Fizika ir matērija un enerģija un kā viņi mijiedarbojas viens ar otru. Šī enerģija var izpausties kā kustība, gaisma, elektrība, starojums, smagums - godīgi sakot, gandrīz jebkas. Fizika nodarbojas ar matēriju mērogu, sākot no apakšatomu daļiņām (t.i., daļiņām, kas veido atomu, un daļiņām, kas veido tiem daļiņas) līdz zvaigznēm un pat veselām galaktikām.
Kā darbojas fizika
Kā eksperimentāls zinātne, fizika izmanto zinātniska metode noformulēt un testa hipotēzes kas balstās uz dabas pasaules novērošanu. Fizikas mērķis ir izmantot šo eksperimentu rezultātus formulēšanai zinātniskie likumi, parasti izteikts matemātikas valodā, kuru pēc tam var izmantot citu parādību prognozēšanai.
Kad jūs runājat par teorētisko fizika, jūs runājat par fizikas jomu, kas ir vērsta uz šo likumu izstrādi un izmantošanu, lai ekstrapolētu jaunās prognozēs. Šīs teorētisko fiziķu prognozes rada jaunus jautājumus, kurus eksperimentālie fiziķi izstrādā, lai pārbaudītu. Tādā veidā fizikas (un vispārīgi zinātnes) teorētiskie un eksperimentālie komponenti mijiedarbojas viens ar otru un virzās cits uz citu, lai attīstītu jaunas zināšanu jomas.
Fizikas loma citās zinātnes jomās
Plašākā nozīmē fiziku var uzskatīt par fundamentālāko no dabaszinātnēm. Piemēram, ķīmiju var uzskatīt par sarežģītu fizikas pielietojumu, jo tā koncentrējas uz enerģijas un vielas mijiedarbību ķīmiskajās sistēmās. Mēs arī zinām, ka bioloģijas pamatā ir ķīmisko īpašību pielietojums dzīvās lietās, kas nozīmē, ka galu galā to pārvalda arī fizikālie likumi.
Protams, mēs nedomājam par šīm citām jomām kā fizikas daļu. Izpētot kaut ko zinātniski, mēs meklējam modeļus vispiemērotākajā mērogā. Lai gan katra dzīvā būtne rīkojas tādā veidā, ko pamatā virza daļiņas, no kurām tā sastāv, cenšoties izskaidrot visu ekosistēmu, ņemot vērā pamatdaļiņu izturēšanos, var ienirt nederīgā detaļa. Pat apskatot šķidruma izturēšanos, mēs kopumā aplūkojam šķidruma īpašības kopumā šķidruma dinamika, nevis pievērst īpašu uzmanību atsevišķu daļiņu uzvedībai.
Galvenie jēdzieni fizikā
Tā kā fizika aptver tik daudz jomu, tā ir sadalīta vairākās specifiskās studiju jomās, piemēram, elektronikā, kvantu fizika, astronomija un biofizika.
Kāpēc fizika (vai jebkura zinātne) ir svarīga?
Fizika ietver astronomijas izpēti, un daudzējādā ziņā astronomija bija cilvēces pirmā organizētā zinātnes nozare. Senās tautas skatījās uz zvaigznēm un atpazina tur esošos modeļus, pēc tam sāka izmantot matemātisko precizitāti, lai, balstoties uz šiem modeļiem, izdarītu prognozes par to, kas notiks debesīs. Neatkarīgi no trūkumiem, kas bija šajās īpašajās prognozēs, metode, ar kuru mēģināja saprast nezināmo, bija cienīga.
Mēģinājums izprast nezināmo joprojām ir galvenā problēma cilvēka dzīvē. Neskatoties uz visiem mūsu sasniegumiem zinātnē un tehnoloģijā, būt cilvēkam nozīmē, ka jūs spējat saprast dažas lietas, kā arī ir lietas, kuras jūs nesaprotat. Zinātne māca jums metodoloģiju, kā tuvināties nezināmajam un uzdot jautājumus, kas nonāk pie sirds tam, kas nav zināms, un kā to darīt zināmu.
Īpaši fizikā uzmanība tiek pievērsta dažiem pamatjautājumiem par mūsu fizisko Visumu. Diezgan vienīgie fundamentālākie jautājumi, kurus varētu uzdot, ietilpst "metafizikas" (nosaukta par to, ka burtiski ir "ārpus fizikas") filozofiskajā sfērā, taču problēma ir tāda, ka šie jautājumi ir tik fundamentāli, ka daudzi jautājumi metafiziskajā sfērā paliek neatrisināti pat pēc gadsimtiem vai gadu tūkstošiem ilgas vēstures izpētes lielāko daļu lielāko prātu. No otras puses, fizika ir atrisinājusi daudzus pamatjautājumus, kaut arī šīs rezolūcijas mēdz radīt pilnīgi jaunus jautājumu veidus.
Lai uzzinātu vairāk par šo tēmu, skatiet sadaļu "Kāpēc studēt fiziku? " (pielāgots ar atļauju no grāmatas Kāpēc zinātne? autors Džeimss Trefils).