Kaip veikia fizika ir kodėl jūs tai studijuojate

Fizika yra mokslinis tyrimas materija ir energija ir kaip jie sąveikauja tarpusavyje. Ši energija gali būti judesio, šviesos, elektros, spinduliuotės, gravitacijos - sąžiningai - beveik viskas. Fizika nagrinėja materiją skalėse, pradedant nuo subatominių dalelių (t. Y. Dalelės, kurios sudaro atomą, ir dalelės, kurios sudaro tie dalelės) iki žvaigždžių ir net ištisų galaktikų.

Kaip eksperimentinis mokslas, fizika naudoja mokslinis metodas suformuluoti ir patikrinti hipotezes kurios pagrįstos gamtos pasaulio stebėjimu. Fizikos tikslas yra panaudoti šių eksperimentų rezultatus formuluoti mokslo dėsniai, paprastai išreiškiamas matematikos kalba, kuri vėliau gali būti naudojama numatyti kitus reiškinius.

Kai tu kalbi apie teorinę fizika, jūs kalbate apie fizikos sritį, kuri yra sutelkta į šių įstatymų kūrimą ir naudojimą juos ekstrapoliacijai į naujas prognozes. Šios teorinių fizikų prognozės sukuria naujus klausimus, kuriuos eksperimentiniai fizikai parengia bandymams atlikti. Tokiu būdu teoriniai ir eksperimentiniai fizikos (ir apskritai mokslo) komponentai sąveikauja vienas su kitu ir stumia vienas kitą į priekį kurdami naujas žinių sritis.

Plačiąja prasme fizika gali būti laikoma pagrindine gamtos mokslų dalimi. Pavyzdžiui, chemija gali būti vertinama kaip sudėtingas fizikos pritaikymas, nes joje daug dėmesio skiriama energijos ir materijos sąveikai cheminėse sistemose. Mes taip pat žinome, kad biologija yra jos esmė - cheminių savybių taikymas gyvuose daiktuose, o tai reiškia, kad ją galiausiai valdo fiziniai įstatymai.

Žinoma, mes negalvojame apie šias kitas sritis kaip fizikos dalį. Kai tiriame ką nors moksliškai, mes ieškome modelių tinkamiausiu mastu. Nors kiekvienas gyvas daiktas elgiasi taip, kad jį iš esmės lemia dalelės, iš kurių jis yra sudarytas, bandydamas - paaiškinti visą ekosistemą pagrindinių dalelių elgsena būtų pasinerdama į nenaudingą detalė. Net vertindami skysčio elgseną, mes paprastai atsižvelgiame į viso skysčio savybes skysčio dinamika, o ne atkreipti ypatingą dėmesį į atskirų dalelių elgesį.

Kadangi fizika apima tiek daug sričių, ji yra padalinta į keletą specifinių studijų sričių, pavyzdžiui, elektronikos, Kvantinė fizika, astronomija ir biofizika.

Fizika apima astronomijos studijas ir daugeliu atžvilgių astronomija buvo pirmoji žmonijos organizuota mokslo sritis. Senovės tautos žiūrėjo į žvaigždes ir atpažino ten esančius modelius, tada, remdamasi tais modeliais, pradėjo naudoti matematinį tikslumą, kad galėtų numatyti, kas nutiks danguje. Kad ir kokių trūkumų buvo šiose specifinėse prognozėse, bandymo suprasti nežinomą metodas buvo vertas.

Bandymas suprasti nežinomą vis dar yra pagrindinė žmogaus gyvenimo problema. Nepaisant visų mūsų pasiekimų mokslo ir technologijų srityje, būti žmogumi reiškia, kad sugebi suprasti kai kuriuos dalykus, taip pat yra dalykų, kurių nesupranti. Mokslas moko metodikos, kaip artėti prie nežinomybės ir užduoti klausimus, kurie įgauna mintį to, kas nežinoma, ir kaip tai padaryti žinoma.

Visų pirma, fizika sutelkia dėmesį į kai kuriuos svarbiausius klausimus apie mūsų fizinę visatą. Beveik vieninteliai esminiai klausimai, kuriuos galima užduoti, patenka į „metafizikos“ (pavadintos tuo, kad pažodžiui yra „už fizikos ribų“) filosofinę sritį, tačiau problema ta, kad šie klausimai yra tokie pagrindiniai, kad daugelis metafizinės srities klausimų lieka neišspręsti net po šimtmečių ar tūkstantmečių tyrinėjimo daugumos didžiausių istorijos protų atžvilgiu. Kita vertus, fizika išsprendė daugelį esminių klausimų, net jei tie sprendimai sukelia visiškai naujų rūšių klausimus.

Norėdami sužinoti daugiau šia tema, žiūrėkite „Kodėl verta studijuoti fiziką? “ (pritaikyta, gavus leidimą, iš knygos Kodėl mokslas? autorius Jamesas Trefilis).