9 klasikinės ir šiuolaikinės fizikos šakos



Tarp klasikinės ir modernios fizikos šakos naujausiuose taikymuose galime išskirti akustiką, optiką ar mechaniką pačiuose primityviausiuose laukuose, kosmologijoje, kvantinėje mechanikoje ar reliatyvumu.

Klasikinė fizika apibūdina iki 1900 m. Sukurtas teorijas ir šiuolaikinę fiziką įvykius, įvykusius po 1900 metų. Klasikinė fizika sprendžia materiją ir energiją makro mastu, nepatirdama sudėtingesnių kvantinių studijų. modernios fizikos.

Max Planck, vienas svarbiausių istorijos mokslininkų, pažymėjo klasikinės fizikos pabaigą ir šiuolaikinės fizikos pradžią su kvantine mechanika.

Klasikinės fizikos šakos

1 - Akustika

Ausys yra biologinis instrumentas, pasižymintis tam tikra bangų vibracija ir interpretuoja jas kaip garsą.

Akustika, susijusi su garso studijomis (mechaninėmis bangomis dujose, skysčiuose ir kietosiose medžiagose), yra susijusi su garso gamyba, kontrole, perdavimu, priėmimu ir poveikiu..

Akustinė technologija apima muziką, geologinių, atmosferos ir povandeninių reiškinių tyrimą.

Psichoakustika, tyrinėja fizinius fizinio poveikio garsus biologinėse sistemose, nes Pythagoras pirmą kartą išgirdo vibruojančių styginių ir plaktukų garsus, kurie smogė šeštame amžiuje prieš Kristų. C. Tačiau įspūdingiausias medicinos vystymasis yra ultragarso technologija.

2 - Elektra ir magnetizmas

Elektros energija ir magnetizmas gaunami iš vienos elektromagnetinės jėgos. Elektromagnetizmas yra fizinio mokslo filialas, apibūdinantis elektros ir magnetizmo sąveiką.

Magnetinį lauką sukuria judanti elektros srovė ir magnetinis laukas gali sukelti įkrovimo judėjimą (elektros srovę). Elektromagnetizmo taisyklės taip pat paaiškina geomagnetinius ir elektromagnetinius reiškinius, apibūdinančius, kaip įkrautos atomų dalelės sąveikauja. 

Anksčiau elektromagnetizmas buvo patiriamas atsižvelgiant į žaibo ir elektromagnetinės spinduliuotės poveikį kaip šviesos efektą.

Magnetizmas ilgą laiką buvo naudojamas kaip pagrindinė navigacijos priemonė, kurią valdo kompasas.

Senovės romėnai aptiko elektrinių įkrovimų poilsiui fenomeną, kuris stebėjo, kaip susitraukė šukos. Atsižvelgiant į teigiamus ir neigiamus mokesčius, lygūs mokesčiai vieni kitus traukia, o skirtingi asmenys traukia vieni kitus.

Jums gali būti įdomu sužinoti daugiau apie šią temą, atrandant 8 elektromagnetinių bangų tipus ir jų charakteristikas.

3- Mechanika

Jis yra susijęs su fizinių kūnų elgesiu, kai jie patiria jėgas ar poslinkius, ir tolesnį kūno poveikį jų aplinkai..

Modernizmo auštant mokslininkai Jayam, Galileo, Kepler ir Newton padėjo pamatus tai, kas dabar vadinama klasikine mechanika..

Šioje disciplinoje kalbama apie jėgų judėjimą daiktams ir dalelėms, kurios yra ramios arba juda greičiu, kuris yra žymiai mažesnis nei šviesos. Mechanika apibūdina įstaigų pobūdį.

Terminas „kūnas“ apima daleles, šovinius, erdvėlaivius, žvaigždes, mašinų dalis, kietųjų dalelių dalis, skysčių dalis (dujas ir skysčius). Dalelės yra mažai vidinės struktūros, klasikinės mechanikos matematiniai taškai.

Kietieji korpusai turi dydį ir formą, tačiau išlaiko paprastumą, panašų į dalelių, ir gali būti pusiau standūs (elastingi, skysti).. 

4- Skysčių mechanika

Skysčių mechanika aprašo skysčių ir dujų srautą. Skysčių dinamika - tai filialas, iš kurio atsiranda paprogramės, pavyzdžiui, aerodinamika (oro ir kitų dujų judėjimas) ir hidrodinamika (judančių skysčių tyrimas)..

Skysčių dinamika plačiai taikoma: jėgų ir momentų skaičiavimui lėktuvuose, naftos skysčio masės nustatymui per naftotiekius, be oro sąlygų prognozavimo, purkštukų suspaudimo. tarpžvaigždinės erdvės ir branduolio dalijimosi dalijimosi modeliavimas.

Šis filialas siūlo sisteminę struktūrą, apimančią empirinius ir pusiau empirinius įstatymus, gautus iš srauto matavimo ir naudojamų praktinėms problemoms spręsti..

Skysčių dinamikos problemos sprendimas apima skysčio savybių, tokių kaip srauto greitis, slėgis, tankis ir temperatūra, ir erdvės bei laiko funkcijų skaičiavimas..

5- Optika

Optika nagrinėja matomos ir nematomos šviesos ir regos savybes ir reiškinius. Išnagrinėkite šviesos elgseną ir savybes, įskaitant jos sąveiką su medžiaga, be to, kurkite tinkamas priemones.

Apibūdinkite matomos, ultravioletinės ir infraraudonųjų spindulių šviesos elgesį. Kadangi šviesa yra elektromagnetinė banga, kitos elektromagnetinės spinduliuotės formos, tokios kaip rentgeno spinduliai, mikrobangų krosnelės ir radijo bangos, turi panašias savybes.

Šis filialas yra susijęs su daugeliu susijusių disciplinų, tokių kaip astronomija, inžinerija, fotografija ir medicina (oftalmologija ir optometrija). Jo praktinis pritaikymas aptinkamas įvairiose technologijose ir kasdieniniuose objektuose, įskaitant veidrodžius, lęšius, teleskopus, mikroskopus, lazerius ir šviesolaidžius..

6- Termodinamika

Fizikos skyrius, tiriantis sistemos darbo, šilumos ir energijos poveikį. Jis gimė XIX a. Su garo variklio išvaizda. Jis susijęs tik su stebėjimu ir reagavimu didelės apimties stebimoje ir išmatuojamoje sistemoje.

Mažos apimties dujų sąveiką apibūdina kinetinė dujų teorija. Metodai papildo vienas kitą ir yra paaiškinami termodinamikos arba kinetinės teorijos prasme.

Termodinamikos įstatymai yra:

  • Enalpijos teisė: susieja skirtingas kinetinės ir potencialios energijos formas sistemoje su darbu, kurį gali atlikti sistema, ir šilumos perdavimą.
  • Tai veda prie antrojo įstatymo ir kito valstybės kintamojo apibrėžimo entropijos teisė.
  • The nulinis įstatymas apibrėžia termodinaminę pusiausvyrą dideliu mastu, palyginti su nedidelio masto apibrėžimu, susijusiu su molekulių kinetine energija.

Šiuolaikinės fizikos šakos

7- Kosmologija

Tai yra visatos struktūros ir dinamikos tyrimas platesniu mastu. Ištirti jo kilmę, struktūrą, evoliuciją ir galutinę paskirties vietą.

Kosmologija, kaip mokslas, kilęs iš Copernicus principo - dangaus kūnai, paklūsta fiziniams įstatymams, identiškiems Žemės ir Niutono mechanikai, kurie leido mums suprasti tuos fizinius įstatymus.

Fizinė kosmologija prasidėjo 1915 m., Kuriant Einšteino bendrąją reliatyvumo teoriją, po kurios 1920 m.. 

Dramatiškos stebėjimo kosmologijos pažangos nuo 1990 m., Įskaitant kosminę mikrobangų foną, tolimąsias supernovos ir galaktikos raudonųjų permainų apklausas, paskatino sukurti standartinį kosmologijos modelį..

Šis modelis laikosi daugybės tamsiosios medžiagos ir tamsios energijos, esančios visatoje, turinio, kurio pobūdis dar nėra gerai apibrėžtas.. 

8- Kvantinė mechanika

Fizikos filialas, tiriantis materijos ir šviesos elgesį atominėje ir subatominėje skalėje. Jo tikslas - apibūdinti ir paaiškinti molekulių ir atomų bei jų komponentų savybes: elektronus, protonus, neutronus ir kitas labiau ezoterines daleles, pvz., Kvarkus ir gluonus..

Šios savybės apima dalelių tarpusavio sąveiką ir elektromagnetinę spinduliuotę (šviesa, rentgeno spinduliai ir gama spinduliai)..

Keli mokslininkai prisidėjo prie trijų revoliucinių principų, kurie palaipsniui įgijo pripažinimą ir eksperimentinį patikrinimą nuo 1900 iki 1930 m.

  • Kiekybinės savybės. Padėtis, greitis ir spalva kartais gali pasireikšti tik konkrečiais kiekiais (pvz., Paspaudus numerį pagal skaičių). Tai prieštarauja klasikinės mechanikos koncepcijai, kurioje teigiama, kad tokios savybės turi egzistuoti vienodo ir nuolatinio spektro. Norint apibūdinti idėją, kad kai kurios savybės paspaudžia, mokslininkai sukūrė veiksmažodį. 
  • Šviesos dalelės. Mokslininkai paneigė 200 metų eksperimentus, teigdami, kad šviesa gali veikti kaip dalelė ir ne visada „kaip bangos / bangos ežere“..
  • Medžiagų bangos. Medžiaga taip pat gali elgtis kaip banga. Tai rodo 30 metų eksperimentai, kuriuose teigiama, kad medžiaga (pvz., Elektronai) gali egzistuoti kaip dalelės.

9 - Reliatyvumas

Ši teorija apima dvi Alberto Einšteino teorijas: ypatingą reliatyvumą, kuris taikomas elementariosioms dalelėms ir jų sąveikai, apibūdinančioms visus fizinius reiškinius, išskyrus gravitaciją, ir bendrą reliatyvumą, paaiškinantį gravitacijos įstatymą ir jo santykį su kitomis jėgomis gamta.

Jis taikomas kosmologinei sričiai, astrofizikai ir astronomijai. Reliatyvumas transformavo fizikos ir astronomijos postulatus 20-ajame amžiuje..

Įdiegtos sąvokos, tokios kaip erdvinis laikas kaip suvienytas subjektas, laiko vienalaikiškumo reliatyvumas, kinematinis ir gravitacinis dilimas, ilgio susitraukimas.

Fizikos srityje jis patobulino elementariųjų dalelių mokslą ir jų pagrindines sąveikas kartu su branduolinio amžiaus inauguracija.

Kosmologija ir astrofizika prognozavo ypatingus astronominius reiškinius, tokius kaip neutronų žvaigždės, juodosios skylės ir gravitacinės bangos.

Kiekvieno filialo tyrimų pavyzdžiai

1 - Akustika: UNAM tyrimai

UNAM Fizikos fakulteto Fizikos katedros akustikos laboratorija atlieka specializuotus akustinių reiškinių tyrimo metodų kūrimo ir diegimo tyrimus..

Dažniausi eksperimentai apima skirtingas žiniasklaidos priemones su skirtingomis fizinėmis struktūromis. Šios priemonės gali būti skysčio, vėjo tuneliai arba viršgarsinio srauto naudojimas.

Tyrimas, kuris šiuo metu vyksta UNAM, yra gitaros dažnių spektras, priklausomai nuo vietos, kurioje jis grojamas. Taip pat tiriami delfinų skleidžiami akustiniai signalai (Forgach, 2017).

2 - Elektra ir magnetizmas: magnetinių laukų poveikis biologinėms sistemoms

Francisco José Caldas rajono universitetas atlieka magnetinių laukų poveikio biologinėse sistemose tyrimus. Visa tai siekiant nustatyti visus ankstesnius tyrimus, kurie buvo atlikti šiuo klausimu ir išduoti naujas žinias.

Tyrimai rodo, kad Žemės magnetinis laukas yra nuolatinis ir dinamiškas, o pakaitiniai periodai yra dideli ir maži.

Jie taip pat kalba apie rūšis, kurios priklauso nuo šio magnetinio lauko konfigūracijos, pavyzdžiui, bičių, skruzdžių, lašišų, banginių, ryklių, delfinų, drugelių, vėžlių, tarp kitų (Fuentes, 2004).

3- Mechanika: žmogaus kūnas ir nulinis sunkumas

Jau daugiau nei 50 metų NASA atlieka pažangius tyrimus apie nulinio sunkumo poveikį žmogaus organizmui.

Šie tyrimai leido daugeliui astronautų saugiai judėti Mėnulyje arba daugiau nei metus gyventi Tarptautinėje kosminėje stotyje.

NASA tyrime analizuojami mechaniniai poveikiai, kuriuos nulinė gravitacija kūnui, siekiant juos sumažinti ir užtikrinti, kad astronautai būtų siunčiami į tolimesnes saulės sistemos vietas (Strickland & Crane, 2016).

4- Skysčių mechanika: Leidenfrost poveikis

„Leidenfrost“ efektas yra reiškinys, atsirandantis, kai skysčio lašas liečia karštą paviršių, esant aukštesnei nei jo virimo temperatūrai..

Lježo universiteto doktorantai sukūrė eksperimentą, skirtą žinoti gravitacijos poveikį skysčio garavimo laikui ir šio elgesio procesą minėto proceso metu..

Iš pradžių paviršius iš pradžių buvo šildomas ir pakreiptas. Naudojamos vandens lašai buvo stebimi infraraudonųjų spindulių šviesa, aktyvuojantys servo variklius kiekvieną kartą, kai jie persikėlė nuo paviršiaus centro (Investigación y ciencia, 2015).

5- Optika: „Ritter“ stebėjimai

Johann Wilhelm Ritter buvo Vokietijos vaistininkas ir mokslininkas, kuris atliko daugybę medicininių ir mokslinių eksperimentų. Tarp jo svarbiausių indėlių optikos srityje yra ultravioletinės šviesos atradimas.

„Ritter“ tyrinėjo William Herschel infraraudonųjų spindulių atradimą 1800 m., Tokiu būdu nustatydamas, kad tai buvo nematomų šviesų buvimas ir eksperimentai su sidabro chloridu bei įvairiomis šviesos spinduliais (Cool Cosmos, 2017).

6- Termodinamika: termodinaminė saulės energija Lotynų Amerikoje

Šis tyrimas skirtas alternatyvių energijos ir šilumos šaltinių, pvz., Saulės energijos, tyrimui, kurio pagrindinis interesas yra termodinaminis saulės energijos projektavimas kaip tvarus energijos šaltinis (Bernardelli, 201).

Šiuo tikslu tyrimo dokumentas suskirstytas į penkias kategorijas:

1 - Saulės spinduliavimas ir energijos pasiskirstymas ant žemės paviršiaus.

2 - Saulės energijos panaudojimas.

3 - Saulės energijos naudojimo būdai ir raida.

4- Termodinaminiai įrenginiai ir tipai.

5 - Atvejo tyrimai Brazilijoje, Čilėje ir Meksikoje.

7- Kosmologija: tamsios energijos tyrimas

„Dark Energy Survey“ arba „Dark Energy Survey“ buvo 2015 m. Atliktas mokslinis tyrimas, kurio pagrindinis tikslas buvo įvertinti didelio masto visatos struktūrą..

Su šiuo tyrimu spektras buvo atidarytas daugeliui kosmologinių tyrimų, kuriais siekiama nustatyti tamsios medžiagos, esančios dabartinėje visatoje, kiekį ir jo pasiskirstymą..

Kita vertus, DES nukreipti rezultatai prieštarauja tradicinėms kosmoso teorijoms, išleistoms po Planck kosmoso misijos, finansuojamos Europos kosmoso agentūros..

Šis tyrimas patvirtino teoriją, kad visata šiuo metu susideda iš 26% tamsios medžiagos.

Taip pat buvo sukurti padėties žemėlapiai, tiksliai išmatuoti 26 mln. Tolimų galaktikų struktūrą (Bernardo, 2017).

8- Kvantinė mechanika: informacijos teorija ir kvantinė kompiuterija

Šiuo tyrimu siekiama ištirti dvi naujas mokslo sritis, pvz., Informaciją ir kvantinę kompiuteriją. Abi teorijos yra svarbios telekomunikacijų ir informacijos apdorojimo įrenginių tobulinimui.

Šiame tyrime pristatoma dabartinė kvantinės skaičiavimo būklė, paremta „Quantum Computation Group“ (GKC) (López), įstaiga, užsiimanti derybomis ir žiniomis apie šią temą, remiantis pirmuoju. Postulatų apie skaičiavimus.

9 - Reliatyvumas: Icarus eksperimentas

„Icarus“ eksperimentinis tyrimas, atliktas Gran Sasso laboratorijoje Italijoje, atnešė ramybę moksliniam pasauliui, patikrindamas, ar Einšteino reliatyvumo teorija yra teisinga.

Atliekant šį tyrimą buvo išmatuotas septynių neutrinų greitis su Europos branduolinių tyrimų centro (CERN) šviesos spinduliu, darant išvadą, kad neutrinai neviršija šviesos greičio, kaip buvo padaryta ankstesnės to paties laboratorijos eksperimento metu..

Šie rezultatai buvo priešingi ankstesnių CERN eksperimentų rezultatams, kurie ankstesniais metais padarė išvadą, kad neutrinai keliavo 730 kilometrų greičiau nei šviesa..

Matyt, CERN anksčiau pateikta išvada buvo dėl prasto GPS ryšio eksperimento metu (El tiempo, 2012).

Nuorodos

  1. Kaip klasikinė fizika skiriasi nuo šiuolaikinės fizikos? Gauta nuoroda.com.
  2. Elektra ir magnetizmas. Žemės mokslo pasaulis. Copyright 2003, The Gale Group, Inc. Gauta encyclopedia.com svetainėje.
  3. Mechanika Gauta wikipedia.org.
  4. Fluid Dinamics. Gauta wikipedia.org.
  5. Optika Apibrėžimas Gauta žodyną.com.
  6. Optika „McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology“ (5-asis leidimas). McGraw-Hill. 1993 m.
  7. Optika Gauta wikipedia.org.
  8. Kas yra termodinamika? Susigrąžinta grc.nasa.gov.
  9. Einšteinas A. (1916). Reliatyvumas: specialioji ir bendroji teorija. Gauta wikipedia.org.
  10. Will, Clifford M (2010). "Reliatyvumas". „Grolier Multimedia Encyclopedia“. Gauta wikipedia.org.
  11. Kokie yra didžiojo sprogimo įrodymai? Atkurta astro.ucla.edu.
  12. Plankas atskleidžia ir beveik tobulą visatą. Susigrąžinta tame.