viimeksi päivitetty Marraskuu 13, 2021

kaikkien perusalueiden tieteen, fysiikka on kiistatta tärkein. Fysiikka edistää teknologista infrastruktuuria ja tarjoaa koulutettua henkilöstöä, jota tarvitaan hyödyntämään tieteellisiä edistysaskeleita ja löytöjä. Lisäksi fysiikka laajentaa ja parantaa ymmärrystämme muista tieteenaloista, kuten maa–, maatalous -, kemian -, biologia-ja ympäristötieteistä sekä astrofysiikasta ja kosmologiasta-aiheista, joilla on huomattava merkitys kaikille maailman kansoille. Tässä viestissä tarkastelemme fysiikan ydinhaaroja.

yhteistyössä Parunita Gupta

What is Physics?

fysiikka on tieteenhaara, joka käsittelee aineen rakennetta ja havaittavan maailmankaikkeuden perusosien välisiä vuorovaikutuksia.

fysiikka voidaan perustasoltaan määritellä aineen, liikkeen ja energian tieteeksi. Sen lait ilmaistaan matematiikan kielessä tyypillisesti taloudellisuudella ja täsmällisyydellä.

fysiikan tavoitteet

se tutkii paitsi kappaleiden käyttäytymistä annettujen voimien vaikutuksesta myös gravitaatio -, sähkömagneettinen-ja ydinkenttien luonnetta ja alkuperää. Sen perimmäisenä tavoitteena on laatia muutamia kattavia periaatteita, jotka kokoavat yhteen ja selittävät kaikki tällaiset erilaiset ilmiöt.

Aiheeseen Liittyvä Virka: Intian valtiolliset (julkiset) laitokset fysiikan tutkimusta varten

kuitenkin, tänä päivänä ala on kehittynyt niin paljon, että se on kehittänyt omia haarojaan, ja juuri sitä aiomme tässä luetella.

aluksi fysiikka voidaan karkeasti luokitella kahteen päähaaraan. Toinen on klassinen fysiikka ja toinen moderni fysiikka.

edelleen nämä haarat jakautuvat seuraaviin alahaaroihin:

  1. mekaaninen fysiikka / mekaniikka
  2. magnetismi
  3. sähkö ja elektroniikka
  4. Sähkömagnetismi
  5. ääni ja värähtely
  6. akustiikka
  7. Termodynamiikka
  8. Optiikka
  9. Geofysiikka
  10. Plasmafysiikka
  11. ydinfysiikka
  12. astrofysiikka

aletaan hajottaa sitä yksi kerrallaan!

fysiikan haarat

mekaaninen fysiikka / mekaniikka

yksi klassisen fysiikan perus-ja perushaaroista, mekaniikka tutkii aineellisten kappaleiden liikkeitä ja liikkeitä sekä sitä, miten nämä kappaleet vaikuttavat ja vuorovaikuttavat muiden eri voimien kanssa.

mekaniikka tutkii fysiikan eri käsitteitä, kuten voimaa, ainetta ja liikettä, ja tutkii sen lakeja, ominaisuuksia ja sovelluksia. Varsin ironista kyllä, tällä fysiikan haaralla on edelleen alahaaroja, nimittäin klassinen mekaniikka ja kvanttimekaniikka.

klassinen mekaniikka keskittyy liikkeiden lakeihin ja siihen, miten ne vaikuttavat aineellisiin kappaleisiin; toisaalta kvanttimekaniikka keskittyy siihen, miten nämä siinä mainitut voimat vaikuttavat pienimpiin hiukkasiin, kuten elektroneihin, protoneihin ja neutroneihin.”

Kvanttifysiikka

mekaniikka on yksi kvanttifysiikan alakentistä.

kvanttimekaniikka on fysiikan haara, jota tarvitaan submikroskooppisten kappaleiden käsittelemiseen. Suhteellisuusteorian tavoin kvanttimekaniikka on osoitettu päteväksi-totuus on usein fiktiota oudompaa.

kvanttifysiikan lisäksi myös Atomifysiikka ja molekyylifysiikka ovat tärkeitä aloja.

muutaman määritelmän mukaan kvanttimekaniikka on kuitenkin fysiikan perusteoria, joka tarjoaa kuvauksen luonnon fysikaalisista ominaisuuksista atomien ja subatomisten hiukkasten asteikolla. Siksi emme pidä kvanttifysiikkaa yhtenä suosituimmista fysiikan haaroista tässä artikkelissa.

magnetismi

magnetismi tutkii magneetin ominaisuuksia ja sitä, miten magneettiset voimat ja kentät vaikuttavat tai reagoivat vuorovaikutuksessa muiden voimien tai jopa toistensa kanssa.

meille ei ole mikään salaisuus, että magneettiset voimat vaikuttavat kahteen suuntaan eli etelään ja pohjoiseen. Juuri tätä tässä tutkitaan, eli magneettien kohdistamia voimia, kun ne vetävät puoleensa tai hylkivät toisiaan.

siinä tutkitaan myös, miten nämä magneettikentät reagoivat joutuessaan kosketuksiin erilaisten voimien, kuten gravitaatiokentän ja sähkökentän kanssa, tai miten magneetteja tehdään, ja miten tai menettääkö niiden ominaisuudet ajan myötä vai ei. Sen tällaiset käsitteet tekevät siitä yhden kiinnostavimmista fysiikan haaroista.

sähkö ja elektroniikka

sähkö ja elektroniikka ovat kaksi eri fysiikan haaraa, mutta hyvin lähellä toisiaan, joten päätimme laittaa ne samaan kategoriaan.

vaikka sähkö viittaa fysiikan haaraan, joka tutkii kappaleen sähköisesti varautuneiden hiukkasten ominaisuuksia ja liikkeitä, myös paljon syvemmällä tasolla, ts.elektronien ja protonien, se tutkii myös sähkön eri käsitteitä, kuten resistanssia, virtaa, vaihtovirtaa ja tasavirtaa, ja se sattuu olemaan varsin sotkeutunut haaran magnetismiin, josta keskustelemme seuraavaksi.

toisaalta elektroniikalla tarkoitetaan yksinkertaisesti fysiikan haaraa, jossa tutkitaan sähkön sovelluksia ja miten se toimii erilaisissa laitteissa ja uusissa teknologioissa.

Sähkömagnetismi

kuten edellä mainittiin, magnetismi ja sähkö ovat melko sidoksissa toisiinsa, ja tämä johtuu siitä, että sähkövarausten liikkeet lopulta luovat magneettikenttiä samalla kun magneettikenttien manipulointi johtaa sähkön tuotantoon.

Sähkömagnetismilla tarkoitetaan magneettisten voimien ja kenttien tutkimista, jotka syntyvät sähkövarausten liikkeiden kautta ja päinvastoin.

ääni ja värähtely

tämä on yksi fysiikan keskeisimmistä haaroista, joka tutkii kappaleita värähtelyn tai värähtelyn tilassa, jotka ovat vakiotilassa liikkeessä, joka voi olla lineaarinen tai & fro.

tästä huolimatta ääni syntyy, kun värähtelevän kappaleen taajuus sijaitsee kuuluvalla alueella. Värähtelevien kappaleiden eri taajuudet tuottavat ilmaan erilaisia värähtelyjä,jotka voivat olla tai olla kuulumattomia.

tämä haara tutkii eri värähtelevien kappaleiden eri ominaisuuksia ja sitä, miten niiden värähtelyt ja taajuudet vaihtelevat toisistaan. Se tutkii myös eri taajuusalueita, niiden vaikutusta muihin esineisiin ja eläviin olentoihin jne. Se on aika mielenkiintoinen tutkimusaihe, varsinkin lapsille.

akustiikka

tämä haara liittyy melkoisesti ääneen ja värähtelyyn. Akustiikka pyrkii kuitenkin tutkimaan käsitteitä siitä, miten mekaaniset ääniaallot välittyvät eri kappaleiden ja väliaineiden eli kiinteiden, nesteiden ja kaasujen kautta.

se tutkii, millainen vaikutus näillä värähtelyillä on väliaineeseen, jonka läpi se kulkee, ja miten myös väliaine vaikuttaa näihin aaltoihin. Yksinkertaisesti sanottuna siinä keskitytään näiden ääniaaltojen ja niiden vaikutusten tuottamiseen, ohjaamiseen, välittämiseen ja vastaanottamiseen.

akustiikka tutkii myös värähtelyjä, jotka kuuluvat kuulumattomiin taajuusalueisiin eli ultraääntä ja infraääntä.

Termodynamiikka

tämä on fysiikan haara, joka käsittelee lämmön käsitettä ja tutkii sen suhdetta työhön ja energiaan. Se tutkii myös sitä, miten lämpö siirtyy kappaleiden välillä ja väliaineesta toiseen ja miten se vaikuttaa väliaineeseen ja itse energiaan.

on olemassa useita tapoja, joilla lämpö voidaan siirtää eri väliaineisiin, se voi olla konvektio, johtuminen ja säteily, toisin kuin ääni, jonka on muuten oltava suoraan kosketuksessa väliaineen kanssa, jotta se voi kulkea sen läpi värähtelyillään.

Optiikka

tässä fysiikan haarassa tutkitaan valon ominaisuuksia ja käyttäytymistä, samoin kuin läpinäkymättömien, puolipeittävien ja heijastavien kohteiden ominaisuuksia ja niiden vuorovaikutusta valon kanssa. Läpinäkymättömistäkin kohteista puhutaan, koska niiden värit heijastavat valoa.

äänen tavoin myös valolla on aallonpituuksia, mikä luokittelee ne näkyvään ja ei-näkyvään alueeseen. Siksi tutkitaan myös ei-näkyvien valojen kuten ultravioletti-ja infrapunavalojen ominaisuuksia sekä niiden säteilyn ominaisuuksia. Tässä on myös termodynamiikka mukana.

Geofysiikka

tämä fysiikan haara on pikemminkin osa luonnontieteitä, koska se pyrkii tutkimaan maantieteellisten kappaleiden käyttäytymistä ja sitä, miten tutkimukset niiden liikkeistä vaikuttavat planeetan eri muihin kappaleisiin.

se tutkii maan fysikaalisia prosesseja ja ominaisuuksia sekä sitä ympäröivää avaruusympäristöä. Se käyttää useita kvantitatiivisia (ja joskus kvalitatiivisia) tutkimusmenetelmiä analysointiin ja johtopäätökseen pääsemiseen.

Plasmafysiikka

useimmille meistä koulussa on opetettu aineen kolmesta tilasta, ts. kiinteillä aineilla, nesteillä ja kaasuilla on kuitenkin myös aineen neljäs olomuoto eli plasma. Tutkimus, jossa tarkastellaan tämän neljännen aineen ominaisuuksia ja käyttäytymistä, on mitä tarkoitetaan plasmafysiikalla

ydinfysiikka

Kuka tiesi, että näin pienellä voisi olla kokonainen fysiikan haara omistettuna sille?

Ydinfysiikalla tarkoitetaan fysiikan haaraa, joka tutkii atomin ydintä, joka koostuu protoneista ja neutroneista. Se tutkii erilaisia voimia ja vuorovaikutuksia ytimen sisällä, joka pitää kokonaisuuden koossa. Tutkimus rajoittuu näin pieneen asiaan, ja on silti yksi fysiikan monimutkaisimmista haaroista.

astrofysiikka

astrofysiikka on tärkeä fysiikan haara. Se on osa-alue tähtitieteessä.

astrofysiikan alalla sovelletaan fysiikan ja kemian lakeja, jotka selittävät tähtien, planeettojen, galaksien, tähtisumujen ja muiden maailmankaikkeuden kappaleiden syntyä, elämää ja kuolemaa. Se on hyvin läheistä sukua tähtitieteelle ja kosmologialle.

astrofysiikka soveltaa fysiikan ja kemian periaatteita tähtitieteellisten kohteiden luonteen selvittämiseen eikä niiden sijaintiin tai liikkeisiin avaruudessa. Lue lisää tähtitieteen ja astrofysiikan urista.

biofysiikka

julkaisemme hyvin pian yksityiskohtaisen artikkelin Biofysiikasta.

sillä välin voitte vapaasti lukea lisää Kvanttilaskennasta ja Kvanttitekniikasta.

Pariita Guptasta:

Parinita on päätoiminen pankkialan ammattilainen. Lisäksi hän on myös intohimoinen bloggaaja ja digimarkkinoija.

hän kirjoittaa lähinnä pankkitoiminnasta & rahoitus -, teknologia-ja FinTech-sektorista. Mutta hän nauttii kirjoittamisesta myös muista aiheista. Voit seurata häntä Twitterissä.

Articles

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.