fysikk , vitenskap som tar for seg materiens struktur og samspillet mellom det grunnleggende bestanddeler av det observerbare univers . I vid forstand fysikk (fra gresk physikos ) er opptatt av alle aspekter av naturen både på makroskopisk og submikroskopisk nivå. Dens omfang av studien omfatter ikke bare oppførselen til objekter under påvirkning av gitte krefter, men også arten og opprinnelsen til gravitasjons-, elektromagnetiske og atomkraftfelt. Hovedmålet er formuleringen av noen få omfattende prinsipper som samler og forklarer alt slikt dårskap fenomener.
Bernoulli modell av gasstrykk Som unnfanget av Daniel Bernoulli i Hydrodynamica (1738) består gasser av mange partikler i rask tilfeldig bevegelse. Han antok at trykket til en gass er produsert av direkte påvirkning av partiklene på beholderens vegger. Encyclopædia Britannica, Inc .; basert på Daniel Bernoulli, Hydrodynamica (1738)
Fysikk er den grenen av vitenskapen som tar for seg strukturen til saken og hvordan de grunnleggende bestanddelene i universet samhandler. Den studerer objekter som spenner fra de aller minste ved hjelp av kvantemekanikk til hele universet ved hjelp av generell relativitet.
hvor den spanske byen ligger i El Prado
Fysikere og andre forskere bruker det internasjonale systemet for enheter (SI) i sitt arbeid fordi de ønsker å bruke et system som er enige om av forskere over hele verden. Siden 2019 har SI-enhetene blitt definert i form av grunnleggende fysiske konstanter, noe som betyr at forskere hvor som helst som bruker SI kan bli enige om enhetene de bruker til å måle fysiske fenomener.
Fysikk er det grunnleggende fysikk . Inntil ganske nyere tid fysikk og naturfilosofi ble brukt om hverandre for vitenskapen som har som mål å oppdage og formulere de grunnleggende naturlovene. Da moderne vitenskap utviklet seg og ble stadig mer spesialisert, kom fysikk til å betegne den delen av fysikk som ikke var inkludert i astronomi, kjemi , geologi og ingeniørfag. Fysikk spiller imidlertid en viktig rolle i alle naturvitenskapene, og alle slike felt har grener der fysiske lover og målinger får spesiell vekt og bærer navn som astrofysikk, geofysikk, biofysikk og til og med psykofysikk. Fysikk kan i utgangspunktet defineres som vitenskapen om saken , bevegelse og energi. Dens lover uttrykkes vanligvis med økonomi og presisjon på matematikkens språk.
Begge eksperimenterer, observasjon av fenomener under forhold som styres så presist som mulig, og teori, formuleringen av en enhetlig konseptuell ramme, spille viktige og komplementære roller i utviklingen av fysikk. Fysiske eksperimenter resulterer i målinger, som sammenlignes med utfallet forutsagt av teorien. En teori som pålitelig forutsier resultatene av eksperimenter den gjelder for, sies å legemliggjøre en fysikklov. Imidlertid er en lov alltid gjenstand for endring, erstatning eller begrensning til et mer begrenset domene, hvis et senere eksperiment gjør det nødvendig.
kuppel av steinens arkitektoniske stiler
Det endelige målet med fysikk er å finne et enhetlig sett med lover som styrer materie, bevegelse og energi på små (mikroskopiske) subatomære avstander, på den menneskelige (makroskopiske) skalaen til hverdagen, og ut til de største avstandene (f.eks. De på den ekstragalaktiske skalaen). Dette ambisiøse målet har blitt realisert i betydelig grad. Selv om en helt enhetlig teori om fysiske fenomener ennå ikke har blitt oppnådd (og muligens aldri vil være), ser det ut til at et bemerkelsesverdig lite sett med grunnleggende fysiske lover er i stand til å redegjøre for alle kjente fenomener. Kroppen av fysikk utviklet til rundt 1900-tallet, kjent som klassisk fysikk, kan i stor grad forklare bevegelsene til makroskopiske gjenstander som beveger seg sakte med hensyn til lysets hastighet og for slike fenomener som varme , lyd , elektrisitet, magnetisme og lys. Den moderne utviklingen av relativitet og kvantemekanikk endrer disse lovene i den grad de gjelder for høyere hastigheter, veldig massive gjenstander, og for de små elementære bestanddelene av materie, som elektroner, protoner og nøytroner .
De tradisjonelt organiserte grenene eller feltene innen klassisk og moderne fysikk er avgrenset under.
Mekanikk menes vanligvis å studere bevegelsen til objekter (eller deres mangel på bevegelse) under påvirkning av gitte krefter. Klassisk mekanikk blir noen ganger betraktet som en gren av anvendt matematikk. Den består av kinematikk, beskrivelsen av bevegelse og dynamikk, studiet av kreftens virkning i å produsere enten bevegelse eller statisk likevekt (sistnevnte konstituerende vitenskapen om statikk). Fagene fra det 20. århundre av kvante mekanikk, avgjørende for å behandle stoffets struktur, subatomære partikler, superfluiditet, superledningsevne, nøytronstjerner , og andre viktige fenomener, og relativistisk mekanikk, viktig når hastigheter nærmer seg lysets, er former for mekanikk som vil bli diskutert senere i denne delen.
illustrasjon av Robert Hookes lov om materialets elastisitet Illustrasjon av Hookes lov om elastisitet av materialer, som viser strekkingen av en fjær i forhold til den påførte kraften, fra Robert Hookes Forelesninger om kraften Restitutiva (1678). Photos.com/Jupiterimages
I klassisk mekanikk er lovene opprinnelig formulert for punktpartikler der dimensjoner, former og annet iboende kroppens egenskaper ignoreres. I den første tilnærmingen blir til og med objekter så store som Jorden og Solen behandlet som punktlignende - for eksempel ved beregning av planetarisk orbitalbevegelse. I stiv kropp dynamikk , utvidelse av legemer og deres massefordelinger blir også vurdert, men de antas å være ute av stand til deformasjon. Mekanikken til deformerbare faste stoffer er elastisitet ; hydrostatikk og hydrodynamikk behandler henholdsvis væsker i hvile og i bevegelse.
De tre bevegelseslover fremstilt av Isaac Newton danner grunnlaget for klassisk mekanikk, sammen med erkjennelsen av at krefter er rettet mengder (vektorer) og kombineres deretter. Den første loven, også kalt treghetsloven, sier at, med mindre den blir handlet av en ekstern kraft, forblir et objekt i ro, eller hvis det er i bevegelse, fortsetter det å bevege seg i en rett linje med konstant hastighet. Ensartet bevegelse krever derfor ikke årsak. Følgelig konsentrerer mekanikken seg ikke om bevegelse som sådan, men om endringen i bevegelsestilstanden til et objekt som skyldes nettokraften som virker på det. Newtons andre lov likestiller nettokraften på et objekt til endringshastigheten for dens momentum, sistnevnte er produktet av kroppens masse og dens hastighet. Newtons tredje lov, handling og reaksjon, sier at når to partikler samhandler, er kreftene hver utøver på den andre like store og motsatte i retning. Tilsammen tillater disse mekaniske lovene i prinsippet å bestemme fremtidige bevegelser for et sett med partikler, forutsatt at deres bevegelsestilstand er kjent på et øyeblikk, så vel som kreftene som virker mellom dem og på dem fra utsiden. Fra denne deterministiske karakteren til lovene til klassisk mekanikk er det blitt trukket dype (og sannsynligvis uriktige) filosofiske konklusjoner tidligere og til og med anvendt på menneskets historie.
hva var årsakene til den amerikanske revolusjonen
Liggende på det mest grunnleggende nivået i fysikken, er mekanikkens lover kjennetegnet av visse symmetriegenskaper, som eksemplifisert i den nevnte symmetrien mellom handlings- og reaksjonskrefter. Andre symmetrier, som uforanderligheten (dvs. uforanderlig form) til lovene under refleksjoner og rotasjoner utført i rommet, reversering av tid eller transformasjon til en annen del av rommet eller til en annen tidsperiode, er til stede både i klassisk mekanikk og i relativistisk mekanikk, og med visse begrensninger, også i kvantemekanikk. Teoriens symmetriegenskaper kan vises å ha som matematiske konsekvenser grunnleggende prinsipper kjent som bevaringslover, som hevder konstanten i tid til verdiene til visse fysiske størrelser under foreskrevne forhold. De konserverte mengdene er de viktigste innen fysikk; inkludert blant dem er masse og energi (i relativitetsteorien er masse og energi ekvivalente og konserveres sammen), momentum, vinkelmoment og elektrisk ladning .
