Физичка поља и дисциплине студија

Стање је грана науке која се бави природом и својствима неживе материје и енергијом која се не бави хемијом или биологијом, и основним законима материјала универзум. Као такво, то је огромно и разнолико подручје проучавања.

Да би то схватили, научници су своју пажњу усмерили на једно или два мања подручја дисциплине. То им омогућава да постану стручњаци у том уском пољу, без да се заљубе у чисту количину знања која постоји о природном свету.

Физика се понекад дели на две широке категорије засноване на историји науке: Класична физика, која укључује студије настале од ренесансе до почетка нове ере 20. век; и Савремена физика, што укључује оне студије које су започете од тог периода. Део поделе може се сматрати размером: модерна физика фокусира се на ситније честице, тачније мерења и шири закони који утичу на то како настављамо да проучавамо и схватамо начин на који делује свет Извођење радова.

Други начин за поделу физике је примењена или експериментална физика (у основи, практичне употребе материјали) насупрот теоријској физици (изградња општег закона о томе како универзум Извођење радова).

Док читате различите облике физике, требало би постати очигледно да постоји неко преклапање. На пример, разлика између астрономије, астрофизике и космологије понекад може бити практично бесмислена. Свима, то јест, осим астрономима, астрофизичарима и космолозима, који могу да схвате разлике врло озбиљно.

Пре почетка 19. века, физика се концентрисала на проучавање механике, светлости, звука и таласа, топлоте и термодинамике и електромагнетизма. Поља класичне физике која су проучавана пре 1900. године (а настављају да се развијају и уче данас) укључују:

• Акустика: Проучавање звука и звучних таласа. У овом пољу проучавате механичке таласе у гасовима, течностима и чврстим супстанцама. Акустика укључује апликације за сеизмичке таласе, ударце и вибрације, буку, музику, комуникацију, слух, подводни звук и атмосферски звук. На овај начин, он обухвата науке о земљи, науке о животу, инжењерство и уметност.
• Астрономија: Проучавање свемира, укључујући планете, звезде, галаксије, свемир и свемир. Астрономија је једна од најстаријих наука, користећи математику, физику и хемију за разумевање свега изван Земљине атмосфере.
• Хемијска физика: Студија физике у хемијским системима. Хемијска физика се фокусира на коришћење физике за разумевање сложених појава у разним размерама од молекула до биолошког система. Теме укључују проучавање нано-структура или динамике хемијских реакција.
• Рачунарска физика: Примена нумеричких метода за решавање физичких проблема за које већ постоји квантитативна теорија.
• Електромагнетизам: Студија електричне и магнетна поља, који су два аспекта исте појаве.
• Електроника: Проучавање протока електрона, углавном у једном колу.
• Динамика флуида / Механика флуида: Проучавање физичких својстава „течности“, посебно дефинисаних у овом случају да буду течности и гасови.
• Геофизика: Студија физичких својстава Земље.
• Математичка физика: Примена математички ригорозних метода за решавање проблема из физике.
• Механика: Проучавање кретања тела у референтном оквиру.
• Метеорологија / физика времена: Физика времена.
• Оптика / Лака физика: Проучавање физичких својстава светлости.
• Статистичка механика: Проучавање великих система статистичким проширивањем знања о мањим системима.
• Термодинамика: Физика топлоте.

Савремена физика обухвата атом и његове саставне делове, релативност и интеракцију великих брзина, космологију и истраживање свемира и мезоскопска физика, они комади свемира који падају између нанометара и микрометри. Нека од области модерне физике су:

• Астрофизика: Испитивање физичких својстава предмета у простору. Данас се астрофизика често употребљава наизменично са астрономијом и многи астрономи имају степен физике.
• Атомска физика: Проучавање атома, тачније електронских својстава атома, за разлику од нуклеарне физике која језгро разматра само. У пракси, истраживачке групе обично проучавају атомску, молекуларну и оптичку физику.
• Биофизика: Проучавање физике у живим системима на свим нивоима, од појединих ћелија и микроба до животиња, биљака и читавих екосистема. Биофизика се преклапа са биохемијом, нанотехнологијом и био-инжењерингом, као што је извођење структуре ДНК из кристалографије рендгенских зрака. Теме могу обухватати биоелектронику, нано-медицину, квантну биологију, структуралну биологију, кинетику ензима, електричну проводљивост у неуронима, радиологију и микроскопију.
• Хаос: Проучавање система са јаком осетљивошћу на почетне услове, тако да незнатна промена на почетку брзо постаје велике промене у систему. Теорија хаоса је елемент квантне физике и корисна у небеској механици.
• Козмологија: Проучавање универзума као целине, укључујући његово порекло и еволуцију, укључујући Велики прасак и како ће се свемир и даље мењати.
• Криофизика / Криогеника / Физика ниских температура: Проучавање физичких својстава у ситуацијама са ниским температурама, далеко испод тачке смрзавања воде.
• Цристаллограпхи: Проучавање кристала и кристалних структура.
• Физика високе енергије: Тхе студиј физике у екстремно високо енергетским системима, углавном унутар физике честица.
• Физика високог притиска: Проучавање физике у системима екстремно високог притиска, углавном повезано са динамиком течности.
• Ласерска физика: Проучавање физичких својстава ласера.
• Молекуларна физика: Студија физичка својства молекула.
• Нанотехнологија: наука о изградњи склопова и машина од појединачних молекула и атома.
• Нуклеарна физика: Испитивање физичких својстава атомског језгра.
• Физика честица: Проучавање основних честица и сила њихове интеракције.
• Физика плазме: Проучавање материје у плазми фази.
• Квантна електродинамика: Проучавање интеракције електрона и фотона на квантно механичком нивоу.
• Квантна механика / квантна физика: Проучавање науке где постају релевантне најмање дискретне вредности, или количине, материје и енергије.
• Квантна оптика: Примена квантна физика упалити.
• Квантна теорија поља: Примена квантне физике на пољима, укључујући и темељне силе универзума.
• Квантна гравитација: Примена квантне физике на гравитацију и обједињавање гравитације са другим интеракцијама основних честица.
• Релативност: Студија система који показују својства Ајнштајна теорија релативности, што углавном укључује кретање брзином која је веома блиска брзини светлости.
• Теорија струна / Суперстринг Тхеори: Проучавање теорије да су све фундаменталне честице вибрације једнодимензионалних низова енергије у свемиру више димензије.

Извори и даље читање

• Симонии, Кароли. "Културна историја физике." Транс Крамер, Давид. Боца Ратон: ЦРЦ Пресс, 2012.
• Пхиллипс, Лее. "Непрекидна загонетка класичне физике." Арс Тецхница, 4. августа 2014.
• Теикеира, Елдер Салес, Илеана Мариа Греца и Оливал Фреире. "Историја и филозофија науке у настави физике: истраживачка синтеза дидактичких интервенција." Наука и образовање 21.6 (2012): 771–96. Принт.