私たちは常に物理に囲まれています。 「物理学」という言葉は、ギリシャ語の「自然の知識」に由来します。この研究分野は、宇宙の自然現象を分析し理解することを目的としています。
このレッスンでは、
歩くという単純なことは、物理学で説明できます。歩いている時、グリップが良く滑りませんか？このグリップは、足/靴の裏と地面の間の粗さまたは抵抗によって引き起こされます。このざらつきや抵抗を「摩擦」と呼びます。うっかりバナナの皮を踏んでしまったら？あなたは落ちます！さて、何があなたを落ち込ませますか？滑りやすいピールが足/靴と地面の間の摩擦を減らすために起こります.
物理学がなかったら、私たちは紙にボールペンで書くことができなかったでしょう?この場合、重力の概念が作用します。ボールペンが紙の上を移動すると、ボールが回転し、重力によってインクがボールの上部に押し付けられ、そこでインクが紙に転写されます。
物理学は物質とエネルギーの研究です。物質とエネルギーが互いにどのように関係しているか、時間と空間を通してどのように影響し合っているかに関心があります。このエネルギーは、光エネルギー、電気、磁気エネルギー、重力などのさまざまな形をとることができます。物理学は、原子を構成する非常に小さな粒子から、星や銀河を形成する粒子まで、さまざまな物質を扱います。
物理学をより精巧に説明すると、次のようになります。自然の物体、法則、物質の性質、およびそれらに作用する力を扱うのは科学です。それは多くの分野を持つ巨大な主題です。
1. 古典力学 - 日常の物体の動きとそれらに影響を与える力の数学的研究です。
2. 熱力学 - 温度、圧力、体積の変化が物理システムに及ぼす影響を巨視的スケールで研究し、エネルギーを熱として伝達します。
3. 電磁気学とフォトニクス - 電子、電気媒体、磁石、磁場、および光の一般的な相互作用の挙動に関する研究。
4. 相対論的力学 - 相対速度が光速に近づく物体、または運動エネルギーが質量 (m) と光速 (c) の 2 乗の積、または mc に匹敵する物体の運動に関係しています。 2
5. 量子力学 - 原子および亜原子粒子のスケールで自然の物理的性質を説明する物理学の基本理論です。
6. 光学と音響 - 光学は、反射、屈折、回折、および干渉を含む光の動きの研究です。音響学は、さまざまな媒質における機械波の研究を含む物理学の一分野です。
7. 凝縮物質物理学 - 凝縮相における物質の物理的性質の研究。
8. 高エネルギー素粒子物理学と核物理学 - 素粒子物理学は粒子の性質を研究し、核物理学は原子核を研究します。
9. 宇宙論 - 宇宙の成り立ちとその最終的な運命を研究します。それは物理学者と天体物理学者によって研究されています。
物理学の専門家である科学者は物理学者と呼ばれます。歴史上最も有名な科学者の何人かは、アイザック ニュートンやアルバート アインシュタインなどの物理学者と見なされています。
物理学者は、宇宙のすべての物理的側面を記述し、支配する基本原則を理解しようとします。彼らは、制御された実験と数学的分析によって調査します。これは、物理学を応用物理学または実験物理学と理論物理学の 2 つの部分に分割する別の方法を示しています。
理論物理学者は、物質とエネルギーの間の複雑な相互作用を説明する数学モデルを考案します。 アイザック ニュートン、アルバート アインシュタイン、スティーブン ホーキングは有名な理論物理学者です。彼らは、宇宙がどのように機能するかについての理論を開発しました。
実験物理学者は、レーザー、粒子加速器、望遠鏡などの高度なツールを使用して、特定の物理現象のテストを行い、答えに到達します。彼らは、通常私たちの日常生活では見られない条件下で、自然界のさまざまな現象を慎重に調査するように設計し、実行しています。たとえば、絶対零度 (-460 ° F、-273 ° C) に非常に近い温度で材料の電気特性に何が起こるかを調査したり、非常に高温のガスから放出されるエネルギーの特性を測定したりできます。
実験と理論の間には大きな重複があります。実験物理学者は、彼らの分野における現在の理論的研究を認識し続けており、理論物理学者は、実験者の結果と、結果を解釈する必要がある文脈を知っていなければなりません。
物理は魅力的な学問です。数学の言葉を使って自然がどのように機能するかを説明しようとします。それはすべての自然科学の最も基本的なものと考えられています。小さな荷電粒子の動きから人、車、宇宙船の動きまで、私たちの周りのすべての機能を説明しようとしています。実際、身の回りのほとんどすべては、物理法則によって非常に正確に記述できます。
今日の社会における物理学の重要性は、テクノロジーへの依存度によって広く表されています。私たちが住む世界を絶えず変革している技術の多くは、重要な物理学研究に直接遡ることができます。たとえば、半導体の物理学に関する研究により、1947 年に最初のトランジスタが開発されました。半導体は、コンピュータを含むすべての電子システムの重要なコンポーネントを形成し、通信、コンピューティング、ヘルスケア、軍事システム、輸送などの進歩を可能にします。 . また、インターネット通信につながった光ファイバー ネットワークの開発につながったのは、光の振る舞いを記述する光学の法則であり、世界をより近くに引き寄せています。
