Физика – это наука о познании Вселенной

Физика – это наука естествознания, которая включает изучение материи, ее движение и поведение в пространстве и времени. А также связанные с ними понятия, такие как энергия и сила. Является одной из самых фундаментальных научных дисциплин, главная цель которой – понять, как устроена Вселенная.

Описание

Физика – это старейшая академическая дисциплина, а самым древним ее подразделом является астрономия. В течение последних двух тысячелетий она была частью натурфилософии, но в ходе научной революции в 17 веке естественные науки стали самостоятельными объектами исследования. Физику также считают фундаментальной наукой, поскольку она представляет предмет изучения всех отраслей естествознания, таких как химия, астрономия, геология, биология и других.

Значение

Физика и другие науки взаимосвязаны. Она пересекается со многими междисциплинарными областями исследований, такими как биофизика и квантовая химия. Новые идеи физиков часто объясняют фундаментальные механизмы других наук, открывая новые направления исследований в таких областях, как математика и философия.

Физика вносит первостепенный вклад в развитие инновационных технологий, которые возникают в результате теоретических прорывов. Благодаря открытиям ученых появились телевидение, вычислительная и бытовая техника, ядерная энергетика. Достижения в термодинамике привели к развитию индустриализации, а прогресс в механике вдохновил на развитие математического анализа.

Классификация

Физика – это конгломерат направлений и дисциплин, изучающих различные аспекты мироздания: от законов Вселенной, до атомарных состояний. Науку подразделяют на:

• физику частиц;
• ядерную;
• атомную;
• молекулярную;
• оптическую;
• конденсированного состояния;
• астрофизику;
• прикладную физику.

Каждый из глобальных разделов имеет отдельные направления исследований. Например, прикладная физика включает 27 подразделов: акустику, агрофизику, динамику, геофизику, оптику, нанотехнологии, квантовую информатику, фотонику и т. д.

Что изучает молекулярная физика

Данное направление служит для исследований физических свойств молекул, химических связей между атомами, а также молекулярной динамики. Наиболее важными экспериментальными методами являются различные типы спектроскопии, также используется рассеяние. Дисциплина находится в тесной взаимосвязи с другими разделами науки. Например, теория поля одновременно связана с молекулярной и атомной физикой, при этом затрагивает теоретическую химию, физическую химию и химическую физику.

В дополнение к электронным состояниям возбуждения атомов, молекулы проявляют вращательные и колебательные моды, энергетические уровни которых квантуются. Наименьшие энергетические различия существуют между вращательными состояниями: чистые вращательные спектры находятся в области дальней инфракрасной области (длина волны около 30-150 мкм) электромагнитного спектра. Вибрационные спектры находятся в ближнем инфракрасном диапазоне (около 1-5 мкм), а спектры, возникающие в результате электронных переходов, в основном находятся в видимой и ультрафиолетовой областях. Из измерения вращательных и колебательных спектральных свойств можно точно рассчитать свойства молекул, такие как расстояние между ядрами.

Какой раздел физики изучает движение

Движениями, при которых учитываются массы, занимается подраздел динамика. А если при движениях массы не учитываются – кинематика. При этом значение имеет, в какой среде происходит движение (водной, воздушной, твердой), на макро либо на молекулярном уровне.

В целом динамика является разделом классической механики, связанной с изучением сил и крутящих моментов, их влияние на движение. Кинематика, наоборот, изучает движение объектов, не ссылаясь на его причины. Основные постулаты сформулировал Исаак Ньютон в своих трех законах движения.

Существуют две категории изучения динамики: линейная и вращательная. Первая относится к объектам, перемещающимся прямолинейно, и определяет:

• силу;
• массу/инерцию;
• смещение;
• скорость;
• ускорение;
• импульс.

Динамика вращения относится к объектам, которые перемещаются либо вращаются по искривленным траекториям и включают такие величины, как:

• крутящий момент;
• момент инерции;
• угловое смещение;
• угловая скорость;
• угловое ускорение;
• угловой момент.

Физические явления

На вопрос, какие явления изучает физика, ответить несложно. Это все процессы, которые происходят вокруг нас, будь то на планете Земля либо в глубоком космосе. В целом их разделяют на:

• механические;
• магнитные;
• тепловые;
• звуковые;
• оптические.

Вывод

Физика – это важнейшая дисциплина, без развития которой дальнейший прогресс человечества невозможен. Она помогает раскрывать все новые тайны мироздания, осваивать космос, погружаться в микромир элементарных частиц, развивать технологии.

Исследования постоянно развиваются на большом количестве фронтов. В физике конденсированных сред важной нерешенной теоретической проблемой является проблема высокотемпературной сверхпроводимости. Многие эксперименты с конденсированными веществами направлены на создание работоспособной спинтроники и квантовых компьютеров.

В физике частиц впервые появились первые экспериментальные данные за пределами Стандартной модели. Прежде всего, это указывает на то, что нейтрино имеют отличную от нуля массу. Эти экспериментальные результаты, похоже, решают давнюю проблему солнечных нейтрино, а физика массивных нейтрино остается областью активных теоретических и экспериментальных исследований. Большой адронный коллайдер уже нашли бозон Хиггса, но будущие исследования ставят своей целью доказать или опровергнуть суперсимметрию, которая расширяет стандартную модель физики элементарных частиц. В настоящее время продолжаются исследования природы основных тайн темной материи и темной энергии.