Tutvuge füüsika põhialustega

Füüsika on süstemaatiline loodusmaailma uurimine, eriti aine ja energia vastastikmõju. See on distsipliin, mis üritab kvantifitseerida tegelikkust vaatluse täpse rakendamise kaudu koos loogika ja mõistusega.

Sellise distsipliini kasutamiseks peate esmalt mõista teatud põhialuseid. Ainult füüsika põhitõdesid õppides saate sellele tugineda ja sellesse teadusvaldkonda sügavamale sukelduda. Ükskõik, kas teete füüsikukarjääri või olete lihtsalt huvitatud selle tulemustest, on kindlasti põnev sellest õppida.

Füüsika õppimise alustamiseks peate kõigepealt aru saama mida füüsika tegelikult tähendab. Mõistmine, mis kuulub füüsika valdkonda, ja mis mitte, aitab keskenduda õppesuunale, nii et saate sõnastada tähendusrikkad füüsikaküsimused.

Iga füüsikaküsimuse taga on neli väga olulist mõistet, millest soovite aru saada: hüpotees, mudel, teooria ja seadus.

Füüsika võib olla kas eksperimentaalne või teoreetiline. Sisse eksperimentaalfüüsika, käsitlevad füüsikud teaduslikku probleemi, kasutades hüpoteesi tõestamiseks selliseid meetodeid nagu teaduslik meetod.

Need kaks füüsika vormi on üksteisega seotud ja seotud teiste teaduslike uuringute vormidega. Üsna sageli testib eksperimentaalfüüsika teoreetilise füüsika hüpoteese. Füüsikud ise saavad spetsialiseerunud paljudele valdkondadele, alates astronoomiast ja astrofüüsikast kuni matemaatilise füüsika ja nanotehnoloogiani. Füüsika mängib rolli ka teistes teadusvaldkondades, näiteks keemias ja bioloogias.

Füüsika eesmärk on välja töötada täpsed füüsilise reaalsuse mudelid. Parim stsenaarium on töötada välja väga põhjalike reeglite seeria, mis kirjeldaksid nende mudelite toimimist. Neid reegleid kutsutakse sageli "seadusteks" pärast nende edukat kasutamist aastaid.

Füüsika on keeruline, kuid tugineb põhimõtteliselt paljudele aktsepteeritud loodusseadused. Mõned neist on teaduses ajaloolised ja murrangulised avastused. Nende hulgas on nii Sir Isaac Newtoni gravitatsiooniseadus kui ka tema kolm liikumisseadust. Sellesse kategooriasse kuuluvad ka Albert Einsteini relatiivsusteooria ja termodünaamika seadused.

Kaasaegne füüsika rajab need monumentaalsed tõed, et uurida selliseid asju nagu kvantfüüsika, mis uurib nähtamatut universumit. Samamoodi osakeste füüsika püüab mõista kõige väiksemaid mateeria tükke universumis. See on väli, kuhu imelikud sõnad, nagu kvargid, bosonid, hadronid ja leptonid, astuvad täna pealkirju moodustavasse teaduslikku dialoogi.

Tööriistad, mida füüsikud kasutavad, ulatuvad füüsilistest abstraktseteni. Nende hulka kuuluvad kaalukaalud ja laserkiirte kiirgajad, aga ka matemaatika. Selle laia valiku tööriistade ja nende kasutamismeetodite mõistmine on oluline, et mõista protsessi, mille füüsikud füüsilise maailma uurimisel läbivad.

Füüsiliste tööriistade hulka kuuluvad näiteks ülijuhid ja sünkrotronid, mida kasutatakse intensiivsete magnetväljade tekitamiseks. Neid saab kasutada uuringutes, nagu suur hadronikolonder, või praktiliselt programmi arendamisel magnetilised levitatsioonirongid.

Matemaatika on füüsika keskmes ja ülioluline kõigis teaduse valdkondades. Kui hakkate füüsikat uurima, on olulised sellised põhialused nagu oluliste arvnäitajate kasutamine ja mõõdikusüsteemi põhitõdedest kaugemale jõudmine. Matemaatika ja füüsika lähevad samuti palju sügavamale ja sellised mõisted on sarnased vektormatemaatika ja lainete matemaatilised omadused on paljude füüsikute töös üliolulised.

Füüsikat ei eksisteeri vaakumis (isegi kui mõnda füüsikat praktiseeritakse tegelikus vaakumis). Ajaloo jõud on füüsika arengut kujundanud sama palju kui ükski teine ​​ajaloo valdkond. Üsna sageli on kasulik mõista ajaloolisi vaatenurki, mis viisid meie praeguse arusaamiseni. See hõlmabpalju valesid radu, mis olid vahele jäänud tee peal.

Samuti on kasulik ja intrigeeriv teada saada kuulsate mineviku füüsikute elust. Muistsed kreeklasednäiteks kombineeritud filosoofia loodusseaduste uurimisega ja on eriti tuntud huviga astronoomia vastu.

16. ja 17. sajandil Galileo Galilei edasi uuriti, jälgiti ja katsetati loodusseadusi. Ehkki teda omal ajal kiusati, peetakse teda tänapäeval "teaduse isaks" (Einsteini poolt loodud), aga ka tänapäevaseks füüsikaks, astronoomiaks ja vaatlusteaduseks.

Galileo inspireeris neid ja neid jälgisid sellised kuulsad teadlased nagu sir Isaac Newton, Albert Einstein, Niels Bohr, Richard P. Feynman ja Stephen Hawking. Need on vaid mõned füüsika ajaloo nimed, mis on kujundanud meie arusaama meie maailma toimimisest. Nende võime vaidlustada aktsepteeritud teooriaid ja töötada välja uusi viise universumi vaatamiseks on inspireerinud füüsikuid, kes jätkavad teaduslike läbimurrete saavutamist.