της επιστήμης, όπως η χημεία και η βιολογία.

Ο στόχος της φυσικής είναι να αναπτυχθούν ακριβή μοντέλα φυσικής πραγματικότητας. Το καλύτερο σενάριο είναι να αναπτύξουμε μια σειρά πολύ θεμελιωδών κανόνων για να περιγράψουμε πώς λειτουργούν αυτά τα μοντέλα. Αυτοί οι κανόνες ονομάζονται συχνά "νόμοι" αφού έχουν χρησιμοποιηθεί επιτυχώς εδώ και πολλά χρόνια.

Η φυσική είναι περίπλοκη, αλλά βασικά βασίζεται σε έναν αριθμό αποδεκτούς νόμους της φύσης. Μερικές είναι ιστορικές και πρωτοποριακές ανακαλύψεις στην επιστήμη. Αυτοί περιλαμβάνουν τον νόμο της βαρύτητας του Sir Isaac Newton καθώς και τους τρεις νόμους κίνησης του. Η Θεωρία της Σχετικότητας του Albert Einstein και οι νόμοι της θερμοδυναμικής εμπίπτουν επίσης σε αυτή την κατηγορία.

Η σύγχρονη φυσική δημιουργεί αυτές τις μνημειώδεις αλήθειες για να μελετήσει πράγματα όπως κβαντική φυσική που διερευνά το αόρατο σύμπαν. Ομοίως, σωματιδίων προσπαθεί να καταλάβει τα μικρότερα κομμάτια της ύλης στο σύμπαν. Αυτό είναι το πεδίο όπου παράλογες λέξεις όπως τα κουάρκ, τα μποζόνια, τα αδρόνια και τα λεπτόνια εισέρχονται στον επιστημονικό διάλογο που κάνει πρωτοσέλιδα σήμερα.

Τα εργαλεία που χρησιμοποιούν οι φυσικοί ποικίλουν από τη φυσική στην αφηρημένη. Περιλαμβάνουν κλίμακες ισορροπίας και εκπομπές δέσμης λέιζερ καθώς και μαθηματικά. Η κατανόηση αυτού του ευρέος φάσματος εργαλείων και των μεθόδων για την εφαρμογή τους είναι απαραίτητη για την κατανόηση της διαδικασίας που οι φυσικοί περνούν στη μελέτη του φυσικού κόσμου.

Τα φυσικά εργαλεία περιλαμβάνουν πράγματα όπως υπεραγωγούς και συγχροτρόνια, τα οποία χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία έντονων μαγνητικών πεδίων. Αυτά μπορούν να εφαρμοστούν σε μελέτες όπως ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων ή πρακτικά στην ανάπτυξη του μαγνητικές αμαξοστοιχίες.

Τα μαθηματικά βρίσκονται στην καρδιά της φυσικής και είναι ζωτικής σημασίας σε όλους τους τομείς της επιστήμης. Καθώς αρχίζετε να διερευνούν τη φυσική, θα είναι σημαντικές οι βασικές αρχές όπως η χρήση σημαντικών αριθμών και η μετάβαση πέρα ​​από τα βασικά στοιχεία του μετρικού συστήματος. Το μάθημα και η φυσική πηγαίνουν πολύ βαθύτερα καθώς και έννοιες όπως διάνυσμα μαθηματικά και οι μαθηματικές ιδιότητες των κυμάτων είναι κρίσιμες για το έργο πολλών φυσικών.

Η φυσική δεν υπάρχει σε κενό (αν και κάποια φυσική ασκείται σε πραγματικό κενό). Οι δυνάμεις της ιστορίας έχουν διαμορφώσει την ανάπτυξη της φυσικής όσο και οποιοδήποτε άλλο πεδίο στην ιστορία. Πολύ συχνά, είναι χρήσιμο να κατανοήσουμε τις ιστορικές προοπτικές που οδήγησαν στην τρέχουσα κατανόηση μας. Αυτό περιλαμβάνει τοπολλά λανθασμένα μονοπάτια που είχαν υποχωρήσει στην πορεία.

Είναι επίσης χρήσιμο και ενδιαφέρον να μάθουμε για τη ζωή των διάσημων φυσικών του παρελθόντος. Οι αρχαίοι Έλληνες, για παράδειγμα, συνδυάζουν τη φιλοσοφία με τη μελέτη των φυσικών νόμων και είναι ιδιαίτερα γνωστές για ένα ενδιαφέρον για την αστρονομία.

Τον 16ο και τον 17ο αιώνα, Galileo Galilei μελετήθηκε περαιτέρω, παρατηρήθηκε και πειραματίστηκε με τους νόμους της φύσης. Αν και ήταν διωγμένος στην εποχή του, θεωρείται σήμερα ως "ο πατέρας της επιστήμης" (που σχεδιάστηκε από τον Αϊνστάιν) καθώς και τη σύγχρονη φυσική, την αστρονομία και την επιστημονική επιστήμη.

Το Galileo ενέπνευσε και ακολούθησαν διάσημοι επιστήμονες όπως ο Sir Isaac Newton, ο Albert Einstein, ο Niels Bohr, ο Richard P. Feynman, και Stephen Hawking. Αυτά είναι μόνο μερικά από τα ονόματα της ιστορίας της φυσικής που έχουν διαμορφώσει την κατανόησή μας για το πώς λειτουργεί ο κόσμος μας. Οι ικανότητές τους να αμφισβητούν αποδεκτές θεωρίες και να σχεδιάζουν νέους τρόπους να κοιτάξουν το σύμπαν έχουν εμπνεύσει φυσικούς που συνεχίζουν να επιτελούν επιστημονικές ανακαλύψεις.