เราถูกล้อมรอบด้วยฟิสิกส์ตลอดเวลา คำว่า 'ฟิสิกส์' มาจาก 'ความรู้ธรรมชาติ' ในภาษากรีก สาขาวิชานี้มุ่งวิเคราะห์และทำความเข้าใจปรากฏการณ์ทางธรรมชาติของจักรวาล
ในบทเรียนนี้เราจะเข้าใจ
สิ่งที่ง่ายอย่างการเดินสามารถอธิบายได้ด้วยฟิสิกส์ เดินแล้วจับดี ไม่ลื่น? การยึดเกาะนี้เกิดจากความขรุขระหรือแรงต้านระหว่างฝ่าเท้า/รองเท้ากับพื้น ความหยาบหรือความต้านทานนี้เรียกว่า "แรงเสียดทาน" จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณเผลอเหยียบเปลือกกล้วย? คุณตก! ตอนนี้ อะไรทำให้คุณล้มลง? เกิดขึ้นเนื่องจากการลอกลื่นช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างเท้า/รองเท้ากับพื้นผิวของพื้น
คุณรู้หรือไม่ว่าหากไม่มีฟิสิกส์ เราคงไม่สามารถเขียนด้วยปากกาลูกลื่นบนกระดาษได้? ในกรณีนี้ แนวคิดเรื่องแรงโน้มถ่วงเข้ามามีบทบาท เมื่อปากกาลูกลื่นเคลื่อนที่ไปบนกระดาษ ลูกบอลจะหมุนและแรงโน้มถ่วงจะบังคับให้หมึกลงไปที่ด้านบนของลูกบอลซึ่งหมึกจะไหลลงบนกระดาษ
ฟิสิกส์คือการศึกษาเกี่ยวกับสสารและพลังงาน มันเกี่ยวข้องกับความสัมพันธ์ระหว่างสสารและพลังงานและผลกระทบซึ่งกันและกันอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไปและผ่านอวกาศ พลังงานนี้สามารถอยู่ในรูปแบบต่างๆ เช่น พลังงานแสง ไฟฟ้า พลังงานแม่เหล็ก แรงโน้มถ่วง ฯลฯ ฟิสิกส์เกี่ยวข้องกับสสารตั้งแต่อนุภาคขนาดเล็กมากที่ประกอบเป็นอะตอมไปจนถึงอนุภาคที่ก่อตัวเป็นดาวฤกษ์และกาแล็กซี
คำอธิบายฟิสิกส์ที่ละเอียดยิ่งขึ้นอาจเป็น: เป็นวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับวัตถุธรรมชาติ กฎ และคุณสมบัติของสสาร และแรงที่กระทำต่อวัตถุเหล่านั้น เป็นเรื่องใหญ่ที่มีหลายสาขาวิชา
1. กลศาสตร์คลาสสิก - เป็นการศึกษาทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุในชีวิตประจำวันและแรงที่ส่งผลกระทบต่อวัตถุเหล่านั้น
2. อุณหพลศาสตร์ - ศึกษาผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ความดัน และปริมาตรต่อระบบทางกายภาพในระดับมหภาค และการถ่ายโอนพลังงานในรูปของความร้อน
3. แม่เหล็กไฟฟ้าและโฟโตนิกส์ - การศึกษาพฤติกรรมของอิเล็กตรอน สื่อไฟฟ้า แม่เหล็ก สนามแม่เหล็ก และปฏิสัมพันธ์ทั่วไปของแสง
4. กลศาสตร์สัมพัทธภาพ - เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีความเร็วสัมพัทธ์เข้าใกล้ความเร็วแสง หรือมีพลังงานจลน์เทียบได้กับผลคูณของมวล (m) และกำลังสองของความเร็วแสง (c) หรือ mc 2
5. กลศาสตร์ควอนตัม - เป็นทฤษฎีพื้นฐานทางฟิสิกส์ที่ให้คำอธิบายเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพของธรรมชาติในระดับอะตอมและอนุภาคย่อย
6. ทัศนศาสตร์และเสียง - ทัศนศาสตร์คือการศึกษาการเคลื่อนที่ของแสง รวมทั้งการสะท้อน การหักเห การเลี้ยวเบน และการแทรกสอด อะคูสติกเป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาคลื่นกลในตัวกลางต่างๆ
7. ฟิสิกส์ของสสารควบแน่น - การศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพของสสารในเฟสควบแน่น
8. ฟิสิกส์ของอนุภาคพลังงานสูงและฟิสิกส์นิวเคลียร์ - ฟิสิกส์ของอนุภาคศึกษาธรรมชาติของอนุภาคและฟิสิกส์นิวเคลียร์ศึกษานิวเคลียสของอะตอม
9. จักรวาลวิทยา - ศึกษาว่าเอกภพเกิดขึ้นได้อย่างไร และชะตากรรมของเอกภพในท้ายที่สุด มีการศึกษาโดยนักฟิสิกส์และนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์
นักวิทยาศาสตร์ที่เชี่ยวชาญด้านฟิสิกส์เรียกว่า นักฟิสิกส์ นักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงที่สุดในประวัติศาสตร์บางคนถือเป็นนักฟิสิกส์ เช่น ไอแซก นิวตัน และอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์
นักฟิสิกส์พยายามที่จะเข้าใจหลักการพื้นฐานที่อธิบายและควบคุมลักษณะทางกายภาพทั้งหมดของจักรวาล พวกเขาตรวจสอบโดยการทดลองควบคุมและการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ นี่เป็นอีกวิธีหนึ่งในการแบ่งฟิสิกส์ออกเป็นสองส่วน - ฟิสิกส์ประยุกต์หรือฟิสิกส์เชิงทดลอง และ ฟิสิกส์เชิงทฤษฎี
นักฟิสิกส์ทฤษฎีคิดค้นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่ออธิบายปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างสสารและพลังงาน Isaac Newton, Albert Einstein และ Stephen Hawking เป็นนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่มีชื่อเสียง พวกเขาพัฒนาทฤษฎีเกี่ยวกับวิธีการทำงานของจักรวาล
นักฟิสิกส์เชิงทดลองใช้เครื่องมือขั้นสูง เช่น เลเซอร์ เครื่องเร่งอนุภาค และกล้องโทรทรรศน์ เพื่อทำการทดสอบปรากฏการณ์ทางกายภาพที่เฉพาะเจาะจงและหาคำตอบ พวกเขาออกแบบและดำเนินการตรวจสอบอย่างรอบคอบเกี่ยวกับปรากฏการณ์ต่างๆ ในธรรมชาติ ซึ่งมักอยู่ภายใต้เงื่อนไขที่มักไม่พบในชีวิตประจำวันของเรา ตัวอย่างเช่น พวกเขาอาจตรวจสอบสิ่งที่เกิดขึ้นกับคุณสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุที่อุณหภูมิใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ (-460 0 F, -273 0 C) หรือวัดคุณลักษณะของพลังงานที่ปล่อยออกมาจากก๊าซร้อนจัด
มีความทับซ้อนกันอย่างมากระหว่างการทดลองและทฤษฎี นักฟิสิกส์เชิงทดลองยังคงตระหนักถึงผลงานเชิงทฤษฎีในปัจจุบันในสาขาของตน และนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจะต้องรู้ผลลัพธ์ของผู้ทดลองและบริบทที่ผลลัพธ์จำเป็นต้องตีความ
ฟิสิกส์เป็นวิชาที่น่าสนใจ พยายามอธิบายว่าธรรมชาติทำงานอย่างไรโดยใช้ภาษาคณิตศาสตร์ ถือเป็นพื้นฐานที่สุดของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติทั้งหมด มันพยายามอธิบายการทำงานของทุกสิ่งรอบตัวเรา ตั้งแต่การเคลื่อนที่ของอนุภาคมีประจุขนาดเล็กไปจนถึงการเคลื่อนที่ของผู้คน รถยนต์ และยานอวกาศ อันที่จริงแล้ว เกือบทุกอย่างรอบตัวคุณนั้นสามารถอธิบายได้ค่อนข้างแม่นยำตามกฎของฟิสิกส์
ความสำคัญของฟิสิกส์ต่อสังคมปัจจุบันแสดงให้เห็นอย่างกว้างขวางจากการพึ่งพาเทคโนโลยีของเรา เทคโนโลยีจำนวนมากที่เปลี่ยนแปลงโลกที่เราอาศัยอยู่อย่างต่อเนื่องสามารถสืบย้อนไปถึงการวิจัยทางฟิสิกส์ที่สำคัญได้โดยตรง ตัวอย่างเช่น การวิจัยเกี่ยวกับฟิสิกส์ของเซมิคอนดักเตอร์ทำให้สามารถพัฒนาทรานซิสเตอร์ตัวแรกในปี 1947 เซมิคอนดักเตอร์เป็นองค์ประกอบหลักในระบบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดของเรา รวมถึงคอมพิวเตอร์ ทำให้เกิดความก้าวหน้าในการสื่อสาร คอมพิวเตอร์ การดูแลสุขภาพ ระบบทหาร การขนส่ง ฯลฯ นอกจากนี้ยังเป็นกฎของทัศนศาสตร์ที่อธิบายพฤติกรรมของแสงซึ่งนำไปสู่การพัฒนาเครือข่ายใยแก้วนำแสงที่นำไปสู่การสื่อสารทางอินเทอร์เน็ตซึ่งดึงดูดให้โลกใกล้ชิดกันมากขึ้น
