Қызықты

Физиканың әртүрлі салалары

Физиканың әртүрлі салалары

Физика - бұл химия немесе биологиямен айналыспайтын тірі емес зат пен энергияның табиғаты мен қасиеттеріне және материалдық ғаламның негізгі заңдарына қатысты ғылым саласы. Сонымен, бұл үлкен және алуан түрлі зерттеу саласы.

Мұны түсіну үшін ғалымдар назарын пәннің бір немесе екі кіші саласына аударды. Бұл оларға табиғи әлемге қатысты білімнің нақты көлеміне енбей, сол саланың маманы болуға мүмкіндік береді.

Физика салалары

Физика кейде ғылымның тарихына негізделген екі кең категорияға бөлінеді: классикалық физика, оған қайта өрлеу дәуірінен бастап ХХ ғасырдың басына дейінгі зерттеулер кіреді; және сол кезде басталған зерттеулерді қамтитын қазіргі физика. Бөлімнің бір бөлігін масштабты деп санауға болады: қазіргі заманғы физика бөлшектер бөлшектеріне, дәлірек өлшемдерге және әлемнің қалай жұмыс істейтіндігімізді әрі қарай зерттейтіндігімізге әсер ететін кеңірек заңдарға назар аударады.

Физиканы бөлудің тағы бір тәсілі - қолданбалы немесе эксперименттік физика (негізінен материалдарды практикалық қолдану) және теориялық физика (ғаламның қалай жұмыс істейтіні туралы негізгі заңдардың құрылысы).

Физиканың әртүрлі формаларын оқып отырып, бір-біріне сәйкес келетіні анық болады. Мысалы, астрономия, астрофизика және космология арасындағы айырмашылық кейде іс жүзінде мағынасыз болуы мүмкін. Барлығына, яғни астрономдардан, астрофизиктерден және космологтардан басқасы, айырмашылықтарды өте маңызды қабылдай алады.

Классикалық физика

XIX ғасырдың басында физика механика, жарық, дыбыс және толқындық қозғалыс, жылу және термодинамика, электромагнетизмді зерттеуге шоғырланды. Классикалық физика салалары 1900 жылға дейін зерттелген (әрі қарай дамытылып, оқытылуда):

  • Акустика: Дыбыстық және дыбыстық толқындарды зерттеу. Бұл салада сіз газдардағы, сұйықтықтардағы және қатты заттардағы механикалық толқындарды зерттейсіз. Акустикаға сейсмикалық толқындар, соққы мен діріл, шу, музыка, байланыс, есту, су астындағы дыбыс және атмосфералық дыбыс қосымшалары кіреді. Осылайша, ол жер туралы ғылымдар, өмір туралы ғылым, инженерия және өнерді қамтиды.
  • Астрономия: Ғаламшарды, оның ішінде планеталарды, жұлдыздарды, галактикаларды, терең ғарышты және ғаламшарды зерттеу. Астрономия - бұл жердің атмосферасынан тыс барлық нәрсені түсіну үшін математика, физика және химияны қолдана отырып, көне ғылымдардың бірі.
  • Химиялық физика: Химиялық жүйелердегі физиканы зерттеу. Химиялық физика физикаға молекуладан биологиялық жүйеге дейінгі әртүрлі масштабтағы күрделі құбылыстарды түсіну үшін қолдануға бағытталған. Тақырыптар наноқұрылымды немесе химиялық реакция динамикасын зерттеуді қамтиды.
  • Есептеу физикасы: Сандық теориясы бар физикалық есептерді шешудің сандық әдістерін қолдану.
  • Электромагнетизм: Бір құбылыстың екі аспектісі болып табылатын электрлік және магниттік өрістерді зерттеу.
  • Электроника: Жалпы алғанда электр тізбегінің ағынын зерттеу.
  • Сұйықтық динамикасы / сұйықтық механикасы: Бұл жағдайда сұйықтықтар мен газдар деп нақты анықталған «сұйықтықтардың» физикалық қасиеттерін зерттеу.
  • Геофизика: Жердің физикалық қасиеттерін зерттеу.
  • Математикалық физика: Физика ішіндегі есептерді шешуде математикалық қатаң әдістерді қолдану.
  • Механика: Сілтемелер шеңберіндегі денелер қозғалысын зерттеу.
  • Метеорология / Ауа райы физикасы: Ауа райының физикасы.
  • Оптика / жарық физикасы: Жарықтың физикалық қасиеттерін зерттеу.
  • Статистикалық механика: Шағын жүйелер туралы білімді статистикалық түрде кеңейту арқылы ірі жүйелерді зерттеу.
  • Термодинамика: Жылулық физикасы.

Қазіргі физика

Қазіргі заманғы физика атомды және оның компоненттерін, салыстырмалы және жоғары жылдамдықтағы өзара әрекеттесуді, космология мен ғарышты зерттеуді және мезоскопиялық физиканы, нанометриумдар мен микрометрлердің арасындағы өлшемге түсетін ғаламның бөліктерін қамтиды. Қазіргі физиканың кейбір салалары:

  • Астрофизика: Ғарыштағы заттардың физикалық қасиеттерін зерттеу. Бүгінгі таңда астрофизика астрономиямен жиі қолданылады және көптеген астрономдардың физика дәрежелері бар.
  • Атом физикасы: Атомдарды, атап айтқанда атомның электронды қасиеттерін зерттеу ядролық физикадан өзгеше, ол ядроны қарастырады. Іс жүзінде зерттеу топтары әдетте атом, молекулалық және оптикалық физиканы оқиды.
  • Биофизика: Жеке деңгейдегі жасушалар мен микробтардан бастап жануарларға, өсімдіктерге және бүкіл экожүйелерге дейінгі барлық деңгейдегі тірі жүйелердегі физиканы зерттеу. Биофизика биохимиямен, нанотехнологиямен және биотехникамен, мысалы, рентгендік кристаллографиядан ДНҚ құрылымын алу арқылы сәйкес келеді. Тақырыптарға биоэлектроника, нано-медицина, кванттық биология, құрылымдық биология, фермент кинетикасы, нейрондардағы электр өткізгіштігі, радиология және микроскопия жатады.
  • Хаос: Бастапқы жағдайларға қатты сезімталдықпен жүйелерді зерттеу, сондықтан басында аздап өзгеріс тез арада жүйенің негізгі өзгерістеріне айналады. Хаос теориясы кванттық физиканың элементі және аспан механикасында пайдалы.
  • Космология: Ғаламды, оның пайда болуы мен эволюциясын, соның ішінде Үлкен жарылысты және ғаламның қалай өзгеретінін зерттеу.
  • Криофизика / Криогеника / Төмен температуралы физика: Судың қату нүктесінен әлдеқайда төмен температуралық жағдайларда физикалық қасиеттерін зерттеу.
  • Кристаллография: Кристалдар мен кристалдық құрылымдарды зерттеу.
  • Жоғары энергия физикасы: Физиканы өте жоғары энергия жүйелерінде, жалпы бөлшектер физикасы аясында зерттеу.
  • Жоғары қысымды физика: Жалпы алғанда сұйықтық динамикасына байланысты өте жоғары қысымды жүйелердегі физиканы зерттеу.
  • Лазерлік физика: Лазерлердің физикалық қасиеттерін зерттеу.
  • Молекулалық физика: Молекулалардың физикалық қасиеттерін зерттеу.
  • Нанотехнология: бір молекулалар мен атомдардан тізбектер мен машиналар құру туралы ғылым.
  • Ядролық физика: Атом ядросының физикалық қасиеттерін зерттеу.
  • Бөлшектер физикасы: Фундаменталды бөлшектерді және олардың өзара әрекеттесу күштерін зерттеу.
  • Плазма физикасы: Плазма фазасындағы материяны зерттеу.
  • Кванттық электродинамика: Электрондар мен фотондардың кванттық механикалық деңгейде өзара әрекеттесуін зерттеу.
  • Кванттық механика / Кванттық физика: Материя мен энергияның ең аз дискретті шамалары немесе кванттары маңызды болатын ғылымды зерттеу.
  • Кванттық оптика: Жарыққа кванттық физиканың қолданылуы.
  • Кванттық өріс теориясы: Кванттық физиканың өрістерге, соның ішінде ғаламның негізгі күштеріне қолданылуы.
  • Кванттық ауырлық: Кванттық физиканың ауырлық күші мен ауырлық күшін басқа негізгі бөлшектердің өзара әрекеттесуімен бірігіп қолдануы.
  • Салыстыру: Эйнштейн салыстырмалы теориясының қасиеттерін бейнелейтін жүйелерді зерттеу, бұл әдетте жарық жылдамдығына өте жақын жылдамдықпен қозғалуды қарастырады.
  • Жол теориясы / Superstrstr Theory: Барлық іргелі бөлшектер жоғары өлшемді ғаламдағы бір өлшемді энергия тізбегінің тербелісі екендігі туралы теорияны зерттеу.

Дереккөздер және одан әрі оқу

  • Симоний, Каролы. «Физиканың мәдени тарихы». Транс. Крамер, Дэвид. Бока Ратон: CRC Пресс, 2012 ж.
  • Филипс, Ли. «Классикалық физиканың ешқашан аяқталмайтын контурлары.» Ars Technica, 4 тамыз, 2014 жыл.
  • Тейшейра, Үлкендер сатылымы, Ильана Мария Грека және Оливал Фрай. «Физиканы оқытудағы ғылымның тарихы мен философиясы: дидактикалық араласудың ғылыми синтезі». Ғылым және білім 21.6 (2012): 771-96. Басып шығару.


Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos