Vi förklarar vad fysik är och de fyra grundläggande domänerna den är indelad i. Även deras intressen och olika studiegrenar.
Vad är fysik?
Fysik, från grekiskan physis ("Naturen"), är den naturvetenskap som studerar, genom grundläggande lagar, den Energi, den materia, den väder och den Plats, det vill säga universum självt.
Fysik är en av de mest akademiska disciplinerna gammal, vars rötter går tillbaka till civilisationens början, då människan började försöka förstå de krafter som styrde världen omkring henne.
Det är en disciplin både teoretisk (beskriver universums lagar) och experimentell (omsätts i praktiken hypotes angående nämnda lagar), och följer den verifierings- och legitimeringsmodell som främjas av vetenskaplig metod. Det är en av Vetenskaper grundläggande eller centrala principer som finns och inom sitt ämnesområde kemi, biologi och den elektronik, bland annat.
Till en början var fysiken en del, som så många andra vetenskaper, av filosofi eller antikens naturfilosofi, men från den Vetenskaplig revolution 1600-talet uppstod som ett självständigt område, intresserad av de grundläggande lagarna i verklighet och använda formellt språk av matematik att uttrycka dem. För närvarande är dock fysiken en av de discipliner som bidrar mest till förändringen av det vetenskapliga, industriella och tekniska paradigmet.
Fysiken som vi känner den idag beskrivs av fyra teoretiska ramverk som beror på storleken på den materia som studeras och hastigheten på dess rörelse. Dessa är:
- Klassisk mekanik. Den behandlar märkbara rörelser i makroskopiska kroppar, vars hastigheter är mycket små jämfört med ljusets hastighet.
- Relativistisk mekanik. Baserat på Albert Einsteins teoretiska utveckling under 1900-talet påminner den om det klassiska i sin deterministiska karaktär. Den relativistiska mekaniken beskriver dock fenomen som faller inom ramen för den speciella relativitetsteorin, som beskriver beteendet hos kroppar som rör sig med hastigheter nära den hos ljus; och från den allmänna relativitetsteorin, som är en teoretisk formulering för gravitationsfältet (allvar).
- Kvantmekanik. Den studerar mycket småskaliga system, som t.ex atomer och elementarpartiklar. Beskriv deras interaktioner med hjälp av de tre krafter som råder på dessa skalor: den starka, svaga och elektromagnetiska kraften.
- Kvantfältteori. Det är en matematisk formalism att beskriva kvantmekanik behandla partiklar som fält. Det är mycket användbart, till exempel när man studerar det elektromagnetiska fältet. Inom kvantmekaniken beskrivs det elektromagnetiska fältet som en uppsättning av partiklar elementaler som kallas fotoner. Kvantfältteori, å andra sidan, behandlar det som ett kontinuerligt fältsystem.
Vad studerar fysik?
Tyngdkraften är en attraktionskraft mellan två eller flera kroppar.
Fysiken handlar om de grundläggande lagarna för universum, det vill säga att förstå och beskriva mekaniken med vilken universum verkar. Dessa lagar beskrivs av fyra grundläggande interaktioner:
- Allvar. Attraktionskraften mellan två eller flera massiva kroppar (som har massa). Ju mer massiva kropparna är, desto intensivare är kraften och desto mer långtgående har den sin effekt.
- Elektromagnetism. Den attraktionskraft eller frånstötande kraft som visar sig mellan elektriskt laddade partiklar.
- Svaga kärnkrafter. Även kallad svag interaktion, det är en kraft som finns mellan fundamentala partiklar, är av mycket kort räckvidd och är ansvarig för atomär sönderfall och radioaktivitet.
- Starka kärnkrafter. Det är en attraktionskraft som håller neutroner och den protoner i atomkärnan, övervinna den elektromagnetiska repulsionen mellan de senare (positivt laddade).
Fysikens grenar
- Akustik. Studera karaktären av ljud: dess utbredning, dess ursprung, dess höjd.
- Astrofysik. Studera stjärnor (dess egenskaper, ursprung, evolution) genom fysikens lagar.
- Biofysik. Studera de fysiska lagarna som styr biologiska fenomen och allas fysiska tillstånd levande varelser.
- Elektromagnetism. Studera de elektriska och magnetiska fenomenen materia och från fälten av magnetisk energi som finns i rymden.
- Kärnfysik. Studera beteendet och egenskaperna hos atomkärnorna.
- Solid mekanik. Den studerar främst rörelsen hos fasta kroppar.
- Vätskemekanik. Studera vätskors dynamik: vätskor och gaser.
- Optik. Studera ljus och de fenomen som är förknippade med det: dess natur, dess utbredning, dess egenskaper, etc.
- Termodynamik. Studera värme och det arbete den producerar.
- Kosmologi. Studera ursprunget till universum och de lagar som styr det.
- Kvantmekanik. Studera materiens grundläggande partiklar, det vill säga atomer och subatomära partiklar.
Vad är kemi?
Kemi är en disciplin som presenterar beröringspunkter med fysiken, särskilt i dess intresse för ämnet. Denna disciplin studerar materiens sammansättning och struktur, och de reaktioner som sker mellan olika ämnen eller i närvaro av värme eller andra former av energi.