9 klasiskās un modernās fizikas nozares

Starp klasiskās un modernās fizikas nozares pēdējos lietojumos mēs varam izcelt akustiku, optiku vai mehāniku primitīvajā laukā, kosmoloģijā, kvantu mehānikā vai relativitāti..

Klasiskā fizika apraksta teorijas, kas izstrādātas pirms 1900. gada, un mūsdienu fizika pēc 1900. gada notikušajiem notikumiem. Klasiskā fizika nodarbojas ar materiālu un enerģiju makro-mērogā, neiedziļinoties sarežģītākās kvantu studijās. mūsdienu fizikas.

Max Planck, viens no svarīgākajiem zinātniekiem vēsturē, iezīmēja klasiskās fizikas beigas un mūsdienu fizikas sākumu ar kvantu mehāniku..

Klasiskās fizikas nozares

1. Akustika

Auss ir bioloģiskais instruments par excellence, lai saņemtu noteiktas viļņu vibrācijas un interpretētu tās kā skaņu.

Akustika, kas nodarbojas ar skaņas izpēti (mehāniskie viļņi gāzēs, šķidrumos un cietās daļās), ir saistīta ar skaņas ražošanu, kontroli, pārraidi, uztveršanu un ietekmi..

Akustiskā tehnoloģija ietver mūziku, ģeoloģisko, atmosfēras un zemūdens parādību izpēti.

Psihoakustika, pēta bioloăiskās sistēmas skaĦas fiziskās sekas, jo Pythagoras pirmo reizi dzirdēja vibrējošo stīgu un āmuru skaĦas, kas skāra sešdesmitajā gadsimtā pirms mūsu ēras. C. Bet vislielākā attīstība medicīnā ir ultraskaņas tehnoloģija.

2. Elektrība un magnētisms

Elektrība un magnētisms nāk no viena elektromagnētiskā spēka. Elektromagnētisms ir fiziskās zinātnes nozare, kas apraksta elektrības un magnētisma mijiedarbību.

Magnētisko lauku veido kustīga elektriskā strāva un magnētiskais lauks var izraisīt lādiņu kustību (elektriskā strāva). Elektromagnētisma noteikumi arī izskaidro ģeomagnētiskās un elektromagnētiskās parādības, aprakstot, kā uzlādētās atomu daļiņas mijiedarbojas. 

Agrāk elektromagnētisms tika pieredzēts, ņemot vērā zibens un elektromagnētiskā starojuma ietekmi kā gaismas efektu.

Magnetisms ilgu laiku ir izmantots kā pamatinstruments navigācijas vadībai, ko vada kompass.

Elektrisko lādiņu parādību atpūtā atklāja senie romieši, kuri novēroja veidu, kādā berzes ķemme piesaistīja daļiņas. Pozitīvu un negatīvu apsūdzību kontekstā vienlīdzīgas maksas atbaida viens otru, un dažādie piesaista viens otru.

Jūs varētu būt ieinteresēts uzzināt vairāk par šo tēmu, atklājot 8 elektromagnētisko viļņu veidus un to īpašības.

3. Mehānika

Tas ir saistīts ar fizisko ķermeņu uzvedību, ja tas ir pakļauts spēkiem vai pārvietojumiem, un turpmākajām ķermeņa sekām to vidē..

Modernisma rītausmā zinātnieki Jayam, Galileo, Kepler un Newton nodibināja pamatus tam, ko tagad sauc par klasisko mehāniku..

Šī apakšdisciplīna attiecas uz spēku kustību uz priekšmetiem un daļiņām, kas atrodas mierā vai pārvietojas ar ātrumu, kas ir ievērojami zemāks par gaismas ātrumu. Mehānika apraksta struktūru raksturu.

Termins "ķermenis" ietver daļiņas, šāviņus, kosmosa kuģus, zvaigznes, mašīnu daļas, cietvielu daļas, šķidrumu daļas (gāzes un šķidrumus). Daļiņas ir struktūras ar nelielu iekšējo struktūru, ko uzskata par matemātiskiem punktiem klasiskajā mehānikā.

Stingriem korpusiem ir izmērs un forma, bet tie saglabā vienkāršību tuvu daļiņu daļai un var būt daļēji cieti (elastīgi, šķidrumi).. 

4. Šķidrumu mehānika

Šķidruma mehānika apraksta šķidrumu un gāzu plūsmu. Šķidruma dinamika ir filiāle, no kuras rodas apakšnozares, piemēram, aerodinamika (gaisa un citu gāzu kustība kustībā) un hidrodinamika (kustīgo šķidrumu izpēte)..

Šķidruma dinamika tiek plaši pielietota: spēku un momentu aprēķināšanai lidmašīnās, eļļas šķidruma masas noteikšanai caur naftas cauruļvadiem papildus laika apstākļu prognozēšanai, miglāju saspiešanai. starpzvaigžņu telpa un kodola skaldīšanas modelēšana.

Šī filiāle piedāvā sistemātisku struktūru, kas ietver empīriskus un daļēji empīriskus likumus, kas iegūti no plūsmas mērīšanas un ko izmanto praktisku problēmu risināšanai..

Šķidruma dinamikas problēmas risinājums ietver šķidruma īpašību aprēķināšanu, piemēram, plūsmas ātrumu, spiedienu, blīvumu un temperatūru un telpas un laika funkcijas..

5- Optika

Optika nodarbojas ar redzamās un neredzamās gaismas un redzes īpašībām un parādībām. Izpētiet gaismas iedarbību un īpašības, ieskaitot tās mijiedarbību ar vielu, papildus atbilstošu instrumentu veidošanai.

Aprakstiet redzamās, ultravioletās un infrasarkanās gaismas uzvedību. Tā kā gaisma ir elektromagnētiskais vilnis, citām elektromagnētiskā starojuma formām, piemēram, rentgena stariem, mikroviļņiem un radio viļņiem, ir līdzīgas īpašības.

Šī filiāle attiecas uz daudzām saistītām disciplīnām, piemēram, astronomiju, inženieriju, fotogrāfiju un medicīnu (oftalmoloģija un optometrija). Tās praktiskais pielietojums ir atrodams dažādās tehnoloģijās un ikdienas priekšmetos, ieskaitot spoguļus, lēcas, teleskopus, mikroskopus, lāzerus un optisko šķiedru..

6. Termodinamika

Fizikas filiāle, kas pēta sistēmas darba, siltuma un enerģijas ietekmi. Tā piedzima 19. gadsimtā ar tvaika dzinēja izskatu. Tas attiecas tikai uz novērojumiem un reaģēšanu uz novērojamiem un izmērāmiem sistēmu.

Maza mēroga gāzes mijiedarbību raksturo gāzu kinētiskā teorija. Metodes papildina viena otru un izskaidro termodinamiku vai kinētisko teoriju.

Termodinamikas likumi ir:

• Enalpijas likums: sasaista dažādas kinētiskās un potenciālās enerģijas formas sistēmā ar darbu, ko sistēma var veikt, kā arī siltuma pārnesi;.
• Tas noved pie otrā likuma un citas valsts mainīgā lieluma definīcijas entropijas likums.
• The nulles likums definē termodinamisko līdzsvaru lielā mērogā, temperatūru pretstatā mazās mēroga definīcijai, kas saistīta ar molekulu kinētisko enerģiju..

Mūsdienu fizikas nozares

7- Kosmoloģija

Tā ir Visuma struktūru un dinamikas izpēte plašākā mērogā. Izpētīt tā izcelsmi, struktūru, evolūciju un galamērķi.

Kosmoloģija kā zinātne, kas radusies no Copernicus principa - debess ķermeņi, paklausa fiziskiem likumiem, kas ir identiski Zemes un Ņūtona mehānikas likumiem, kas ļāva mums saprast šos fiziskos likumus..

Fiziskā kosmoloģija sākās 1915. gadā, attīstoties Einšteina vispārējai relativitātes teorijai, kam sekoja nozīmīgi novērojumi 1920. gados.. 

Novērojuma kosmoloģijas dramatiskie sasniegumi kopš 1990.gadiem, ieskaitot kosmisko mikroviļņu fonu, tālvadības supernovu un galaktikas sarkanās pārmaiņas, radīja standarta kosmoloģijas modeli..

Šis modelis pielīdzinās lielā daudzumā tumšās vielas un tumšās enerģijas saturam, kas ietverts Visumā, kura daba vēl nav precīzi definēta.. 

8- Kvantu mehānika

Fizikas filiāle, kas analizē materiāla un gaismas uzvedību atomu un subatomiskajā mērogā. Tās mērķis ir aprakstīt un izskaidrot molekulu un atomu un to sastāvdaļu īpašības: elektronus, protonus, neitronus un citas arvien lielākas ezotēras daļiņas, piemēram, kvarkus un gluonus..

Šīs īpašības ietver daļiņu savstarpējo mijiedarbību un elektromagnētisko starojumu (gaismas, rentgena un gamma starus)..

Vairāki zinātnieki palīdzēja izveidot trīs revolucionārus principus, kas pakāpeniski ieguva pieņemšanu un eksperimentālo pārbaudi no 1900. līdz 1930. gadam.

• Kvantitatīvās īpašības. Novietojums, ātrums un krāsa dažkārt var notikt tikai noteiktos daudzumos (piemēram, noklikšķinot uz numuru pēc numura). Tas ir pret klasiskās mehānikas jēdzienu, kurā teikts, ka šādām īpašībām jābūt pastāvīgā un nepārtrauktā spektrā. Lai aprakstītu ideju, ka daži īpašumi noklikšķina, zinātnieki izdomāja vārdu. 
• Gaismas daļiņas. Zinātnieki atspēkoja 200 gadus ilgušus eksperimentus, apgalvojot, ka gaisma var rīkoties kā daļiņa un ne vienmēr "kā viļņi / viļņi ezerā".
• Matter viļņi. Materiāls var arī rīkoties kā vilnis. To pierāda 30 gadu eksperimenti, kas norāda, ka viela (piemēram, elektroni) var pastāvēt kā daļiņas.

9 - Relativitāte

Šī teorija aptver divas Alberta Einšteina teorijas: īpaša relativitāte, kas attiecas uz elementārajām daļiņām un to mijiedarbību, aprakstot visas fiziskās parādības, izņemot gravitāciju, un vispārējo relativitāti, kas izskaidro gravitācijas likumu un tā saistību ar citiem spēkiem dabu.

Tas attiecas uz kosmoloģisko valsti, astrofiziku un astronomiju. Relativitāte pārveidoja fizikas un astronomijas postulātus 20. gadsimtā, iznīcinot 200 gadu Ņūtona teorijas.

Ieviesti tādi jēdzieni kā kosmosa laiks kā vienota vienība, laika vienlaicīguma, kinemātiskās un gravitācijas dilatācijas relativitāte un garuma kontrakcija.

Fizikas jomā viņš uzlaboja elementāru daļiņu zinātni un to būtisko mijiedarbību, kā arī kodolieroču vecuma atklāšanu.

Kosmoloģija un astrofizika paredzēja ārkārtas astronomijas parādības, piemēram, neitronu zvaigznes, melnās caurumi un gravitācijas viļņi.

Katras nozares izpētes piemēri

1. Akustika: UNAM pētījumi

UNAM Zinātņu fakultātes Fizikas katedras akustikas laboratorija veic specializētus pētījumus akustisko parādību izpētes metožu izstrādē un ieviešanā..

Visizplatītākie eksperimenti ietver dažādus materiālus ar atšķirīgām fiziskām struktūrām. Šie līdzekļi var būt šķidrums, vēja tuneļi vai virsskaņas strūklas izmantošana.

Izmeklēšana, kas pašlaik notiek UNAM, ir ģitāras frekvenču spektrs atkarībā no vietas, kur tā tiek atskaņota. Tiek pētīti arī delfīnu radītie akustiskie signāli (Forgach, 2017).

2 - Elektrība un magnētisms: magnētisko lauku ietekme bioloģiskajās sistēmās

Francisco José Caldas rajona universitāte veic pētījumus par magnētisko lauku ietekmi uz bioloģiskajām sistēmām. Tas viss, lai identificētu visas iepriekšējās izmeklēšanas, kas veiktas šajā jomā, un izdod jaunas zināšanas.

Pētījumi liecina, ka Zemes magnētiskais lauks ir pastāvīgs un dinamisks, mainoties gan augstiem, gan zemiem intensitātes periodiem.

Viņi arī runā par sugām, kas ir atkarīgas no šī magnētiskā lauka konfigurācijas, lai orientētos, piemēram, bites, skudras, lasis, vaļi, haizivis, delfīni, tauriņi, bruņurupuči, (Fuentes, 2004)..

3. Mehānika: cilvēka ķermenis un nulles smagums

Jau vairāk nekā 50 gadus NASA ir progresīvi pētījusi nulles smaguma ietekmi uz cilvēka ķermeni.

Šīs izmeklēšanas ļāva daudziem astronautiem droši pārvietoties uz Mēness vai dzīvot vairāk nekā gadu Starptautiskajā kosmosa stacijā.

NASA pētījumi analizē mehāniskās sekas, kas uz nulles smaguma pakāpi ir uz ķermeņa, lai samazinātu tās un nodrošinātu, ka astronauti var tikt nosūtīti uz attālākām vietām saules sistēmā (Strickland & Crane, 2016).

4. Šķidrumu mehānika: Leidenfrost efekts

Leidenfrost efekts ir parādība, kas rodas, kad šķidruma piliens skar karstu virsmu temperatūrā, kas ir augstāka par tās viršanas temperatūru.

Ljēžas Universitātes doktoranti izveidoja eksperimentu, lai uzzinātu smaguma ietekmi uz šķidruma iztvaikošanas laiku, kā arī šī procesa uzvedību minētā procesa laikā..

Virsma sākotnēji tika apsildīta un sasvērta. Izmantotie ūdens pilieni tika izsekoti ar infrasarkanās gaismas palīdzību, aktivizējot servomotorus katru reizi, kad tie pārvietojās prom no virsmas centra (Investigación y ciencia, 2015).

5 - Optika: Ritter novērojumi

Johans Vilhelms Ritter bija vācu farmaceits un zinātnieks, kas veica daudzus medicīniskus un zinātniskus eksperimentus. Viens no viņa ievērojamākajiem ieguldījumiem optikas jomā ir ultravioletās gaismas atklāšana.

Ritter savu pētījumu par infrasarkano gaismu atklāja William Herschel 1800.gadā, tādā veidā nosakot, ka bija iespējama neredzamu gaismu esamība un eksperimenti ar sudraba hlorīdu un dažādiem gaismas stariem (Cool Cosmos, 2017).

6. Termodinamika: termodinamiskā saules enerģija Latīņamerikā

Šajā pētījumā galvenā uzmanība pievērsta alternatīvu enerģijas un siltuma avotu, piemēram, saules enerģijas, izpētei ar saules enerģijas kā ilgtspējīga enerģijas avota termodinamisko projekciju (Bernardelli, 201).

Šim nolūkam pētījuma dokuments ir sadalīts piecās kategorijās:

1. Saules starojums un enerģijas sadale uz zemes virsmas.

2 - Saules enerģijas izmantošana.

3. Saules enerģijas izmantošanas fons un attīstība.

4- Termodinamiskās iekārtas un veidi.

5- Gadījumu izpēte Brazīlijā, Čīlē un Meksikā.

7- Kosmoloģija: tumšās enerģijas pētījums

Tumšās enerģijas apsekojums jeb tumšās enerģijas pētījums bija 2015. gadā veikts zinātnisks pētījums, kura galvenais mērķis bija mērīt visuma lielo struktūru.

Ar šo pētījumu spektrs tika atvērts daudziem kosmoloģiskiem pētījumiem, kuru mērķis ir noteikt tumšās vielas daudzumu pašreizējā visumā un tā izplatīšanos..

No otras puses, DES izspēlētie rezultāti ir pretstatā tradicionālajām teorijām par kosmosu, kas izdotas pēc Eiropas Kosmosa aģentūras finansētās Planck kosmosa misijas..

Šis pētījums apstiprināja teoriju, ka visums pašlaik sastāv no 26% tumšās vielas.

Tika izstrādātas arī pozicionēšanas kartes, kas precīzi izmēra 26 miljonu tālu galaktiku struktūru (Bernardo, 2017).

8- Kvantu mehānika: informācijas teorija un kvantu skaitļošana

Šī pētījuma mērķis ir izpētīt divas jaunas zinātnes jomas, piemēram, informāciju un kvantu skaitļošanu. Abas teorijas ir būtiskas telekomunikāciju un informācijas apstrādes ierīču attīstībai.

Šajā pētījumā ir aplūkota kvantu skaitļošanas pašreizējā situācija, ko papildina kvantu skaitļošanas grupas (López), institūcijas, kas veltīta sarunām un zināšanu iegūšanai par šo tematu, sasniegumiem, pamatojoties uz pirmo Postulātu apzināšana par skaitļošanu.

9 - Relativitāte: Icarus eksperiments

Icarus eksperimentālais pētījums, ko veica Gran Sasso laboratorijā Itālijā, radīja zinātnes pasaulei mieru, pārbaudot, vai Einšteina relativitātes teorija ir patiesa.

Šajā izmeklēšanā tika noskaidrots septiņu neitrīno ātrums ar Eiropas kodolpētniecības centra (CERN) sniegto gaismas staru, secinot, ka neitrīnus nepārsniedz gaismas ātrums, kā tas tika izdarīts iepriekšējā laboratorijas eksperimentā..

Šie rezultāti bija pretēji tiem, kas iegūti iepriekšējos CERN eksperimentos, kuri iepriekšējos gados ir secinājuši, ka neitrīnus ceļoja 730 kilometrus ātrāk nekā gaisma..

Acīmredzot iepriekšminētais CERN secinājums bija saistīts ar sliktu GPS savienojumu eksperimenta laikā (El tiempo, 2012).

Atsauces

1. Kā klasiskā fizika atšķiras no mūsdienu fizikas? Izgūti vietnē refer.com.
2. Elektrība un magnētisms. Zemes zinātnes pasaule. Autortiesības 2003, The Gale Group, Inc. Saņemts vietnē encyclopedia.com.
3. Mehānika Saturs iegūts vietnē wikipedia.org.
4. Fluid Dinamics. Saturs iegūts vietnē wikipedia.org.
5. Optika Definīcija Ielādēts vārdnīcā.com.
6. Optika McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology (5. izdevums). McGraw-Hill. 1993. gads.
7. Optika Saturs iegūts vietnē wikipedia.org.
8. Kas ir termodinamika? Atgūts grc.nasa.gov.
9. Einšteins A. (1916). Relativitāte: īpašā un vispārējā teorija. Saturs iegūts vietnē wikipedia.org.
10. Will, Clifford M (2010). "Relativitāte". Grolier Multimedia Encyclopedia. Saturs iegūts vietnē wikipedia.org.
11. Kāds ir lielā sprādziena pierādījums? Atgūts astro.ucla.edu.
12. Planck atklāj un gandrīz perfektu Visumu. Atgūts tajā.