Grunnleggende om fysikk i vitenskapelige studier

Hurtigkurs i fysikk

RichVintage/Getty Images

Fysikk er en systematisk studie av den naturlige verden, spesielt samspillet mellom materie og energi. Det er en disiplin som forsøker å kvantifisere virkeligheten gjennom en presis anvendelse av observasjon kombinert med logikk og fornuft.

For å kunne bruke en slik disiplin må du førstforstå visse grunnleggende ting. Bare ved å lære det grunnleggende om fysikk kan du bygge videre på det og dykke dypere inn i dette vitenskapsfeltet. Enten du forfølger en karriere innen fysikk eller bare er interessert i funnene, er det absolutt fascinerende å lære om.

Hva regnes som fysikk?

For å begynne studiet av fysikk, må du først forstå hva fysikk egentlig betyr . Å forstå hva som faller innenfor fysikkens område – og hva som ikke gjør det – bidrar til å fokusere studieretningen slik at du kan formulere meningsfulle fysikkspørsmål.

Bak hvert spørsmål i fysikk ligger fire svært viktige termer du vil forstå: hypotese, modell, teori og lov .

Fysikk kan enten være eksperimentell eller teoretisk. I eksperimentell fysikk , adresserer fysikere et vitenskapelig problem ved å bruke teknikker som den vitenskapelige metoden i et forsøk på å bevise en hypotese. Teoretisk fysikk er ofte mer konseptuelt ved at fysikere er fokusert på å utvikle vitenskapelige lover, slik som teorien om kvantemekanikk.

Disse to formene for fysikk er relatert til hverandre og koblet til andre former for vitenskapelig studie. Ganske ofte vil eksperimentell fysikk teste hypotesene til teoretisk fysikk. Fysikere selv kan spesialisere seg på en rekke felt , fra astronomi og astrofysikk til matematisk fysikk og nanoteknologi. Fysikk spiller også en rolle i andre vitenskapsfelt, som kjemi og biologi.

Fysikkens grunnleggende lover

Målet med fysikk er å utvikle presise modeller av fysisk virkelighet. Det beste scenarioet er å utvikle en serie svært grunnleggende regler for å beskrive hvordan disse modellene fungerer. Disse reglene kalles ofte 'lover' etter at de har blitt brukt med hell i mange år.

Fysikk er komplisert, men det er grunnleggende avhengig av en rekke aksepterte naturlover . Noen er historiske og banebrytende funn innen vitenskapen. Disse inkluderer Sir Isaac Newtons tyngdelov så vel som hans Three Laws of Motion. Albert Einsteins relativitetsteori og termodynamikkens lover faller også inn i denne kategorien.

Moderne fysikk bygger av de monumentale sannhetene for å studere ting som f.eks kvantefysikk som utforsker det usynlige universet . På samme måte, partikkelfysikk søker å forstå de minste materiebitene i universet. Dette er feltet der merkelige ord som kvarker, bosoner, hadroner og leptoner kommer inn i den vitenskapelige dialogen som skaper overskrifter i dag.

Verktøyene som brukes i fysikk

Verktøyene som fysikere bruker spenner fra det fysiske til det abstrakte. De inkluderer balanseskalaer og laserstråleutsendere samt matematikk. Å forstå dette brede spekteret av verktøy og metodene for å bruke dem er avgjørende for å forstå prosessen som fysikere går gjennom for å studere den fysiske verden.

De fysiske verktøyene inkluderer ting som superledere og synkrotroner, som brukes til å skape intense magnetiske felt. Disse kan brukes i studier som Large Hadron Collider eller praktisk i utviklingen av magnetiske levitasjonstog .

Matematikk er kjernen i fysikk og er avgjørende innen alle vitenskapsfelt. Når du begynner å utforske fysikk, vil grunnleggende ting som å bruke betydelige figurer og gå utover det grunnleggende i det metriske systemet være viktig. Matematikk og fysikk går mye dypere også, og begreper som vektor matematikk og de matematiske egenskapene til bølger er avgjørende for arbeidet til mange fysikere.

Historiens kjente fysikere

Fysikk eksisterer ikke i et vakuum (selv om noe fysikk praktiseres i et faktisk vakuum). Historiens krefter har formet utviklingen av fysikk like mye som alle andre felt i historien. Ganske ofte er det nyttig å forstå de historiske perspektivene som førte til vår nåværende forståelse. Det inkluderermange feil veier som ble vakletlangs veien.

Det er også nyttig og spennende å lære om livene til fortidens berømte fysikere. De gamle grekerne kombinert for eksempel filosofi med studiet av naturlover og er spesielt kjent for sin interesse for astronomi.

På 1500- og 1600-tallet, Galileo Galilei videre studert, observert og eksperimentert med naturlovene. Selv om han ble forfulgt i sin tid, blir han i dag sett på som 'vitenskapens far' (skapt av Einstein) så vel som moderne fysikk, astronomi og observasjonsvitenskap.

Galileo inspirerte og ble fulgt av kjente forskere som Sir Isaac Newton, Albert Einstein, Niels Bohr, Richard P. Feynman og Stephen Hawking . Dette er bare noen av navnene på fysikkhistorien som har formet vår forståelse av hvordan verden fungerer. Deres evner til å utfordre aksepterte teorier og finne nye måter å se universet på har inspirert fysikere som fortsetter å oppnå vitenskapelige gjennombrudd.