Про физику: Цитаты про физику

Содержание

Цитаты про физику

Это драма, драма идей.
Альберт Эйнштейн о физике ХХ в.

Тот, кто говорит, что может размышлять о квантовой механике без головокружения, тем самым доказывает лишь, что он ничего в ней не понял.
Приписывается Нильсу Бору

ЗАКОНЫ ДИНАМИКИ ДЖЕРРОЛДА:
1. Если объект движется, значит, он движется не в том направлении.
2. Если объект неподвижен, значит, он находится не в том месте.
Из «Законов Мерфи»

Постоянные величины не существуют.
Джон Пирс, американский бизнесмен

Науки делятся на две группы – на физику и собирание марок.
Эрнест Резерфорд

Существует лишь то, что можно измерить.
Макс Планк

Эйнштейн объяснял мне свою теорию каждый день, и вскоре я уже был совершенно уверен, что он ее понял.
Хаим Вейцман в 1929 г.

– Я работаю с утра до вечера. – А когда же вы думаете?
Диалог
между молодым физиком и Эрнестом Резерфордом

Если бы я мог упомнить названия всех элементарных частиц, я бы стал ботаником.


Энрико Ферми

В сущности, теоретическая физика слишком трудна для физиков.
Давид Гильберт, математик

Господь Бог не играет в кости.
Альберт Эйнштейн
о «принципе неопределенности» в квантовой механике

Господь Бог изощрен, но не злонамерен.
Альберт Эйнштейн

Господь не только играет в кости, но к тому же забрасывает их порою туда, где мы их не можем не увидеть.
Стивен Хокинг

Не наше дело предписывать Богу, как ему следует управлять этим миром.
Нильс Бор

Во всем виноват Эйнштейн. В 1905 году он заявил, что абсолютного покоя нет, и с тех пор его действительно нет.
Стивен Ликок

Я физик и имею право на сохранение энергии.
Хуго Штейнхаус

Когда видишь уравнение E = mc², становится стыдно за свою болтливость.
Станислав Ежи Лец

Энергия любит материю, но изменяет ей с пространством во времени.
Славомир Врублевский

Если оно зеленое или дергается – это биология. Если воняет – это химия. Если не работает – это физика.
«Краткий определитель наук»

Ад должен быть изотермальным. В противном случае помещенные туда инженеры и физико химики (а их там должно быть немало) смогли бы сконструировать тепловую установку, которая питала бы холодильник, с тем чтобы охладить часть своего окружения до любой заранее выбранной температуры.

Генри Бент

Два элемента, которые наиболее часто встречаются во Вселенной, – водород и глупость.
Фрэнк Заппа

Популярно:

Комментарии:

Афоризмы про физику

Дайте мне точку опоры, и я переверну земной шар. Подробнее…

Лат.: Dos moi pu sto, kai tan gan kinase

Математик может говорить все, что взбредет ему в голову, но физик обязан сохранять хотя бы крупицу здравого смысла Конечная цель физики — описать вселенную одним-единственным уравнением, которое могло бы уместиться на майке. Я пытался отыскать самый простой способ, каким Господь мог все это сделать.
Физика — это наука понимать природу. Понимание атомной физики — детская игра по сравнению с пониманием детской игры.

Игры

Наука — это физика; все остальное — собирание марок. Тот, кого не потрясает квантовая теория, просто ее не понял. Подробнее… Существует лишь то, что можно измерить. Хи­мия — правая рука физи­ки

Лат.: Chemia est manus Physicae dextra

Математика — это та часть физики, в которой эксперименты очень дешевы.

Математика

Если в журнале по физике вы видите формулу, занимающую четверть страницы, забудьте о ней. Она неверна. Природа не настолько сложна. В физике больше нельзя открыть ничего нового. Дальше просто будет расти точность измерений. Ученый-физик — это способ атома взглянуть на самого себя. Я надеюсь, что кто-нибудь объяснит мне квантовую физику, пока я жив. А после смерти, надеюсь, Бог объяснит мне, что такое турбулентность. Эйнштейн объяснял мне свою теорию каждый день, и вскоре я уже был совершенно уверен, что он ее понял.
В сущности, теоретическая физика слишком трудна для физиков. Когда видишь уравнение E = mc², становится стыдно за свою болтливость. Законы физики — это холсты, на которых Бог творит свои шедевры. Кто сказал, что физика скучнее Камасутры? Кто сравнивал? Несчастье физики в том, что ее фундамент никак не достигнет дна абсолютной истины. Физика — это Натурализм со спекулятивной точки зрения. Высшей задачей физика является поиск в высшей степени универсальных законов из которых с помощью чистой дедукции можно получить картину мира Подробнее… Без веры нельзя спасаться и в физике: необходимо верить по меньшей мере в существование некоторой реальности вне нас Подробнее…

Бог, вера, религия

Цитаты про физику. Высказывания и афоризмы о физике.

Высказывания, афоризмы и цитаты о физике.

Показано 15 из 15

Если вы преуспеете в использовании открытий ядерной физики на благо мира, это распахнет дверь в новый земной рай.

Метафизика – это обыкновенная физика, только в руках ученого, который слишком далеко ходит за фактами.

Я полон оптимизма. Человечество преодолело законы морали, почему бы ему не преодолеть законы физики?

И что ты скажешь, физика? Охлаждение отношений между людьми, как следствие трения между ними.

Не стыдно ль физику, то есть исследователю и испытателю природы, искать свидетельства истины в душах, порабощенных обычаем?

Если тебя квантовая физика не испугала, значит, ты ничего в ней не понял.

Законы физики – это холсты, на которых Бог творит свои шедевры.

Если порыться в мифологиях мира, обнаружится несколько летающих коней, правда, русским коням для этого крыльев не требовалось – они летали, презрев законы физики. Но так как в России даже самолёт Можайского, снабжённый тяжелейшими паровыми котлами, летал вопреки законам физики, ничего удивительного в этом не усматривали.

Меня завораживает всё непонятное. В частности, книги по ядерной физике – умопомрачительный текст.

Физик стремится сделать сложные вещи простыми, а поэт – простые вещи – сложными.

Вагончик тронется – перрон останется,
Вагончик тронется – перрон останется,
Вагончик тронется – перрон останется,
Законы физики – куда ж он денется?

В мире нет ничего особенного. Никакого волшебства. Только физика.

Если человек встает после падения – это не физика. Это характер.

Если вы учёный, квантовый физик, и не можете в двух словах объяснить пятилетнему ребёнку, чем вы занимаетесь, – вы шарлатан.

Решающие и наиболее поразительные периоды развития физики – это периоды великих обобщений, когда явления, казавшиеся разобщёнными, неожиданно становятся всего лишь разными аспектами одного и того же процесса.

История физики – это история таких обобщений, и в основе успеха науки лежит главным образом наша способность к синтезу.

25 цитат гениальных физиков / AdMe

Конечно, писатели, философы и прочие гуманитарии разных мастей умеют красиво говорить обо всем на свете, но по-настоящему понимают мир и природу вещей только физики. Кроме того, это настоящие мечтатели, романтики и люди с самым развитым воображением.

AdMe.ru делится цитатами великих ученых, способными любого вдохновить на творческие подвиги.

Никола Тесла

Изобретатель в области электротехники и радиотехники, инженер, физик.

  • Вам знакомо выражение «Выше головы не прыгнешь»? Это заблуждение. Человек может все.
  • Действие даже самого крохотного существа приводит к изменениям во всей Вселенной.
  • Современные ученые мыслят глубоко, вместо того чтобы мыслить ясно. Чтобы мыслить ясно, нужно обладать здравым рассудком, а мыслить глубоко можно и будучи совершенно сумасшедшим.
  • Если не будет возможности успешно напасть ни на одно государство, войны прекратятся.

Лев Ландау

Советский физик-теоретик, основатель научной школы, академик АН СССР, лауреат Нобелевской премии по физике (1962).

  • Величайшим достижением человеческого гения является то, что человек может понять вещи, которые он уже не в силах вообразить.
  • Каждый имеет достаточно сил, чтобы достойно прожить жизнь. А все эти разговоры о том, какое сейчас трудное время, – это хитроумный способ оправдать свое бездействие, лень и разные унылости. Работать надо, а там, глядишь, и времена изменятся.
  • Самый страшный грех – это скучать! … Вот придет Страшный суд, Господь Бог призовет и спросит: «Почему не пользовался всеми благами жизни? Почему скучал?»
  • Женщины достойны преклонения. За многое, но в особенности за их долготерпение. Я убежден, что, если бы мужчинам пришлось рожать, человечество быстро бы вымерло.

Нильс Бор

Датский физик и философ, лауреат Нобелевской премии по физике (1922).

  • Эксперт — это человек, который совершил все возможные ошибки в очень узкой специальности.
  • Ваша идея, конечно, безумна. Весь вопрос в том, достаточно ли она безумна, чтобы оказаться верной.
  • Если тебя квантовая физика не испугала, значит, ты ничего в ней не понял.

Петр Капица

Советский инженер, физик, академик АН СССР, лауреат Нобелевской премии по физике (1978).

  • Ничто не мешает человеку завтра стать умнее, чем он был вчера.
  • Человек молод, когда он еще не боится делать глупости.
  • Главный признак таланта — это когда человек знает, чего он хочет.
  • Свобода творчества — свобода делать ошибки.

Эрнест Резерфорд

Британский физик новозеландского происхождения, один из создателей ядерной физики, лауреат Нобелевской премии по химии (1908).

  • Если ученый не может объяснить уборщице, которая убирается у него в лаборатории, смысл своей работы, то он сам не понимает, что он делает.
  • Все науки делятся на физику и коллекционирование марок.
  • Три стадии признания научной истины: первая — «это абсурд», вторая — «в этом что-то есть», третья — «это общеизвестно».

Ричард Фейнман

Выдающийся американский физик, один из создателей квантовой электродинамики и атомной бомбы, лауреат Нобелевской премии по физике (1965).

  • Ты все время говоришь себе: “Я могу это сделать, но не буду”, – но это не более чем другой способ сказать, что ты не можешь.
  • Я думаю, что смело могу утверждать: квантовую механику не понимает никто.
  • Физика как секс: может не давать практических результатов, но это не повод ею не заниматься.

Анекдоты про физику, физиков

Сборник самых смешных анекдотов про физику, физиков.
Читайте свежие анекдоты, ставьте оценки, делитесь с друзьями в соц сетях.

— Люблю жопастых!
— Господин Ньютон, мы не можем так записать.
— Ханжи чертовы…. ладно, пишите: чем больше масса, тем больше сила притяжения.

В будущем году весь научный мир отметит 336—летие со дня рождения великого немецкого физика Фаренгейта. Или, что абсолютно то же самое, 169—летие со дня рождения Цельсия.

Согласно законам физики, идеальный порядок в квартире недостижим. Потому что самим фактом наведения порядка ты наводишь бардак.

Люди странные. Большинство любителей фантастики думает, что главное в путешествиях во времени это парадокс “А что если сделать так, чтобы мой дедушка не встретил мою бабушку, они не родили моих родителей и где тогда буду я?” и т.д.
И не задумываются, что за секунду наша планета только относительно Солнца пролетает несколько километров. Относительно центра галактики на невозможное количество километров.
И если перенести их в “условно ту же точку пространства, где они находятся сейчас”, но на любое количество времени назад, то они конечно могут оказаться в средневековье, завтрашнем или вчерашнем дне, но где угодно, только не на планете Земля.

— Вот если все состоит из одних и тех же атомов, то почему мороженое на вкус сладкое, а говно нет? А, Эйнштейн?
— Ну, все относительно…

— Эта… А чо такое сила тока?
— Это когда ума нет, а есть тока сила.

Если бы Эдисон не изобрел электричество — до сих пор бы смотрели телевизор при свечах.

Суперпозицию лучше объяснять через свойства носков. Пока ты их не надел, они не определены, кто из них левый, а кто правый, но как только ты надеваешь один носок на левую ногу, то второй моментально превращается в правый.

Иван так быстро надевал свой шерстяной свитер, что его убило током.

— Что Вы можете сказать о корпускулярно-волновой теории света?
— Я не Света, я Лена.

Фут-фетиш — любовь к неметрической системе мер.

Закон всемирного тяготения не мог быть открыт в средней полосе России. Потому что — антоновка! А не английская мелкота вроде ранетки… Уж спелая антоновка Ньютона сразу бы успокоила, и дети в средней школе имели бы вместо физики еще один урок физкультуры. Так ведь нет, сидел в своей Англии под деревцем — вот и досидел, отделался синяком. А дети страдай…

Экзамен по физике. Студент заваливает. Профессор, чтобы его вытянуть спрашивает:
— Молодой человек, скажи мне, при какой температуре закипает вода?
— Я не знаю, профессор. Но знаю лишь то, что при 40 градусах она превращается в водку!

— Вот почему у вас там положительно даже тогда, когда у нас отрицательно?
— Так нам же по Фаренгейту!

Из французской Палаты мер и весов похищен эталон гектара.

Франция, Лион, памятник Андре Мари Амперу который стоит в фонтане.
— А если в фонтан залезть, током будет бить?
— Конечно, там же 1 ампер.

— Как получить силушку богатырскую?
— Надобно массушку богатырскую, да на ускореньице помножить.

Один из моих друзей установил стробоскоп в спальне. Говорит, что в сексе ничего не поменялось, но выглядит как будто его жена двигается.

На претензии жены, что он быстро кончается, физик сказал:
— Согласно СТО (специальной теории относительности) время неподвижного наблюдателя движется быстрее, чем у подвижного.
— Это ты так меня по научному бревном назвал?

Установлено, что Эйнштейн создал теорию относительности после того, как его жена сказала, что будет готова к выходу через минутку, и была готова через часик.

Хаос — это разновидность порядка, правила которого пока не изучены.

Всё относительно. Потопление “Титаника” было чудом для лобстера, который лежал на корабельной кухне.

Бриллиант — это всего-лишь кусок угля, которому давление и стресс пошли на пользу.

— Этот автомобиль и впрямь весит 1638 кг?
— 100 пудов!

Физики-качки за глаза называют дрыщей фотонами, поскольку у них нет массы.

Ньютон сидит около яблони. С яблони падает на землю яблоко. Вдруг из под земли вылазит жопа проглатывает яблоко и залазит обратно. Ньютон в шоке:
— Что это было?!
Жопа снова вылазит и отвечает:
— Антоновка.

— Знаешь, что такое квантовая суперпозиция?
— Да нет, наверное.

Если есть сила воли, значит должны быть напряжение воли и сопротивление воли.

Теория относительности — это когда кажется, что мир вращается вокруг тебя, тогда как на самом деле тебя вертят на кое-чем.

Настоящий проводник боком проходит по плацкарту.
Если проходит во всю ширину — это полупроводник.
Если не может протиснуться даже боком — это сверхпроводник.

— Откуда ты его знаешь?
— Вместе сидели.
— За что срок мотал?
— Ничего я не мотал. У нас в институте ядерной физики нет перегородок в туалете.

— Я не поняла, что это за портрет старой страшной бабы висит у тебя на стене?
— Дура, это Ньютон.

— Что думаешь про третий закон Ньютона?
— Я не смотрел, мне первые два не понравились.

Заходит как-то давление в один бар в один бар…

Заходит Паскаль в бар, а бар — это сто тысяч Паскалей.

Рассказала сыну теорию струн. Пусть лучше от меня услышит, чем от пацанов во дворе.

Закон физики: тело, погруженное в жидкость, быстрее говорит правду.

Что такое “Большой Взрыв” я понял еще в детстве, когда у бати рванула бродившая бутыль с домашним вином.

— Пап, а пространство бесконечно?
— Конечно, сынок.

Физики — люди особые: если все делают правильно — никто не заметит, а если неправильно — замечать будет некому.

Просто не учи физику в школе, и вся твоя жизнь будет наполнена чудесами и волшебством.

Когда вы натягиваете один носок на левую ногу, второй автоматически становится правым. Причем моментально, независимо от расстояния между вашими ногами. Это и есть суть квантовой связности.

Все анекдоты вымышлены. Совпадения с реальными людьми или событиями случайны.

Сериалы про физику – лучшие сериалы про физику

Австралия

Австрия

Азербайджан

Албания

Алжир

Американские Виргинские острова

Ангилья

Ангола

Андорра

Антигуа

Аргентина

Армения

Аруба

Афганистан

Багамы

Бангладеш

Барбадос

Бахрейн

Беларусь

Белиз

Бельгия

Бенин

Берег Слоновой Кости

Бермуды

Бирма

Болгария

Боливия

Босния и Герцеговина

Ботсвана

Бразилия

Британские Виргинские острова

Бруней

Буркина Фасо

Бурунди

Бутан

Вануату

Ватикан

Великобритания

Венгрия

Венесуэла

Восточное Самоа

Вьетнам

Габон

Гаити

Гайана

Гамбия

Гана

Гваделупа

Гватемала

Гвинея

Гвинея-Бисау

ГДР

Германия

Гибралтар

Гондурас

Гонконг

Гренада

Гренландия

Греция

Грузия

Гуам

Дания

Джибути

Доминика

Доминиканская Республика

Египет

Заир

Замбия

Западная Сахара

Зимбабве

Израиль

Индия

Индонезия

Иордания

Ирак

Иран

Ирландия

Исландия

Испания

Италия

Йемен

Кабо-Верде

Казахстан

Камбоджа

Камерун

Канада

Катар

Кения

Кипр

Киргизия

Кирибати

Китай

Колумбия

Коморские острова

Конго

Корея

Коста-Рика

Кот д’Ивуар (Берег Слоновой Кости)

Куба

Кувейт

Лаос

Латвия

Лесото

Либерия

Ливан

Ливия

Литва

Лихтенштейн

Люксембург

Маврикий

Мавритания

Мадагаскар

Майотта

Макао

Македония

Малави

Малайзия

Мали

Мальдивы

Мальта

Марокко

Мартиника

Маршалловы Острова

Мексика

Мозамбик

Молдова

Монако

Монголия

Монтсеррат

Намибия

Науру

Непал

Нигер

Нигерия

Нидерландские Антильские острова

Нидерланды

Никарагуа

Новая Зеландия

Новая Каледония

Норвегия

Объединенные Арабские Эмираты

Оман

Острова Кука

Острова Питкэрн

Острова Тёркс и Кайкос

Пакистан

Палау

Палестинская автономия

Панама

Папуа Новая Гвинея

Парагвай

Перу

Польша

Португалия

Пуэрто Рико

Реюньон

Россия

Руанда

Румыния

Сальвадор

Самоа

Сан-Марино

Сан-Томе и Принсипи

Саудовская Аравия

Свазиленд

Северная Корея

Северные Марианские Острова

Сейшельские острова

Сен Пьер и Микелон

Сенегал

Сент Киттс и Невис

Сент-Винсент и Гренадины

Сент-Люсия

Сербия

Сербия и Черногория

Сингапур

Сирия

Словакия

Словения

Соломоновы Острова

Сомали

СССР

Судан

Суринам

США

Сьерра-Леоне

Таджикистан

Таиланд

Тайвань

Танзания

Того

Тонга

Тринидад и Табаго

Тувалу

Тунис

Туркменистан

Турция

Уганда

Узбекистан

Украина

Уругвай

Федеративные Штаты Микронезии

Фиджи

Филиппины

Финляндия

Франция

Французская Гвиана

Французская Полинезия

ФРГ

Хорватия

Центрально-африканская республика

Чад

Черногория

Чехия

Чили

ЧССР

Швейцария

Швеция

Шри-Ланка

Эквадор

Экваториальная Гвинея

Эритрея

Эстония

Эфиопия

Югославия

Южная Корея

Южно-Африканская Республика (ЮАР)

Ямайка

Япония

10 каналов о физике, на которые стоит подписаться

«Афиша Daily» рекомендует лучшие видеоблоги на русском и английском языках, за которыми стоит следить, чтобы начать разбираться в физике.

Физика от Побединского

174 000 подписчиков

Канал ведет молодой популяризатор науки, выпускник МФТИ Дмитрий Побединский. Он коротко и увлекательно рассказывает о физических явлениях и наглядно показывает, как знание физики может пригодиться в повседневной жизни. Например, объясняет феномен популярности спиннеров и рассказывает о физических лайфхаках — как налить колу без пены, где лучше всего установить колонки и как быстро сделать лед.

Vsauce

12 000 000 подписчиков

Авторы Vsauce с точки зрения физики и других естественных наук отвечают на любопытные, забавные, а порой и парадоксальные вопросы. Что будет, если все жители Земли одновременно подпрыгнут? Каково разрешение человеческого глаза? Сколько весит тень? Отличный канал для повзрослевших почемучек, которые хотят больше узнать о нашем мире. Другие видео от создателей Vsauce можно посмотреть на каналах-последователях Vsauce2 и Vsauce3.

minutephysics

3 900 000 подписчиков

Один из самых популярных каналов англоязычного YouTube о физике: minutephysics идеально подойдет тем, кто хочет быстро разобраться в азах этой науки. В коротких видео авторы при помощи рисунков объясняют сложные на первый взгляд темы — принцип параллельных вселенных, основы гравитации и природу темной материи. Более продвинутым пользователям могут понравиться забавные ролики про то, как путешествовать во времени или почему существование дождевых капель невозможно с точки зрения математики.

Physics Girl

692 000 подписчиков

Молодой ученый из США Дайанна Коверн делится своими знаниями и любовью к физике. Сама Дайанна специализируется на астрофизике, поэтому многие видео посвящены именно этому разделу науки и связанным с ним темам. Среди прочего девушка рассказывает о том, как работает невесомость и в чем разница между солнечным и лунным затмением. Также Дайанна делает видео с простыми и забавными физическими экспериментами, которые зрители при желании могут повторить самостоятельно — скажем, создать ураган на поверхности мыльного пузыря.

PBS Space Time

942 000 подписчиков

Если вы интересуетесь астрофизикой, глубже в тему можно погрузиться благодаря видео с канала PBS Space Time. Создатели разбирают фундаментальные вопросы — уровня «откуда взялись время и пространство», — рассказывают о квантовой теории поля и разъясняют идеи физика Ричарда Фейнмана. Содержание роликов рассчитано на более или менее подготовленного зрителя. Если вы совсем ничего не понимаете в физике, лучше сначала ознакомиться с основами.

DoodleScience

21 000 подписчиков

На этом канале нет видео с забавными экспериментами и ответами на экстраординарные вопросы — зато есть короткие скетчи, которые помогут в кратчайшие сроки вспомнить школьный курс физики и заново усвоить основные формулы. Скетчи минималистичны и наглядны: ничего лишнего, только фундаментальные научные законы.

GetAClass — Физика в опытах и экспериментах

49 000 подписчиков

Русскоязычный канал о физике, который лучше всего подойдет для быстрого изучения науки с нуля. В 4–5-минутных видео авторы емко и доступно объясняют, как работают те или иные физические явления. Есть удобное разделение роликов на тематические плейлисты в соответствии с разделами физики — от аэродинамики и звука до света и тепловых явлений. Новые видео появляются каждую неделю.

CrashCourse — Physics

6 200 000 подписчиков

«Физическая» подборка видео от образовательного канала CrashCourse подойдет тем, кому недостаточно просто освежить в памяти школьную программу. Плейлист состоит из сорока шести 10-минутных видео, в которых последовательно раскрываются все ключевые физические законы и явления. CrashCourse проводит зрителя от движения по прямой линии до теории относительности и квантовой механики.

Veritasium

4 300 000 подписчиков

Канал был создан в 2011 году популяризатором науки Дереком Мюллером и с тех пор неоднократно получал положительные отзывы от критиков, а видео Veritasium попадали на Scientific American и CBS News. Создатели Veritasium регулярно развеивают распространенные мифы о науке и проводят эксперименты, чтобы наглядно продемонстрировать те или иные физические эффекты. На Veritasium порой появляются и забавные околонаучные ролики вроде пародии на песню Jet «Are You Gonna Be My Girl?» о том, что такое электричество.

brusspup

2 500 000 подписчиков

Автор канала ставит захватывающие физические эксперименты, записывает их на видео и делится с подписчиками. Практического применения большинство из его трюков не имеет, но фанатам оптических иллюзий канал наверняка понравится. Некоторые опыты автора несложно повторить в домашних условиях при помощи подручных средств. Пользы вы из этого, скорее всего, не извлечете, зато интересно проведете время.

Физика – Что такое физика?

Что такое физика?

Наука обо всем!

В общем, физика включает изучение всего, что существует в физическом мире, начиная с мельчайшие субатомные частицы всей Вселенной. Физики пытаются разработать концептуальные и математические модели, описывающие взаимодействия между объектами (как большими, так и small), и это может быть использовано для расширения нашего понимания того, как устроена Вселенная. в разных масштабах.Получение степени бакалавра физики дает широкий обзор наиболее важных хорошо зарекомендовавшие себя такие модели, как классическая механика, термодинамика, электромагнетизм, и квантовая механика, а также вычислительные и экспериментальные навыки, используемые в работая с ними. С этим опытом вы готовы специализироваться в любой подобласти, такие как те, что кратко описаны ниже.

Некоторые разделы физики
Астрофизика
Раздел астрономии, изучающий физику Вселенной, например, эволюцию.
звезд и галактик.В самом крупном масштабе он изучает космологию, пытаясь понять эволюция и структура всей вселенной.
Американское астрономическое общество
Биофизика
Применение физических концепций и методов к изучению живых систем.
Этот может быть на молекулярном, субклеточном, клеточном или организменном уровнях. Часто имеет приложения к медицина.
Биофизическое общество
Химическая физика
Использование методов атомной, молекулярной физики и физики твердого тела для изучения химических процессы.
Возникающая тема – образование наночастиц.
APS Отделение химической физики
Инженерная физика
Использование широкого спектра физических идей для применения, проектирования и разработки практических решений к инженерным задачам.
APS Прикладная физика
Геофизика
Использование физики для изучения происхождения, эволюции и текущего состояния Земли.
В развивающаяся область планетарной геологии стремится сделать то же самое для других планет.
Американский геофизический союз
Материаловедение
Применение физики для изучения взаимосвязи между структурой и свойствами материалы.
Новые материалы, появляющиеся в этой области, могут иметь практические и экономические преимущества. преимущества.
ASM International
Медицинская физика
Использование физики для проектирования оборудования и методов, используемых для изучения человеческого тела, а также диагностировать и лечить болезни.
Примеры включают разработку МРТ, компьютерной томографии, и ПЭТ-сканеры, а также радиационная защита.
Американская ассоциация физиков в медицине
Ядерная физика
Исследование структуры ядра атома с точки зрения взаимодействия между его составляющие частицы.
Практическое применение включает медицинскую диагностику и лечение.
APS Отделение ядерной физики
Физика элементарных частиц
Исследование самых фундаментальных частиц, из которых состоит вся материя.В конечном итоге цель состоит в том, чтобы создать единую модель, которая связывает все фундаментальные силы и элементарные частицы друг к другу.
Отделение частиц и полей АПС

Простая правда о физике

На недавнем собрании группы мой постдок поднял вопрос: «Должны ли мы сделать нашу теоретическую модель более сложной, чтобы наше объяснение данных не казалось слишком тривиальным?» Я был удивлен этим предложением и почувствовал себя обязанным объяснить, почему.«Простота – это достоинство, – сказал я, – а не недостаток. Излишняя математическая гимнастика используется для хвастовства в разделах теоретической физики, в которых мало экспериментальных данных. Но как физики мы должны искать простейшее объяснение наших данных. Это источник жизненной силы физики и соответствующий критерий успеха ».

В течение десятилетий считалось, что наша простая модель ранней Вселенной, характеризуемая небольшим количеством параметров, была наивной и возникла в результате недостатка данных. К началу 21 века мы собрали достаточно, чтобы убедиться, что Вселенная действительно началась с простейшего возможного начального состояния, будучи почти однородной и изотропной с небольшими флуктуациями, которые превратились в сложные структуры, которые мы находим в ней сегодня. Эта простая космологическая модель, существующая на протяжении столетия, является основой современной космологии.

На сегодняшнем жестком рынке труда молодые ученые иногда пытаются произвести впечатление на своих старших коллег длинными выводами, отмеченными сложной математической сложностью.Другой постдок недавно сказал мне: «Самая модная тенденция демонстрации исключительных навыков в моей исследовательской области – написание обширных статей, иногда на сотни страниц или больше. Я стою перед стратегической дилеммой выбора между двумя вариантами моей будущей карьеры: длинные сложные проекты или короткие содержательные статьи? »

Понятно, что выполнение длинных проектов требует больше усилий; но разве наука должна быть тяжелым трудом? Не обязательно. Наша задача как ученых – объяснять явления на основе простейшей теории, предсказания которой могут быть проверены новыми экспериментами.И в духе бритвы Оккама, если ответ прост, зачем усложнять его?

Долгосрочные, предсказуемые проекты могут привлечь внимание финансирующего агентства, прогнозируя, что они могут найти, но их наследие может быть менее влиятельным, чем краткие отчеты о неожиданных результатах. Длинные дискуссии читает меньше читателей, и поэтому, естественно, их оценка имеет тенденцию быть поверхностной. С другой стороны, доступная краткая информация, как правило, стимулирует дальнейшую работу широкого научного сообщества.Более широкая привлекательность кратких, интеллектуально насыщенных отчетов улучшает перспективы трудоустройства, вопреки наивным ожиданиям.

Тенденцию к сложности разделяют ведущие ученые, которые хотят сделать свою работу более тонкой и менее доступной для изучения. Хотя изощренность часто ценится как торговая марка элиты, наука лучше обслуживается, если ее результаты выражаются в простых и прозрачных терминах. На вопрос репортеров: «Как вам удается так ясно объяснить свое исследование?» Я часто отвечаю: «Описывая только то, что я понимаю, и признавая то, чего я не знаю.«Сложность иногда используется как театральный дым и туман, чтобы скрыть нелестный образ невежества.

Физик Ричард Фейнман сказал: «Так же, как поэт часто имеет лицензию на правила грамматики и произношения, мы хотели бы попросить« лицензию физика »у правил математики, чтобы выразить то, что мы хотим сказать, как как можно проще ». Действительно, первоначальная докторская диссертация Луи де Бройля, установившая дуализм волна-частица в квантовой механике, была короткой и простой и принесла ему Нобелевскую премию всего пять лет спустя.

Простые озарения могут происходить мгновенно, без тяжелого труда и вызывать волнующее чувство, которое математик Анри Пуанкаре назвал «внезапным озарением». Когда Джулиан Швингер и Ричард Фейнман предложили два разных подхода к объяснению экспериментальных данных в области квантовой электродинамики, казалось математически сложно решить, какой из них следует использовать, пока Фримен Дайсон, которому тогда было всего 24 года, элегантно не продемонстрировал, что они эквивалентны. Фриман получил упрощающее представление о поездке на автобусе «Грейхаунд» и впоследствии сказал: «Я не могу судить, настолько ли хороша работа, как я думаю.Все, что я знаю, это, безусловно, лучшее, что я когда-либо делал ». Он был вознагражден постоянным назначением на факультет в Институте перспективных исследований в Принстоне вместе с Альбертом Эйнштейном. И Фейнман, и Швингер разделили Нобелевскую премию благодаря этому упрощающему открытию.

Неоправданная сложность часто требует точной настройки параметров. Чем точнее выверена теория, тем меньше у нее объяснительной силы по сравнению с более простой истиной. Классическим примером является математически сложная теория эпициклов Птолемея для описания движения планет по сравнению с более простой ньютоновской альтернативой.Та же оговорка должна применяться, когда космологи реконструируют гибкие теории, такие как космическая инфляция или мультивселенная, вводя новые свободные параметры, чтобы соответствовать новым данным. Этот момент был количественно оценен в недавней статье, которую я написал вместе с Феразом Азхаром, докторантом по философии из Гарвардской инициативы Black Hole Initiative, который только что реализовал свои стремления к рынку труда, приняв должность младшего преподавателя при формулировании этой идеи.

Хотя в ретроспективе простые идеи кажутся тривиальными, обнаруживать их – редкая привилегия.Сложные аргументы, рождающиеся в результате утомительного труда, можно рассматривать как очевидные, но труднодоступные плоды. С другой стороны, редкие идеи – это низко висящие плоды, часто скрытые от глаз. Эти два варианта остаются единственными, когда все видимые низко висящие плоды уже собраны.

Зачем изучать физику?

Хотите знать, как и почему? Изучите физику

Физика имеет решающее значение для понимания мира вокруг нас, мира внутри нас и мира за пределами нас.Это самая фундаментальная и фундаментальная наука.

Физика бросает вызов нашему воображению такими понятиями, как теория относительности и теория струн, и приводит к великим открытиям, таким как компьютеры и лазеры, которые приводят к технологиям, которые меняют нашу жизнь – от лечения суставов до лечения рака и разработки устойчивых энергетических решений. Отметьте реальные истории физиков в поле справа.


Нравится наука? Началось с физики

Физика охватывает изучение Вселенной от самых больших галактик до мельчайших субатомных частиц.

Более того, это основа многих других наук, включая химию, океанографию, сейсмологию и астрономию (и может применяться в биологии или медицине). Все они легко доступны со степенью бакалавра физики.


Хотите навыки? Физики изучают их

Физики умеют решать проблемы. Их аналитические способности делают физиков универсальными и адаптируемыми, поэтому они работают в интересных местах.

Вы можете найти физиков в промышленных и государственных лабораториях, в университетских городках, в отряде космонавтов, а также у консультантов по телешоу.Кроме того, многие выпускники физиков работают в газетах и ​​журналах, в правительстве и даже на Уолл-стрит – там, где их способность аналитически мыслить является большим преимуществом.


Хотите работу? Люди нанимают физиков

Физика открывает широкую перспективу для решения любой проблемы. Поскольку они учатся рассматривать любую проблему, они не связаны контекстом. Это изобретательное мышление делает физиков желанными в любой области. Степень бакалавра физики – отличный фундамент для карьеры в:

  • Журналистика
  • Закон
  • Финансы
  • Медицина
  • Машиностроение
  • Компьютерные науки
  • Астрономия
  • Биология


Нравится деньги? Физика превосходит другие науки

Даже когда рынок труда вялый, физики получают предложения о работе – хорошо оплачиваемой работе.Работодатели знают, что физик дает дополнительные навыки и знания, и соответственно платят. Вот почему выпускники-физики могут рассчитывать на карьерную зарплату, аналогичную зарплате специалистов по информатике и инженерии.
Физика Карьера Статистические данные

Десять главных причин, почему вы должны заниматься физикой

Плакат «10 главных причин, почему вы должны заниматься физикой» – это информативный и привлекательный плакат, объясняющий, какую пользу студенты получат от изучения физики. «Почему физика» использует юмор, чтобы привлечь зрителя, в то же время приводя множество серьезных причин, чтобы пойти на уроки физики.

Плакат «Почему физика» висит на сотнях стен в холлах и классах старших классов, а также на многих университетских факультетах физики.

Об этих десяти главных причинах

Вот 10 главных причин, по которым вам следует изучать физику.

10. Из черной дыры можно выбраться
На самом деле это шутка; из черной дыры невозможно выбраться (вот почему они черные!) Но на информационном веб-сайте PhysicsCentral, посвященном APS, есть статья на эту увлекательную тему.
PhysicsCentral: Черные дыры

9. Физика учит думать
Многие люди, изучавшие физику, сообщают, что она помогает им развить критическое мышление и навыки решения проблем.
Американский институт физики: практические навыки бакалавр физики

8. Объяснение физики
Узнайте, почему небо голубое
HyperPhysics: Blue Sky

Почему мир вращается (возможно, вы слышали, что это любовь, но Ньютон знал настоящий ответ)
HyperPhysics: Angular Momentum

Почему из-за глобального потепления жители Аляски будут торговать своими снежными ботинками на шлепанцы
HyperPhysics: Greenhouse Effect
Форум APS по физике и обществу: Учебное пособие по основам физики изменения климата

7. Физика помогает с MCAT и LSAT
Данные Американского института физики показывают, что по физическим специальностям одни из самых высоких баллов MCAT и самые высокие баллы LSAT среди всех специальностей бакалавриата.
Американский институт физики: MCAT, LSAT и бакалавриат физики

6. Физика дает вам работу
Чтобы узнать больше об этих устойчивых к рецессии рабочих местах, ознакомьтесь с этими профилями физиков, работающих в самых разных сферах деятельности:
Карьера в APS: Профили физиков
PhysicsCentral: People in Physics
Physics Career Ресурс: Профили физиков

5.Физика дает возможность использовать вашу математику.

4. Физики могут быть инженерами
Почти треть всех студентов-физиков, получивших степень бакалавра в частном секторе, занимают инженерные должности. Смотрите другие интересные факты о занятости в физике:
APS Careers in Physics

3.Физика универсальна
На фото четыре физика исследуют ближние и дальние загадки Вселенной:

Кейван Стассун исследует загадки Вселенной.
Профиль Кейвана Стассуна

Марта Дарк-МакНиз использует лазеры для разработки новых медицинских методов.
Профиль Марты Дарк-Макнис

Кейт МакЭлпайн стала международной рэп-сенсацией с рэпом «Большой адрон».
Профиль Кейт Макальпайн
Часы Большой адрон Rap

Кеннет Дженсен решает мировые энергетические проблемы для Makani Power.
Профиль Кеннета Дженсена

2. Физика делает возможным
Без физики не было бы:

  • Лазерные сканеры для продуктовых магазинов
  • Ракеты космические
  • Лампочки
  • Фотоаппараты цифровые
  • Легковые автомобили
  • Сотовые телефоны
  • Самолеты
  • Солнечные батареи
  • Волоконная оптика
  • DVD-плееры
  • Компьютеры
  • MP3-плееры
  • Телевизоры с плоским экраном

Понятно? Чтобы узнать больше о физике, лежащей в основе этих технологий, поищите их на онлайн-ресурсе Discovery Communications, HowStuffWorks .
Сайт HowStuffWorks

1. Физика поможет вам поступить в колледж, устроиться на работу и найти любовь
Физика делает вас более привлекательными для рекрутеров университетов, будущих работодателей и той красавицы, на которую вы положили глаз. (Вам просто нужно поверить нам в этом последнем).

Заказ “Зачем брать физику?” Плакат для класса

“Зачем нужна физика?” и все другие постеры APS можно заказать в нашем интернет-магазине.
Интернет-магазин APS Physics

Разработка плаката и кредиты

“Зачем нужна физика?” плакат был разработан командой сотрудников APS и AAPT.

Команда разработчиков
APS: Габриэль Попкин, Кристал Бейли, Моника Плиш, Теодор Ходапп, Кристал Фергюсон (дизайн)
AAPS: Мелисса Лаппс, Мэрилин Гарднер, Уоррен Хейн
Перевод на испанский: Государственный университет Уилсона Дж. Гонсалес-Эспада, Морской университет

Образование, стерлингов: 9781947556621: Amazon.

com: Книги

Этот четко объясненный текст – от основ ньютоновской физики до атомных и ядерных теорий – является идеальным руководством для тех, кто хочет получить знания по темам физики в колледже.Эту книгу можно использовать в качестве напоминания или для введения и применения основ физики. Во время навигации по материалу он предоставляет читателям информацию, необходимую для определения и понимания физических концепций. Читатели также разовьют способность понимать основные физические законы, которые управляют нашей Вселенной, а также навыки применения теоретических знаний, решая включенные вопросы, которые объясняются во всех подробностях.

Эта книга предназначена для тех, кто хочет лучше понять нашу физическую вселенную, а также взаимосвязь между различными законами физики.Содержание сосредоточено на существенном обзоре всех основных физических теорий, принципов и экспериментальных подходов.

Высококвалифицированные преподаватели физики совершают путешествие по этому увлекательному, сложному, а иногда и непостижимому миру физики, делясь своим многолетним опытом в прикладной физике и десятилетиями в классе. Эта книга обучает и расширяет возможности читателя, независимо от того, изучали ли он физику в колледже или не знаком с основами.

Развивайте и углубляйте свое понимание того, как физические явления постоянно пересекаются с нашей повседневной жизнью.Вы узнаете о кинематике и динамике, статике и равновесии, основах гравитации, энергии, работы, звука и света, электричества и магнетизма, основных принципов атомной физики, а также тепла и термодинамики.

Этот четко объясненный текст – от основ ньютоновской физики до атомных и ядерных теорий – является идеальным руководством для тех, кто хочет получить знания по темам физики в колледже. Содержание сосредоточено на существенном обзоре всех основных физических теорий, принципов и экспериментальных подходов.Высококвалифицированные преподаватели физики совершают путешествие по этому увлекательному, сложному, а иногда и непостижимому миру физики, делясь своим многолетним опытом в прикладной физике и десятилетиями в классе.

С задней стороны обложки

Этот четко объясненный текст – от основ ньютоновской физики до атомных и ядерных теорий – является идеальным руководством для тех, кто хочет получить знания по темам физики в колледже. Эту книгу можно использовать в качестве напоминания или для введения и применения основ физики.Во время навигации по материалу он предоставляет читателям информацию, необходимую для определения и понимания физических концепций. Читатели также разовьют способность понимать основные физические законы, которые управляют нашей Вселенной, а также навыки применения теоретических знаний, решая включенные вопросы, которые объясняются во всех деталях.

Эта книга предназначена для тех, кто хочет лучше понять нашу физическую вселенную, а также взаимосвязь между различными законами физики.Содержание сосредоточено на существенном обзоре всех основных физических теорий, принципов и экспериментальных подходов.

Высококвалифицированные преподаватели физики совершают путешествие по этому увлекательному, сложному, а иногда и непостижимому миру физики, делясь своим многолетним опытом в прикладной физике и десятилетиями в классе. Эта книга обучает и расширяет возможности читателя, независимо от того, изучали ли он физику в колледже или не знаком с основами.

Развивайте и углубляйте свое понимание того, как физические явления постоянно пересекаются с нашей повседневной жизнью.Вы узнаете о кинематике и динамике, статике и равновесии, основах гравитации, энергии, работы, звука и света, электричества и магнетизма, основных принципов атомной физики, а также тепла и термодинамики.

Об авторе

Sterling Education предлагает серию образовательных программ для взрослых, направленных на самостоятельное изучение широкого круга научных, гуманитарных и социальных дисциплин. Эти книги, созданные командой высококвалифицированных преподавателей, исследователей и ученых, просвещают и расширяют возможности читателей с любым уровнем компетентности, помогая им развить и углубить понимание темы.

Физика: наука о Вселенной и обо всем в ней

Наряду с химией и биологией, физика завершает троицу исходных «твердых» наук – тех, которые используют проверяемые предсказания и гипотезы, эксперименты, математику и моделирование, в отличие от «мягких» наук, которые используют более качественные данные и которые полагаются далеко меньше на тестировании.

Что такое физика?

Все наши современные науки получили свои названия от древнегреческих.В случае физики это слово – «Physik», что переводится как «знание природы». Таким образом, физика означает изучение природы на самом базовом уровне – материи, поведения и движения, типов энергии, времени и пространства, а также их действий и взаимодействий (1) . Она прошла путь от неразрывной связи с химией, биологией и даже натурфилософией до Просвещения и превратилась в самостоятельную главную силу в век науки.

Это наука, посвященная пониманию того, как ведет себя наш мир и Вселенная и почему они делают то, что делают.Кажется, что каждый раз, когда в физике появляется новое открытие, оно вызывает больше вопросов, чем ответов, и открывает новые области исследований. Сегодня она пересекается со многими другими науками и оказала глубокое влияние на науки об окружающей среде, как и химия. Он также поддерживает физические науки, обеспечивая теоретическую основу, на которой он может основывать свои собственные предположения и основные теоретические модели.

Физика есть:

  • Вычислено расстояние между Землей и телами за пределами нашей солнечной системы, включая другие звезды в пределах нашего поля зрения и другие галактики
  • Подсчитан возраст нашего солнца и сколько времени мы можем разумно ожидать, что оно будет гореть
  • жизненно важен для новых технологий, которые все мы используем каждый день, от технологий солнечных панелей до ветряных турбин, инженерного проектирования и создания новых сплавов и полимеров
  • Ответственный за ядерную физику, которая дала нам ядерную энергию, и ядерную медицину, которая открыла новые возможности лечения таких заболеваний, как рак

Полученная степеньДиплом средней школы / GEDНекоторый колледжАссоциированная степень БакалавриатСтепень магистраДокторантура

Желаемая степеньДиплом / СертификатАссоциированная степень БакалавриатПрограмма управления по вопросам уголовного правосудияДокторантураМенеджмент по вопросам устойчивого развития

История физики

В древности: Старый и Новый Свет

Физика началась с самых ранних цивилизаций и была ограничена астрономией, хотя и не так, как мы понимаем ее сегодня. Древние египтяне, месопотамцы, греки и даже новые мировые цивилизации, такие как майя и ацтеки, имели сложное представление о звездах. Каждый из них исследовал небеса, чтобы отслеживать и предсказывать движение солнца, луны и звездного поля, хотя в основном с целью отслеживания времен года и понимания Вселенной на простейшем уровне. У них не было инструментов или понимания небес, чтобы полностью понять их, но в некоторых случаях их математика была надежной и весьма замечательной.Каждая крупная цивилизация имела ту или иную форму поклонения солнцу или почитания, и некоторые из них были на удивление похожими, несмотря на отсутствие контактов (2) . Например, в древнегреческом мифе говорится, что бог солнца Гелиос каждую ночь водил колесницу по небу, в то время как навахо придерживаются удивительно похожей веры в то, что их собственный бог Йохонааи каждый день таскал солнце на своей спине (3) . Все эти мифы и фольклор, конечно, глубоко ненаучны. Но на самом деле он заложил фундамент для физики, подробно отметив, как внеземные тела пересекают небо. Не было объяснения круговым движениям, которые они делали в небе над нами, и не было никаких попыток их объяснить. Но эта информация использовалась для отслеживания времен года и планирования древнего сельскохозяйственного года. Стоунхендж в Англии считается гигантским календарем; Самые ранние известные структуры для отслеживания движения звезд в течение года находятся в Месопотамии (4) .

Древнегреческая натуральная философия

Прежде чем физика станет точной наукой со всеми ее дисциплинами и тонкостями, подкрепленными математикой и лежащими в основе практически любой другой науки, она станет способом мышления о мире естественными средствами.Эта натурфилософия очень пригодилась протонауке. Явления больше не считались частью работы магии или сверхъестественных средств. Проще говоря, натурфилософия определила, что каждое событие, независимо от его размера или значения, должно иметь естественное объяснение. Это был важный и фундаментальный отход от мистического или сверхъестественного взгляда на мир, хотя он не основывался на экспериментах или наблюдениях, как позже стала бы физическая наука. Этими ранними мыслителями были Фалес (5) , который создал натурфилософию и предположил, что сейсмологические события, такие как землетрясения, имеют естественную причину (правильно), но предположили (ошибочно), что суши были гигантскими плотами, которые реагировали на океанскую рябь, вызывающую землетрясения.

Фалес также предположил, что вода – это субстанция, на которой построена вся материя. В этом он тоже ошибался, но у Анаксимандра была другая идея. Он изобрел нечто, называемое материей «Апейрон», которая не имеет происхождения, безгранична и ответственна за создание Вселенной и всего в ней, хотя и не по замыслу – это осталось верой сверхъестественных мистиков (6) . Это было скорее философское, чем научное наблюдение, и сегодня историки науки неоднократно спорят о том, что могло означать истинное значение Анаксимандра.Он не теоретизировал атом – это произойдет намного позже, – но некоторые проводят параллели с открытием водорода. С Гераклитом у нас есть рождение концепции времени как текучести. Для него не было большого скачка, чтобы понять, что ничто никогда не оставалось прежним и подвергалось постоянным и бесконечным изменениям.

Но величайшим развитием этого века, происходящим из натурфилософии, был атомизм. Хотя исследователям потребуется около 2000 лет, чтобы открыть атом, первая теория об этих крошечных частицах возникла в 5 -м веке до нашей эры в греческий период (7) .И Левкипп, и Демокрит основывались на теориях гораздо более раннего времени, а также на трудах древней долины Инда и китайской мысли по этому поводу, но именно в этот период была сформулирована первая истинная теория – хотя и без наблюдений. Слово «атом» происходит от «atomos», что означает «неделимый», поскольку они не могут быть разбиты. Теперь мы знаем, что идея о том, что атомы не могут быть разрушены, ошибочна.

Средневековый мир

Примерно через 1000 лет после падения Западной Римской Империи академические и интеллектуальные занятия перестали пользоваться популярностью отчасти из-за необходимости, а отчасти из-за строгого контроля средневековой церкви над вещами, выходящими за рамки доктрины.Средневековая Европа была временем небольших исследований и небольшого интереса ко всем областям, которые сегодня подпадают под науку физики. Однако церковь и многие другие учреждения сохранили такие произведения из любопытства, если не для академических целей, поэтому мы так много знаем о том, во что верили большинство греческих и римских мыслителей о мире. Но этого не было на исламском Ближнем Востоке. Они не только сохранили и приняли как западных, так и восточных мыслителей, но и основали их знания.Это считается золотым веком ислама, и в это время было сделано много открытий в области естественных наук.

Но сказать, что христианская Европа до эпохи Возрождения была интеллектуально бедной, было бы ошибкой. Галилей Галилей был одним из первых астрономов в мире, но его идеи не были полностью его собственными – он вдохновлялся критикой подхода Аристотеля и подхода древнего мира к физике в лице Иоанна Филопона, византийского ученого. кто поставил под сомнение многие предыдущие утверждения.Филопон – редкость, потому что он основывал свое понимание физического мира на наблюдениях. Он оказал влияние на более поздних исламских мыслителей (8) до и во время падения Восточной Римской империи (или Византии). Этот золотой век ислама положил начало эпохе разума. Это была эпоха оптики; Ибн аль-Хайтам написал «Книгу оптики », в которой увидел не только последний гвоздь в гробу древних взглядов на оптику, но также увидел изобретение камеры-обскуры (9) .Среди других оптических физиков того времени – Аль-Фариси, Аль-Кинди (отец арабской философии), Ибн Саль и человек, которого считают величайшим исламским ученым – Авиценна – отец современной медицины, но также и астроном.

Европейское Возрождение, которое, по мнению многих, стало возможным благодаря бегству восточных мыслителей из разрушенной цивилизации Византии в Западную Европу, унесло многие древние и более поздние работы из исламского мира, которые обменялись своими знаниями с народом. последний бастион Римской империи.Скоро настало время зарождения классической физики, но до Просвещения и современной науки оставалось еще немало времени.

Классическая физика

Период физики и ее развития от Возрождения до Просвещения и примерно до 1900 года – это период, известный как «Классическая физика». Сегодня он отделен от современной физики, потому что в некотором роде был ошибочным (10) . Однако переход к классической физике примечателен заметным переходом от философии и теории, основанной на интуиции, к наблюдению и экспериментированию.Появление оптических инструментов, таких как микроскоп и телескоп, позволило открыть атом, бросить вызов представлению о том, что Земля является не только центром Солнечной системы, но и центром Вселенной, и идентифицировать гравитацию. Это эпоха Коперника, который определил гелиоцентрическую модель Солнечной системы, Иоганна Кеплера, который установил законы, определяющие движение планетных тел, Галилея, чья поразительная работа по разработке телескопов укрепила взгляд Коперника на Солнечную систему, Исаака Ньютона, который установил универсальный законы движения и гравитации.Наряду со всем этим произошли важные изменения в математике. Исаак Ньютон был также ответственен за изобретение исчисления (11) , которое позволило физике начать решать некоторые из своих самых сложных проблем.

Изменения по сравнению с началом 19-го, -го, -го века, которые привели к промышленной революции, были отчасти основаны на передовых технических достижениях, которые подпитывались достижениями физики. Если бы физика не стала прочной наукой в ​​18, , -19, , веков, у нас, возможно, не было бы двигателя внутреннего сгорания и использования ископаемого топлива (12) , новых достижений в металлургии и строительстве и многого другого. это подтолкнуло к индустриализации.Это была также эпоха электричества и лампочек – эпоха великих изобретений. Но, несмотря на все эти изобретения и прикладную физику, классическая физика не могла объяснить всего. Фактически, он упал в некоторых сложных областях, и к тому времени, когда наступил 20 век, многие из его недостатков и ограничений уже находились под пристальным вниманием. Конечная проблема заключалась в его вере в константы и предсказуемость – это понятно в эпоху Просвещения, потому что наука основана на предсказуемости.Но физика и окружающие ее законы не неизменны (10) . Потребовалось бы признание этих недостатков, чтобы развить несколько подобластей в 20, -м, -м веке.

Современная физика

Как отмечалось выше, классическая физика, несмотря на ее использование, имеет несколько фундаментальных недостатков. 20 -е годы века были началом современной физики, которая объединила в себе множество открытий и теорий и породила некоторых из наших самых знаменитых ученых, таких как Мария Кюри (за ее работу с радиоизотопами), ее дочь Ирен (открывшая искусственную радиоактивность). , Макс Планк (который начал разработку квантовой теории), Вера Рубин (открывшая темную материю), Альберт Эйнштейн (который произвел революцию в физике своими Теориями относительности, которые решили и исправили несколько проблем, которые беспокоили различных физиков на протяжении многих поколений) и профессора Стивена Хокинга за широкий спектр открытий, разрешенных парадоксов и сложных теорий, особенно касающихся природы черных дыр (13) .Это также эпоха освоения космоса, расчета размеров нашей солнечной системы и расстояния до ближайших звезд и других галактик. С помощью математических измерений и физики мы смогли вычислить, что размер видимой Вселенной составляет около 200 миллиардов галактик. Его даже использовали для попытки подсчитать возможное количество цивилизаций во Вселенной. Известное как уравнение Дрейка, оно использует математическое моделирование, основанное на том, что мы знаем о физических аспектах солнечных систем, количестве планет и относительном размере «Зоны Златовласки», что позволяет сделать вывод о потенциально миллионах (14) .

Квантовая теория уступила место квантовой механике, одной из самых сложных наук для понимания непрофессионалами. Первыми ее пионерами были Поль Дирак, Вернер Гейзенберг и Эрвин Шредингер, и сегодня она остается сложной наукой. В начале 20-го -х годов века был проведен ряд сложных экспериментов во многих областях физики, не более того, как открытие бозона Хиггса на Большом адронном коллайдере ЦЕРН (15) , крупнейшем в мире ускорителе частиц. Но физика никогда не была сложной и возвышенной – она ​​также и повседневная.Он лежит в основе инженерии и многих других наук. Это фундаментально для наук о Земле, таких как метеорология, и жизненно важно для нашего понимания самой насущной проблемы этого поколения – изменения климата.

Как физика применима к науке об окружающей среде

Никакая другая наука не может уйти от физики (или химии), потому что вся материя состоит из молекул. Поскольку физика занимается изучением того, как материя действует и реагирует на различные воздействия и аспекты мира и Вселенной, физика имеет огромное значение для наук об окружающей среде.

Изменение климата : Хотя немногие физики намеренно стремятся стать климатологами, многие сегодня работают над некоторыми из фундаментальных проблем, вызванных нашим изменяющимся климатом, и исследуют возможные решения (16) . Физика нашей окружающей среды, атмосферы и система океанического цикла (18) Повышение температуры определяет ряд вещей, таких как жидкие движения водных систем, такие как колебания океана, и то, как окружающая среда будет реагировать на изменения химического состава атмосферы.Физика покажет, как изменится климат и каковы будут долгосрочные последствия как для земной, так и для водной экологии.

Возобновляемая энергия : Вклад физики в науку об окружающей среде продемонстрирован не лучше, чем в развитии возобновляемых источников энергии. Например, солнечные панели и солнечные батареи преобразуют свет (для панелей) и тепло (для массивов) в электричество посредством химических процессов, которые мы определили с помощью физики (17) . Кроме того, физика сыграла фундаментальную роль при разработке турбин – наука, лежащая в основе ветряных электростанций, которые также вырабатывают электричество.Наконец, физику можно использовать для расчета количества энергии, производимой при переработке и сжигании биотоплива, так же, как это происходит с ископаемым топливом.

СВЯЗАННЫЙ : Интернет-мастера в области энергетической политики и климата

Загрязнение и здоровье человека : Как и в случае с изменением климата, физика является ключом к пониманию возникновения и распространения загрязнения воздуха. Это имеет огромное значение для общественного здравоохранения, а также степени и серьезности определенных состояний, от астмы до рака легких (18) .Физики и физики измеряют загрязняющие вещества в воздухе, предлагают и разрабатывают методы их уменьшения, а также изучают, какой уровень является небезопасным. Они также участвуют вместе с химиками в решении этой проблемы.

Спутниковые технологии : Без спутников мы не знали бы о нашей планете столько, сколько могли бы (16) . Физика лежит в основе ракет, используемых для отправки спутников в космос. Даже полет зависит от физики и необходимого соотношения скорости и подъемной силы.Во-вторых, физика изображений / фотографии позволяет нам делать изображения, улавливая световые волны и создавая изображение для изучения учеными-экологами, а также передавая данные с воздушных спутников в компьютерные системы на планетах. Это касается тепловизоров и других типов изображений, которые позволили нам составить карту нашего мира и метеорологических явлений.

Сейсмология : Понимание физики также имеет центральное значение для прогнозирования и измерения сейсмологической активности – и, конечно же, для подготовки к такой экологической катастрофе, как землетрясение или вулкан (18) .Когда земля движется, на ней образуется рябь. Землетрясения, происходящие в море, вызывают рябь на воде, которая вызывает цунами. Одна из самых страшных сейсмологических катастроф современности произошла на Рождество 2004 года, когда землетрясение под океаном вызвало мощное цунами, унесшее жизни около 250 000 человек. На основе масштабов сейсмологической активности физики могут предсказать воздействие такой активности на сушу и океан.

Субдисциплины физики

Как и другие точные науки, физика может быть разбита на две большие группы – прикладная физика и теоретическая физика.Последний занимается разработкой теорий о том, как Вселенная или любые атомы или молекулы в ней могут функционировать. Прикладная физика – это практическое использование материалов, обычно используемых в инженерных проектах. С каждым новым открытием, новой наукой и новой технологией у физики всегда будут проблемы, которые нужно понять и разобрать.

Акустика

Наука о звуке и изучение звуковых волн известна как «акустика» (19) . Это и теоретическая, и прикладная наука.В концертных залах и театрах, например, важно спроектировать архитектуру таким образом, чтобы она наилучшим образом использовала звук, позволяла ему распространяться далеко и канализировать шум без излишней обратной связи или эха. По той же причине он с большим успехом используется и в современных церквях. Несмотря на то, что звук невидим, звук представляет собой волны, исходящие из центральной точки. Это отражение воздушных частиц, реагирующих на звук. Речь идет не только о музыке или архитектурном использовании. Наука акустика также включает в себя другие аспекты звуковой инженерии – создание звука и управление звуком (уменьшение).Другие применения включают SONAR – используемый гражданскими и военными судами для обнаружения аномалий в море и под водой, медицинское использование с ультразвуковым сканированием и даже сейсмология.

Астрономия

Астрономия – одна из старейших форм современной физики, существовавшая задолго до того, как физика стала наукой. На протяжении большей части записанной истории и даже до этого люди интересовались звездами, их относительным положением и использовали их для отслеживания времен года. Звезды и планеты вдохновляют воображение и являются центром некоторых из наших самых устойчивых мифов.Но сегодня астрономия совсем другая. Это изучение объектов на небе (луны, планеты, кометы, астероиды, звезды, галактики, черные дыры) – их движения и движения, положения относительно нашей планеты, звезды или галактики, химии и состава, а также математических принципов. Когда-то это было связано с астрологией, но сегодня это мистицизм, и, несмотря на рассмотрение положений астрологических тел, в этом нет никакой науки (20) .

Астрофизика

Часто используется взаимозаменяемо с астрономией, между астрономией и астрофизикой есть несколько ключевых различий, хотя эксперты в этих двух группах очень часто работают вместе над одними и теми же проектами.Основное различие между астрономией и астрофизикой состоит в том, что первая касается измерений, расстояний, движения и отношений. Последний использовал физические принципы и математические измерения, чтобы понять эти отношения – притяжение и отталкивание, гравитацию, горение внутри звезд и другие физические принципы (21) . Однако астрофизикам необходимо разбираться в астрономии, чтобы понять, почему внеземные тела имеют такие отношения, и астрономы используют данные астрофизики для предсказания или построения путей.

Атомная физика

Атомы образуют всю материю – органическую и неорганическую и являются строительными блоками материала во всей известной вселенной. Следовательно, работа атомной физики состоит в изучении атомов (22) . Они будут смотреть на такие элементы, как количество электронов, как они меняются в ответ на раздражители и структуру электронного облака. Хотя считается, что многие люди, работающие в этой области, занимаются ядерной энергетикой и ядерным оружием, это слишком узкий и простой взгляд на атомную физику; Ядерная физика – это одна из областей атомной физики, во многих отношениях совершенно отдельно от нее.В последние десятилетия он установил более тесные связи с квантовой механикой по мере развития исследований и дальнейших приложений.

Биофизика

Физические науки используют математику для понимания и объяснения природы, тогда как биологические науки хотят понять, как будет функционировать биологическая система. Это пересекающиеся области, и биофизика – это отрасль, призванная преодолеть разрыв между биологией и физикой, это теоретическая основа и прикладная наука, которая использует физику для понимания биологических систем.Типичным примером является понимание физической механики того, как создается молекула, различные части клетки или организма работают на физическом уровне, включая неврологическую систему, включая электрические импульсы, передаваемые между мозгом и органами, иммунной системой и другими структурами. В нем используются принципы математики и химии, а также биологии и физики (23) .

Теория хаоса

Это область физики и математики, изучающая поведение систем (24) , их чувствительность даже к незначительным изменениям и то, как они реагируют на это изменение.Это междисциплинарный теоретический подход, который применим практически к любой другой науке. Его основная философия заключается в том, что, несмотря на кажущуюся случайность, существуют системы и закономерности, которые поддерживают равновесие. Любое изменение, даже самое незначительное, может серьезно повлиять на все – это называется эффектом бабочки, идея о том, что бабочка, машущая крыльями в одном географическом месте, может вызвать появление погодных систем на другой стороне планеты. Теория может позволить нам предсказывать погодные условия, но это также основная причина, по которой метеорологи могут ошибаться: незначительные колебания могут изменить направление погодного фронта.

Химическая физика

Между физикой и химией больше связей, чем атомами. Химическая физика объединяет обе науки и включает такие общие области, как атомика, молекулярная физика и химия твердого тела. Это общий термин для всего, что имеет взаимный интерес к химии и физике, но не включает физическую химию, которая является связанной, но немного отличающейся дисциплиной и больше отраслью химии, чем физики. Химическая физика изучает химические реакции веществ с помощью прикладной атомной физики.Его интересуют электроны, ядра, атомы и молекулы. Физическая химия изучает физическую природу химии, а также химических молекул и соединений.

Вычислительная физика

Связанная с математической физикой, вычислительная физика – это использование мощных математических и других моделей для проверки физики и других теорий с физической точки зрения. Это одна из старейших дисциплин физики, использующая информационные технологии (25) . Многие спорили о том, является ли это теоретическим или прикладным, поскольку он использует теории и проверяет их.Однако это также практическое применение при сборе данных из физических источников. Программа SETI использует вычислительную физику для поиска признаков внеземной жизни, отфильтровывая естественный фоновый шум. Событие, известное как «The Wow Signal», использовало вычислительный сбор и фильтрацию с большим эффектом (26) . К сожалению, это никогда не было воспроизведено, и хотя наш лучший шанс обнаружить внеземную жизнь потребует мощных вычислений, мы еще не достигли этого.

Космология

Возможно, это та дисциплина, которой была физика до того, как стала физикой наукой.Космология связана с астрономией и астрофизикой, но вместо того, чтобы смотреть на математические вероятности, физическую структуру, движения, отношения, гравитацию и др., Она рассматривает все эти данные в поисках свидетельств формирования Вселенной, прослеживая ее эволюционную историю до Больших времен. Взрыв и те драгоценные несколько секунд после образования Вселенной. Он также пытается понять, когда наступит конец Вселенной и что будет дальше. Проще говоря, это исследование Вселенной в максимально возможном масштабе.Это область физики и астрономии, связанная с теорией струн и суперструн, темной материей и энергией, а также теориями, касающимися возможности мультивселенной (27) .

Криофизика / Криогеника

Температура – важное влияние на физический материал. Жидкое вещество становится твердым, когда оно достаточно холодно, и превращается в газ, когда оно достаточно горячо. Простой физический эффект – это замедление и уплотнение физического материала. Криофизика и криогеника выходят за рамки простого изучения температуры – это изучение эффектов чрезвычайно низких температур, обычно работающих по шкале Кельвина, а не по Цельсию или Фаренгейту.В популярной науке криогеника – это вера в то, что человеческое тело может быть уменьшено до этих температур искусственно, чтобы сохранить органический материал и предотвратить естественное разложение. Но криофизика и криогеника – это гораздо больше, чем просто сохранение органического вещества – это изучение свойств и воздействия как на органическое, так и на неорганическое вещество.

Кристаллография

Кристаллические твердые тела имеют интересную молекулярную связь, которая отличается от всех остальных веществ. Хотя анализ структуры физического материала не является уникальным в кристаллографии, то, как такие материалы, как алмаз, функционируют и сочетаются друг с другом, может помочь нам понять другие вопросы (28) .Наука выросла в результате открытия лазера и его многочисленных промышленных, исследовательских и медицинских применений. Сегодня он имеет множество применений в биомедицинских исследованиях, химии, физике, а также в областях, которые мы никогда не осознавали, таких как генетика и лечение таких заболеваний, как рак, все потому, что мы можем производить инструменты с высокой точностью и использовать уникальную структуру кристаллов.

Эконофизика

Если бы две науки никогда не считались связанными, то этими отраслями были бы физика и экономика.Тем не менее, оба используют математику в своей основе. Эконофизика – это использование физических принципов, особенно тех, которые имеют математический характер, включая статистику (29) , статистическую вероятность, случайные процессы (вероятность и случайность) и даже теорию хаоса (см. Выше) применительно к непредсказуемым проблемам. Фактически, использование физики и системы моделирования восходит к зарождению классического либерализма и того метода экономики, который возник во время промышленной революции. Это допускает нестатическую систему в экономике, подверженную иррациональным мыслям и действиям со стороны элементов (т.е. людей) и их способность влиять на спрос и цену.

Электроника

«Электроника» в 21 веке и имеет тенденцию относиться к таким устройствам, как телевизоры и смартфоны. Наука об электронике – это не сами устройства, а наука, которая делает их возможными. Это раздел физики, который исследует все элементы разработки устройств, использующих электричество, но также изучает свойства электронов при работе в вакууме, через газы или влияние и воздействие проводящего материала.Он касается элементов электронного устройства, включая передачу и хранение данных, тепло, транзисторы, светодиоды и другие диоды, схемы и печатные платы, а также технологии, предназначенные для подключения к ним. Основная задача электроники в настоящее время – продолжать увеличивать функциональность при одновременном снижении энергопотребления.

Электромагнетизм

Этот раздел физики изучает электромагнитную силу. Это взаимодействие, которое происходит между электрически заряженными частицами, создавая электромагнитные, электрические и магнитные поля и свет.Это одна из четырех широких «сил» в физическом мире (30) . Электромагнетизм может проявляться по-разному, причем молния является одним из самых распространенных, но это не единственный пример. Электромагнетизм жизненно важен как для органических, так и для неорганических объектов и их функций. Электричество и магнетизм долгое время считались двумя отдельными, но взаимодополняющими силами, но теперь мы знаем, что они связаны и являются частью одного и того же, поэтому требуется эта субдисциплина – изучение причин и следствий электромагнетизма в повседневном использовании.

Механика жидкости

Механика жидкостей – это прикладная область физики, которая касается движения и свойств веществ в жидком состоянии – плазмы, жидкостей и газов. Он разделен на две области: гидродинамика и статика жидкости. Гидродинамика не ограничивается физикой, но входит в любую науку, которая имеет профессиональный интерес к движению жидкостей, перечисленных здесь. Типичные приложения включают изучение звездообразования (астрономия), колебаний и воздействий в океане (метеорология и наука об окружающей среде), работы ветряных турбин и их использования энергии ветра (экологическая инженерия), сейсмологической активности.Он даже имеет медицинское применение при изучении функций крови в системе кровообращения (31) . Статика жидкости – это исследование жидких веществ, когда они не находятся в движении.

Геофизика

Частично наука об окружающей среде, частично инженерия и частично физика, геофизика имеет огромное значение и используется в других местах. Он используется в археологии, антропологии, геологии и палеонтологии для обнаружения захороненных останков. Он используется для создания карт объектов на малых и больших площадях.Но по своей сути геофизика – это характеристика топографии и подземных объектов как физической географии, их физических атрибутов и эффектов на основе 3D-моделей (32) . Возможно, эта технология не так уж много применений в прикладной физике, но она имеет широкое и потенциально безграничное применение в других местах. Но как это работает? Он измеряет форму Земли, магнитные и гравитационные поля, геологический состав, топографические особенности и структуры, а также всю связанную с ними динамику. Хотя он ищет твердые захоронения как аномалии, его также можно использовать для изучения круговорота воды.

Лазерная физика

Лазерная физика, также известная как лазерная наука (33) , изучает действия, применения, свойства и природу лазеров. Лазер (усиление света за счет вынужденного излучения излучения) представляет собой интенсивный луч электромагнитного света с одной длиной волны или цветом спектра.Он использует квантовую электронику и конструкцию оптического резонатора, а также разрабатывает технологии и средства массовой информации для использования лазера (например, Blu Ray диски, которые используют синий лазер для чтения данных, хранящихся на нем).Существуют также промышленные применения, такие как прецизионная лазерная резка, и медицинские применения, такие как разрушение мягких тканей; в последнее время для исправления дефектов зрения применяется лазерная хирургия глаза.

Математическая физика

Это одна из теоретических областей физики, которая обращается к прикладной математике для решения некоторых из самых больших загадок и проблем, существующих в физике (34) , но также и в прикладных исследованиях, в которых математика используется в качестве основного инструмента. Некоторые из задач, в которых использовалась математическая физика, включают вычисление размера нашей галактики путем определения звезд в ней и определения расстояний.Вопросы, касающиеся поиска внеземной жизни, возникли в связи с «уравнением Дрейка» (математической моделью), которое рассматривает возможность существования разумной жизни на других растениях. Это вызвало интерес к этой области и привело к реализации программы SETI. Также используются в статистической вероятности

.

Механика

Также известная как «классическая механика», это объяснение того, как объекты движутся – как искусственные, так и естественные. Следовательно, это касается движения и гравитационного воздействия звезд на планеты, а также изучения движения самолетов, механизмов, отдельных частей и всего остального, что движется (35) .Когда объект понят, можно предсказать его будущее и прошлое движение. Это столько же математики, сколько и физики, и в значительной степени это заслуга сэра Исаака Ньютона, который определил возможность движения объектов на основе силы. Но он остается актуальным и сегодня, помимо прочего, в аэрокосмической технике; Причина, по которой ему было дано новое название, была связана с его ограничениями в других областях и новыми отраслями науки, которые развивались вслед за более поздними уравнениями Эйнштейна.

Медицинская физика

Медицинская наука – это междисциплинарный подход, одна из самых важных наук в современном мире и одна из областей, которые получили наибольшую пользу от медицинских приложений.Медицинская физика – это любое приложение физики к миру медицины. Это может включать ядерную медицину при лечении рака и других новообразований, ультразвук для выполнения сканирования внутренних органов тела для измерения опухолей или проверки развития плода, радиологию, такую ​​как рентгеновские лучи, и использование как теории, так и практической физики (36 ) . Его также можно использовать для разработки и внедрения новых медицинских технологий для лечения и сканирования.

Метеорология

Хотя в основном это наука о Земле, метеорология построена на прочном фундаменте физических принципов.Погодные системы, погодные фронты и возникающие в результате явления вызваны физическим движением планеты, которое, в свою очередь, влияет на прилив, направление ветра, скорость, давление и все другие элементы, которые приводят к определенным погодным явлениям (37) . Это также важно для построения графиков и прогнозирования последствий изменения климата. Химический дисбаланс, уровни воды, колебания и движение воздуха и воды могут оказывать сильное влияние на метеорологические явления – повседневную погоду, а также экстремальные осадки (засухи и наводнения), волны тепла, периоды холода и т. Д.

Молекулярная физика

Изучение физических свойств молекул (которые состоят из атомов), химических связей между атомами, которые создают молекулы, и молекулярной динамики известно как «молекулярная физика» (38) . Он имеет тесную связь с несколькими областями химии, но также и с другими областями физики, поскольку молекулы лежат в основе многих аспектов физического мира. Он исследует взаимодействия между молекулами и то, как создаются и разрываются связи. Это фундаментально для понимания самых основных процессов во Вселенной и изобилия элементов.

Нанотехнологии / Нанофизика

Это научная и инженерная разработка сверхмалых объектов, которые можно было увидеть только под микроскопом (39) . Хотя это инженерная «проблема» или технический прогресс, который необходимо решить, потенциал микроскопических машин должен будет использовать физические и физические свойства устройств для создания новых медицинских технологий, работы в опасных средах, таких как обработка химикатов, восстановление окружающей среды и во многих других областях. .Наука касается способности управлять отдельными атомами, а также создавать небольшие машины и управлять ими. Считается, что манипулирование отдельными атомами может дать ключи к открытию Вселенной и стать следующим большим шагом в эволюции физики как науки.

Ядерная физика

Ядерная физика вызывает в воображении идеи ядерных бомб и ядерной энергии, но это намного проще. Атомная физика занимается физикой атомов, включая электроны каждого атома, но те, кто занимается ядерной физикой, изучают только ядра атомов, их состав, а также то, как они действуют и реагируют (40) .Именно стремление разделить атом и использовать его энергию привело к ядерным технологиям – бомбе и энергии, а также ядерной медицине и магнитно-резонансным изображениям (МРТ), которые по-разному используют ядерные технологии. Он также позволил датировать радиоуглеродным методом, изучать изотопы в сельском хозяйстве и разработать инженерные и химические разработки. Ожидается, что он обеспечит будущее развитие транспорта и производства энергии по мере того, как мир уходит от нефти.

Оптика

Оптика, также известная как «физика света», изучает свойства, происхождение, действия и взаимодействия света и связанных с ним частиц.Свет не имеет массы (41) , поскольку он состоит из фотонов, не имеющих массы. Тем не менее, у них есть энергия и импульс. В настоящее время известно, что скорость света является максимально возможной скоростью, хотя писатели-фантасты и физики десятилетиями спорили о том, можно ли путешествовать быстрее, чем эта. Это также изучение зрения, потому что это свет, проникающий в наши глаза, интерпретируя световые узоры, которые позволяют животным, которые могут видеть, делать это.

Физика элементарных частиц

Тесно связанная с ядерной физикой (см. Выше), из которой она произошла, физика элементарных частиц отличается тем, что изучает эффекты, материю и излучение всех частиц, а не только атомных ядер.Сюда входят самые маленькие из всех частиц, намного меньшие, чем атом, такие как кварки, лептоны, фотоны и так далее. Современная физика элементарных частиц исследует «Стандартную модель» фундаментальных частиц и полей, а также новейшие частицы, такие как бозон Хиггса, открытый в начале этого десятилетия в CERN (42) .

Фотоника

Хотя некоторые ученые включают фотонику в раздел оптики (физика света – см. Выше), другие утверждают, что фотоника – это немного другая дисциплина.В зависимости от того, кого вы спросите, это может означать применение света, а оптика – это теория. Другие считают разницу между классической физикой (оптика) и квантовой физикой (для фотоники), которая сделала бы фотонику субдисциплиной, а оптику – субдисциплиной. Однако не существует согласованной терминологии, и они могут использоваться взаимозаменяемо (43) .

Физика плазмы

В физике существует четыре состояния материалов: газ, жидкость и твердое тело, три из них наиболее известны за пределами науки, но четвертое – это плазма. (44) .В отличие от трех других, переменная для его создания – это не температура – это добавление энергии, которая разрушает электроны и заряжает их отрицательно (так называемая ионизация). Он также придает плазме новые свойства; он будет демонстрировать сильную реакцию на электрические и магнитные помехи. Плазма возникает в природе и, согласно исследованиям, может составлять до 99% всего материала во Вселенной. Физика плазмы – это изучение плазмы, ее свойств и действия под определенным давлением.

Квантовая физика

Общий термин для всего, что связано с квантовой, а не с классической физикой – это все, что касается мельчайших частиц, намного меньших, чем атомы. Это обширная ветвь, которая охватывает следующие области.

Квантовая электродинамика

Двоюродный брат классической электродинамики (45) , квантовая электродинамика (или сокращенно КЭД) объясняет взаимодействия между материей и светом. Это также первая квантовая теория, в которой существует универсальное согласие между специальной теорией относительности и квантовой механикой.Он математически описывает явления и взаимодействия, связанные с электрически заряженными частицами и их фотонным обменом. По сути, он визуализирует этот обмен как силу – вход, обмен и выход, как описано Ричардом Фейнманом в одной из его многочисленных диаграмм.

Квантовая гравитация

Гравитация была и остается одной из самых сложных теорий, вызывающих недоумение физиков. Квантовая гравитация – это теоретическая основа, основанная на принципах квантовой механики. В первую очередь это касается астрофизики и сильного гравитационного воздействия внеземных тел друг на друга.

Квантовая теория поля

Это область теоретической физики, в которой исследователи создают модели для квантово-механических моделей субатомных частиц для области физики элементарных частиц и делают то же самое для квазичастиц в области физики конденсированного состояния (46) . Это структура, набор теорий, математических моделей и инструментов, объединяющих специальную теорию относительности, классическую физику и аспекты квантовой механики. Сегодня это эффективная теория поля, но когда-то она считалась «фундаментальной», и ее понижение означало определенные ошибки в общей теории относительности.

Квантовая оптика

Сегодня оптика – одна из лучших областей для изучения квантовой механики (47) как с помощью классических, так и квантовых теорий. Это касается квантовых аспектов света – действия и взаимодействия, обнаружения света и его свойств посредством изучения и теории фотонов.

Физика твердого тела

В то время как гидродинамика связана с жидкими веществами (жидкость, газ, плазма), твердое состояние – это материалы в твердой форме. Он применяет как классическую, так и квантовую физику, кристаллографию, поскольку кристаллы являются одним из самых интересных продаваемых веществ (см. Выше), и многие другие подобласти.Он исследует, как свойства твердых материалов в более крупном масштабе обусловлены свойствами атомного масштаба, и представляет собой междисциплинарную науку, которая объединяет физику с наукой о материалах и работает над такими взаимными интересами, как сопротивление и проводимость (48) .

Термодинамика

Термодинамика, наиболее известная своими законами, касается взаимосвязи между приложениями тепла и энергии. В частности, он смотрит на то, как энергия создается из температуры, а также на ее атрибуты и приложения.Энергия создается или изменяется, когда тепло воздействует на что-то (49) . Например, кипячение кастрюли или чайника увеличивает скорость движения воды, пока она не достигнет того, что мы называем «точкой кипения». Как только это происходит, жидкая вода превращается в пар, поскольку приложенное повышение температуры разрывает связи между молекулами. Это также касается передачи тепла и энергии, энтропии (отходящее тепло, приводящее к потере энергии из закрытой системы), цикла Карно и закона охлаждения. Есть четыре закона термодинамики:

  • Закон Нулевого : когда два тела находятся в тепловом равновесии с третьим телом, в результате они находятся в равновесии друг с другом
  • Первый закон : Увеличение энергии системы равняется увеличению тепловой энергии; дополнительно проделана работа по системе
  • Второй закон : Тепловая энергия не может передаваться от тела с более низкой температурой к телу с более высокой температурой без дополнительной энергии
  • Третий закон : Энтропия (лишняя энергия) равна нулю в кристалле при температуре абсолютного нуля

Будущие вызовы и возможности физики

Всегда будет потребность в физике, поскольку она так важна для всех других наук – химии, биологии, технологий, инженерии и так далее.В то время как некоторые науки спорят о том, достигли ли они предела вопросов, которые они могут задавать, физика представляет только больше вопросов с каждым ответом. Это будущие задачи физики.

Каков истинный размер Вселенной?

Наша галактика составляет около 100 000 световых лет в поперечнике. Мы всего лишь одна из примерно 2 триллионов известных галактик (50) в наблюдаемой вселенной , лишь небольшую часть которых мы можем наблюдать в настоящее время. Здесь важна «наблюдаемая» часть – помимо этого, мы не знаем, сколько еще существует галактик.Мы смогли увидеть эти галактики с помощью оптики и измерения световых волн. Что происходит за пределами этого диапазона? Если мы сможем «только» увидеть 2 триллиона, поместив нашу галактику в центр этой узкой полосы, мы должны спросить, сколько еще части Вселенной мы не можем видеть, потому что световые волны от этих галактик еще не достигли нас и могут не достичь нас. так в течение тысяч или даже миллионов лет.

Понимание Солнца

Звезда в центре нашей солнечной системы остается – во многих отношениях – довольно загадочной.Можно с уверенностью сказать, что он примерно на полпути своей жизни. Мы также знаем его окончательную судьбу, основываясь на действиях подобных наблюдаемых звезд во Вселенной. Но в этом есть так много всего, что мы не понимаем – например, свойства и скорости солнечного ветра, для которых обычные тепловые модели неадекватны, и истинный предел гелиосферы и ее влияние на «космическую погоду» (51) .

SETI

Это «Поиски внеземного разума».При таком большом количестве галактик логично предположить, что жизнь эволюционировала где-то еще. Но в конечном итоге это может оказаться бесполезным поиском, поскольку мы могли бы быть одни – на данный момент, или мы могли бы быть единственной цивилизацией на данный момент во вселенной, изобилующей простой жизнью. Цивилизации могли появляться и исчезать за миллиарды лет существования этой вселенной, а некоторые могут эволюционировать после того, как мы уйдем. Мы наблюдали крошечную часть наблюдаемой Вселенной без убедительных доказательств того, что цивилизованная жизнь существует где-то поблизости, хотя «Wow Signal» – единственный сигнал, который мы когда-либо получали, он может иметь просто натуралистическое объяснение, если он когда-либо будет найден. время.Обоснование этих затрат – это вопрос для всех наук, чтобы собраться вместе и продемонстрировать свою ценность на благо всего человечества, а не восприятие того, что это легкомысленная трата денег.

Смягчение последствий изменения климата

Это потребует установления более тесных связей с климатологией и другими науками об окружающей среде, но смягчение последствий изменения климата – это проблема, которая затрагивает всех нас. Именно с помощью физики атмосферы мы приходим к предсказанию и моделированию последствий изменения климата, и именно физики, работающие в этой области, могут еще предоставить часть решения (52) .Но мы все еще многого не понимаем об атмосферных концентрациях и взаимосвязи с погодными условиями. Ответы должны прийти через сочетание физики и химии и приложений теории хаоса.

Потребности в энергии против более чистых, экологичных технологий

Растущему населению требуется больше энергии, но необходимость смягчения последствий изменения климата означает, что мы должны делать все возможное, чтобы снизить потребление энергии. Может показаться, что существует конфликт, и до некоторой степени он есть, но в прикладной физике уже есть успехи.Батареи, элементы питания и другие способы хранения энергии могут хранить больше энергии, чем когда-либо прежде, а наши электронные устройства, которые становятся более мощными с каждым днем, сокращают потребление энергии. В будущем мы ожидаем, что новые достижения в области физики и химии позволят еще больше снизить потребление энергии (17) – от светодиодов, которые излучают мощный свет при гораздо меньшем потреблении, а также более эффективных солнечных панелей и электромобилей. Физика помогла метеорологии и климатологии разработать ветряные турбины, физику Солнца – разработать солнечные батареи и панели, а физику воды – использовать для разработки приливной энергии, гидроэлектроэнергии и других технологий на водной основе, которые используют энергию движения жидкости.Он также разработал ядерную энергетику; какие новые технологии появятся на оставшуюся часть 21-го -го -го века, будут основываться только на наших растущих потребностях в энергии для растущего населения.

Интернет

На данный момент главными новостями Интернета являются облачное хранилище, большие данные и «Интернет вещей». Интернет – это изобретение физики: для передачи данных по радио и другим волнам от одного устройства к другому по радиоволнам используются одни из старейших и наиболее понятных из всех основанных на физике технологий.Однако задача состоит в том, чтобы продолжать продвигать технологии для более быстрого доступа в Интернет, более легкого подключения новых устройств, чтобы подключение не ограничивалось количеством людей, пытающихся получить к нему доступ, и предоставлять технологию, которая будет и дальше обеспечивать достаточное количество ресурсов. хранилище для хранения этих данных в облаке. В то же время физика должна гарантировать, что мы делаем все возможное, чтобы добиться этого, одновременно снижая потребление энергии.

Источники

  1. https: // www.britannica.com/topic/sun-worship
  2. http://blog.nmai.si.edu/main/2017/08/indian-beliefs-eclipse.html
  3. https://www.researchgate.net/publication/259712780_Calendars_and_Years_Astronomy_and_Time_in_the_Ancient_Near_East_edited_by_John_M_Steele
  4. http://galileoandeinstein.physics.virginia.edu/lectures/thales.html
  5. https://explorable.com/ancient-physics
  6. https://www.britannica.com/topic/atomism
  7. https://plato.stanford.edu/entries/philoponus/
  8. http: // журналы.sagepub.com/doi/abs/10.1068/p3210
  9. https://iopscience.iop.org/book/978-0-7503-1206-6/chapter/bk978-0-7503-1206-6ch2
  10. https://www.math.uh.edu/~tomforde/calchistory.html
  11. http://resources.schoolscience.co.uk/IoP/14-16/biogs/biogs5.html
  12. https://www.newscientist.com/article/2053929-a-brief-history-of-stephen-hawking-a-legacy-of-paradox/
  13. https://www.seti.org/drake-equation
  14. https://www.smithsonianmag.com/science-nature/how-the-higgs-boson-was-found-4723520/
  15. https: // arxiv.org / ftp / Physics / paper / 0501 / 0501021.pdf
  16. https://www.nap.edu/read/10118/chapter/10
  17. https://acoustics.byu.edu/what-is
  18. http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?db_key=AST&bibcode=2012JAHH…15…42L&letter=.&classic=YES&defaultprint=YES&whole_paper=YES&page=42&epage=42&send=Send= PDF & filetype = .pdf
  19. http://curious.astro.cornell.edu/about-us/145-people-in-astronomy/careers-in-astronomy/general-questions/892-what-s-the-difference-between-astronomy-and -астрофизика-средний
  20. http: // users.aber.ac.uk/ruw/teach/327/atomic.php
  21. https://www.biophysics.org/what-is-biophysics
  22. https://geoffboeing.com/2015/03/chaos-theory-logistic-map/
  23. https://www.wiley.com/en-us/Computational+Physics%3A+Problem+Solving+with+Python%2C+3rd+Edition-p-9783527413157
  24. https://www.nrao.edu/archives/items/show/3684
  25. https://www.space.com/16042-cosmology.html
  26. http://www.xtal.iqfr.csic.es/Cristalografia/index-en.html
  27. https: // www.researchgate.net/publication/265875318_What_is_EconoPhysics
  28. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Forces/funfor.html
  29. https://www.livescience.com/47446-fluid-dynamics.html
  30. http://www.eegs.org/what-is-geophysics-
  31. http://www.iop.org/cs/page_43644.html
  32. https://www.livescience.com/47814-classical-mechanics.html
  33. https://medicalphysics.duke.edu/medical_physics
  34. https://www.nature.com/articles/130708a0
  35. https: // jila.colorado.edu/research/atomic-molecular-physics
  36. https://www.nano.gov/nanotech-101/what/definition
  37. http://www.desy.de/user/projects/Physics/Relativity/SR/light_mass.html
  38. https://home.cern/topics/higgs-boson
  39. http://optics.org/article/32348
  40. http://www.plasmas.org/basics.htm
  41. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Forces/qed.html
  42. https://plato.stanford.edu/entries/quantum-field-theory/
  43. http: // gerdbreitenbach.de / gallery /
  44. http://www.physics.udel.edu/~bnikolic/teaching/phys624/lectures/what_is_solid_state_physics.pdf
  45. https://www.livescience.com/50776-thermodynamics.html
  46. https://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-637X/830/2/83
  47. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphy.2013.00006/full
  48. https://www.aps.org/policy/reports/popa-reports/energy/climate.cfm

MG Мейсон имеет степень бакалавра археологии и магистра ландшафтной археологии Университета Эксетера.Личный интерес к науке об окружающей среде рос вместе с его формальными исследованиями и в конечном итоге стал частью его аспирантуры, где он изучал как естественные, так и антропогенные изменения окружающей среды на юго-западе Англии; его особые интересы связаны с аэрофотосъемкой. У него есть опыт работы с ГИС (цифровое картографирование), но в настоящее время он работает писателем-фрилансером, поскольку экономический спад заставляет его изо всех сил найти подходящую работу. В настоящее время он живет на юго-западе Англии.

Последние сообщения Мэтью Мэйсона (посмотреть все)

Избранная статья

Введение в орнитологию

Изучение птиц, их биологии и привычек, среды обитания и эволюции, а также множества других аспектов птиц имеет давние традиции в рамках дисциплины зоологии.В орнитологии нет ученых степеней и большинство приходят учиться …

Зачем изучать физику? | Физический факультет

Цель физики – понять, как все работает, исходя из первых принципов. Мы предлагаем курсы физики, которые соответствуют целому ряду целей, которые могут быть поставлены студентами при изучении физики – прохождение курсов по выбору для расширения своей научной грамотности, выполнение требований для получения специализации в области естественных наук или инженерии или получение степени в области физики или инженерии. физика.Курсы физики раскрывают математическую красоту Вселенной в масштабах от субатомного до космологического. Изучение физики укрепляет навыки количественного мышления и решения проблем, которые ценны в областях, помимо физики.

Студенты, изучающие физику или инженерную физику, готовы работать над передовыми идеями в науке и технологиях, в академических кругах, правительстве или частном секторе. Карьера может быть сосредоточена на фундаментальных исследованиях в области астрофизики, космологии, физики элементарных частиц, атомной физики, фотоники или физики конденсированного состояния или в более прикладных исследованиях в таких областях, как возобновляемые источники энергии, квантовая информатика, разработка материалов, биофизика или медицинская физика.Карьера также может включать преподавание, медицину, право (особенно интеллектуальную собственность или патентное право), научную литературу, историю науки, философию науки, научную политику, энергетическую политику, правительство или менеджмент в технических областях.

Специалисты по физике и инженерной физике являются отличной подготовкой практически для любой карьеры, потому что они учат студентов, как анализировать сложные проблемы, и дают студентам сильную количественную базу, которую можно применить в любой технической области.

Вы можете найти информацию о карьере в области физики, инженерной физики и смежных областях на этих очень полезных сайтах:

С чего начать?

  • Студенты, которые никогда раньше не изучали физику и хотели бы получить широкое представление, должны рассмотреть один из вводных семинаров по физике или прикладной физике. Тем, кто интересуется астрономией и астрофизикой, может понравиться PHYSICS 15, 16 или 17, предназначенная для нетехнических специальностей.
  • Студенты, планирующие карьеру в области науки или техники, должны начать с серии PHYSICS 20, 40 или 60.
  • Серия PHYSICS 20 не предполагает никаких знаний в области математического анализа и предназначена в первую очередь для тех, кто специализируется на биологических науках. Тем не менее, таким студентам, которые имеют баллы AP по математическому анализу или физике, следует рассмотреть возможность прохождения серии PHYSICS 40, которая обеспечит глубину и акцент на решении проблем, которые имеют большое значение в биологических исследованиях, которые сегодня включают в себя значительные технологии, основанные на физике.
  • Для тех, кто намеревается получить специализацию в области инженерии или физических наук или просто желает получить более сильный физический опыт, кафедра предлагает серии PHYSICS 40 и 60. Любой из них удовлетворит требования начального уровня по физике любого специалиста Стэнфордского университета.
  • Серия PHYSICS 60 предназначена для тех, кто уже прошел курс физики на уровне PHYSICS 41 и 43 или, по крайней мере, имеет серьезный опыт работы в области механики, некоторый опыт в области электричества и магнетизма и сильный опыт в области вычислений.Чтобы определить, готовы ли вы к PHYSICS 61, пройдите диагностику Physics Placement Diagnostic.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *