Физика – это систематическое изучение мира природы, особенно взаимодействия между материей и энергией. Это дисциплина, которая пытается количественно оценить реальность посредством точного применения наблюдений в сочетании с логикой и разумом.
Чтобы использовать такую дисциплину, вы должны сначала понять определенные основы. Только изучив основы физики, вы сможете развить ее и глубже погрузиться в эту область науки. Независимо от того, занимаетесь ли вы карьерой в области физики или просто интересуетесь ее открытиями, узнавать об этом, безусловно, интересно.
Что считается физикой?
Чтобы начать изучение физики, вы должны сначала понять, что на самом деле означает физика. Понимание того, что входит в сферу физики, а что нет, помогает сфокусировать область исследования, чтобы вы могли формулировать осмысленные вопросы физики.
За каждым вопросом в физике скрываются четыре очень важных термина, которые вам нужно понять: гипотеза, модель, теория и закон.
Физика может быть экспериментальной или теоретической. В экспериментальной физике физики решают научную проблему, используя такие методы, как научный метод, в попытке доказать гипотезу. Теоретическая физика часто более концептуальна, поскольку физики сосредоточены на разработке научных законов, таких как теория квантовой механики.
Эти две формы физики связаны друг с другом и связаны с другими формами научного исследования. Довольно часто экспериментальная физика проверяет гипотезы теоретической физики. Сами физики могут специализироваться в самых разных областях, от астрономии и астрофизики до математической физики и нанотехнологий. Физика также играет важную роль в других областях науки, таких как химия и биология.
Основные законы физики
Цель физики – разработать точные модели физической реальности. Наилучший сценарий – разработать серию очень фундаментальных правил, описывающих, как работают эти модели. Эти правила часто называют «законами» после того, как они успешно использовались в течение многих лет.
Физика сложна, но фундаментально полагается на ряд общепринятых законов природы. Некоторые из них являются историческими и революционными открытиями в науке. К ним относятся Закон всемирного тяготения Исаака Ньютона, а также его Три закона движения. Теория относительности Альберта Эйнштейна и законы термодинамики также попадают в эту категорию.
Если вы хотите узнать больше о Законе притяжения Ньютона, то у нас есть статья Закон всемироного тяготения Исаака Ньютона
Современная физика строит эти монументальные истины для изучения таких вещей, как квантовая физика, которая исследует невидимую Вселенную. Точно так же физика элементарных частиц стремится понять мельчайшие частицы материи во Вселенной. Это та область, где странные слова, такие как кварки, бозоны, адроны и лептоны, входят в научный диалог, который сегодня делает заголовки.
Инструменты, используемые в физике
Инструменты, которые используют физики, варьируются от физических до абстрактных. Они включают в себя весы и излучатели лазерного луча, а также математику. Понимание этого широкого набора инструментов и методов их применения необходимо для понимания процесса, через который проходят физики при изучении физического мира.
К физическим инструментам относятся сверхпроводники и синхротроны, которые используются для создания сильных магнитных полей. Они могут быть применены в таких исследованиях, как Большой адронный коллайдер, или практически при разработке поездов на магнитной левитации.
Математика лежит в основе физики и жизненно важна во всех областях науки. Когда вы начнете изучать физику, будут важны такие основы, как использование значащих цифр и выход за рамки основ метрической системы. Математика и физика также идут намного глубже, и такие понятия, как векторная математика и математические свойства волн, имеют решающее значение в работе многих физиков.
Исторически знаменитые физики
Физика не существует в вакууме (хотя некоторые физики практикуются в реальном вакууме). Силы истории повлияли на развитие физики, как и любой другой области истории. Довольно часто бывает полезно понять исторические перспективы, которые привели к нашему нынешнему пониманию. Это включает в себя множество неверных путей, на которые ошибочно сбились в процессе формирования понимания.
Также полезно и увлекательно узнать о жизни известных физиков прошлого. Например, древние греки сочетали философию с изучением законов природы и они особенно известны своим интересом к астрономии.
В XVI и XVII веках Галилео Галилей изучал, наблюдал и экспериментировал с законами природы. Хотя в свое время его преследовали, сегодня он считается «отцом науки» (придумал Эйнштейн), а также современной физики, астрономии и науки о наблюдениях.
Галилей вдохновил и последовал за такими известными учеными, как Исаак Ньютон, Альберт Эйнштейн, Нильс Бор, Ричард П. Фейнман и Стивен Хокинг. Это всего лишь несколько имен из истории физики, которые сформировали наше понимание того, как устроен наш мир. Их способность бросать вызов общепринятым теориям и разрабатывать новые взгляды на Вселенную вдохновляли физиков, которые продолжают совершать научные открытия.