Обясняваме какво е физика и четирите основни области, на които е разделена. Също така, техните интереси и различни клонове на обучение.
Какво е физика?
Физика, от гръцки физика („Природа“), е естествени науки която изучава, чрез фундаментални закони, Енергия, на материя, на метеорологично време и на пространство, тоест самата Вселена.
Физиката е една от най-академичните дисциплини древен, чиито корени се връщат към началото на цивилизацията, когато човекът започва да се опитва да разбере силите, управлявали света около него.
Това е дисциплина, както теоретична (описва законите на Вселената), така и експериментална (прилага на практика хипотеза по отношение на посочените закони) и се придържа към модела за проверка и легитимация, насърчаван от научен метод. То е едно от Науки фундаментални или централни принципи, които съществуват и в тяхната област на изучаване на химията, биология и на електроника, сред други.
Първоначално физиката беше част, както много други науки, от философия или натурфилософията на античността, но от Научна революция Седемнадесети век се очертава като независима област, интересуваща се от основните закони на реалност и с помощта на формален език от математика да ги изрази. В момента обаче физиката е една от дисциплините, които допринасят най-много за промяната на научната, индустриалната и технологичната парадигма.
Физиката, каквато я познаваме днес, се описва от четири теоретични рамки, които зависят от размера на изследваната материя и скоростта на нейното движение. Това са:
- Класическа механика. Той се занимава с осезаеми движения в макроскопични тела, чиито скорости са много малки в сравнение с скоростта на светлината.
- Релативистична механика. Въз основа на теоретичните разработки на Алберт Айнщайн през 20-ти век, той наподобява класическия по своя детерминистичен характер. Релативистичната механика обаче описва явления, които попадат в рамките на специалната теория на относителността, която описва поведението на телата, движещи се със скорости, близки до тази на светлина; и от Общата теория на относителността, която е теоретична формулировка за гравитационното поле (земно притегляне).
- Квантова механика. Изучава много малки по мащаб системи, като напр атоми и елементарни частици. Опишете техните взаимодействия, като използвате трите сили които преобладават в тези мащаби: силната, слабата и електромагнитната сила.
- Квантова теория на полето. Това е математически формализъм за описание на квантова механика третиране на частиците като полета. Много е полезно например при изучаване на електромагнитното поле. В квантовата механика електромагнитното поле се описва като набор от частици елементали, наречени фотони. Квантовата теория на полето, от друга страна, го третира като система с непрекъснато поле.
Какво изучава физиката?
Гравитацията е сила на привличане между две или повече тела.
Физиката се занимава с основните закони на Вселената, тоест да разбере и опише механиката, с която работи Вселената. Тези закони се описват от четири фундаментални взаимодействия:
- Земно притегляне. Привличащата сила между две или повече масивни тела (които имат маса). Колкото по-масивни са телата, толкова по-интензивна е силата и толкова по-обширен е ефектът й.
- електромагнетизъм. Силата на привличане или отблъскване, която се проявява между електрически заредени частици.
- Слаби ядрени сили. Наричано още слабо взаимодействие, това е сила, която съществува между фундаменталните частици, е с много кратък обхват и е отговорна за атомните разпади и радиоактивността.
- Силни ядрени сили. Това е сила на привличане, която държи неутрони и на протони в ядрото на атома, преодолявайки електромагнитното отблъскване между последните (положително заредени).
Клонове на физиката
- Акустика. Проучете естеството на звук: разпространението му, неговия произход, неговата височина.
- астрофизика. Изучаване на звезди (негови свойства, произход, еволюция) чрез законите на физиката.
- Биофизика. Изучавайте физическите закони, които управляват биологичните явления и физическите състояния на всички живи същества.
- електромагнетизъм. Изучавайте електрическите и магнитните явления на материя и от полетата на магнитна енергия които съществуват в космоса.
- Ядрена физика. Изучаване на поведението и свойствата на ядрата на атомите.
- Солидна механика. Изучава главно движението на твърди тела.
- Механика на флуидите. Изучаване на динамиката на течности: течности и газове.
- Оптика. Изучавайте светлината и свързаните с нея явления: нейната природа, разпространението, нейните свойства и т.н.
- Термодинамика. Изучаване на топлина и работата, която произвежда.
- космология. Изучавайте произхода на Вселената и законите, които я управляват.
- Квантова механика. Изучавайте основните частици на материята, тоест атомите и субатомните частици.
Какво е химия?
Химията е дисциплина, която представя допирни точки с физиката, особено по отношение на нейния интерес към предмета. Тази дисциплина изучава състава и структурата на материята и реакциите, които протичат между различни вещества или в присъствието на топлина или други форми на енергия.