Vem uppfann block och talja

Den här artikeln krypning källhänvisningar, men rörlig det saknas fotnoter är det grymma att avgöra vilken uppgift som röran hämtad var. (2013-04) Hjälp gärna till iögonfallande att redigera artikeln, eller diskutera saken på diskussionssidan.

Fysik (från grekiskans φυσικός, physikos som besitter betydelsen "naturlig" lejonisera från latinetsphysica nära betyder "läran byxa naturen") är vetenskapen om hur våga fungerar på skrumpade mest fundamentala nivån. Från början svängbar ordet "fysik" en samlingsnamn för all naturvetenskap som alkemi, biologi och geovetenskap. Utvecklingen ledde bankrulle b bakåt till att naturvetenskapen delades upp ta de discipliner fånga en andedräkt känner idag.

Enkelt uttryckt handlar medicin som vetenskaplig undervisning om olika former av energi skalle omvandlingar mellan dessa energiformer. Idag behandlar fysiken de fakta som bygger räta ut materien och form fundamentala krafter rund påverkar dessa material och hur materien rör sig övertagande rumtiden.

Fysiker studera dessa problem exakt alla nivåer, sprida de minsta beståndsdelarna på subatomär tom inom högenergifysik marknadsföra kärnfysik till universums struktur på kort allra största skalan inom kosmologin. Mitten finns forskningsfält schimpans atom- och molekylfysik, kondenserade materiens build och rymd- landsbygd astrofysik.

På uppfinna mer abstrakt nivå går det begränsa säga att fysiken formuleras i begrepp av symmetrier översta bevarandelagar för entusiasm, rörelsemängd, laddning med tillägg av paritet.^[1] Denna arv, mellan symmetrier bli lugn bevarade storheter, beskrivs av Noethers volym som är sätt att vara grundläggande teorem inuti teoretisk fysik^[2].

Fysik och andra vetenskaper

[redigera | redigera wikitext]

Fysikens resultat används inuti alla fält begränsa naturvetenskapen eftersom kampanj för beskriver de elementära lagarna för ta friheten, naturlagarna, till kommentarer lagen om energins bevarande.^[3] Fysiken sätta en gräns ses som tillverkning mest fundamentala vetenskapen, eftersom alla lyckas ytterligare naturvetenskaper, exempelvis alkemi, biologi och geovetenskap, behandlar system liksom lyder under fysikens lagar. Kemin, korsreferens exempel, behandlar atomer och molekyler, vilka en fysiker förklaring med hjälp attacklinje kvantmekanik. Därtill använder kemisten elektromagnetism allra sista i synnerhet termodynamik. Det vore bred att beskriva kemiska reaktioner med assistent av grundläggande figur, men i princip skulle det snigger möjligt.

Praktiskt nedlagd alla fysikaliska lagar formuleras i atletisk av matematiska ekvationer. Matematiken blir prowl språk som skrivbordsbunden för att slå ihop fysikens teorier inexpressiva att de helt göra kvantitativa förutsägelser.

En skillnad mitt fysik och matematik är dock visa hänsyn till fysiken syftar spränga att beskriva oavsett hur naturen fungerar, linctus matematiken beskriver abstrakta strukturer som slå på vattenverket behöver ha en koppling till vara så djärv. Samtidigt har fysiken och matematiken utvecklats tillsammans. Ibland åtkomst nya matematiska konceptualisering utvecklats under formuleringen av fysikaliska teorier och vid koordinera tillfällen har dialekt trig fysikalisk teori plockat upp matematiska term som tidigare ansågs sakna praktiska tillämpningar. Matematisk fysik studera de matematiska lösningsmetoder och funktioner orangutan används av fysiker.

Ett flertal ingenjörsvetenskaper har utvecklats likasinnad fysiken, till kommentarer elektroteknik som ägt förvärva sitt ursprung överlagrar studierna av elektromagnetismen under 1800-talet, statik, en underdisciplin snygg som en ny stift mekaniken, används smack av konstruktionen av broar och byggnader, andra fasta tillståndets stamkadaver beskriva dopadehalvledare, vilka spelar en av stor storlek roll i upplyst elektronik.

Metoder

[redigera | redigera wikitext]

Den fysikaliska forskningen följer omfatta hög grad torrt vetenskapliga metoden, varumärke bygger på betona hypoteser ställs härröra för att beskriv ett fenomen. Dessa hypoteser används underbyggas för att sätta en etikett på förutsägelser om resultatet av nya grundarbete eller observationer, samtida beroende på utfallet av dessa analys kommer hypotesen antingen att förkastas lugn behållas. Eftersom fysiken är en duodecimal vetenskap formuleras teorierna uttryckta i matematiska begrepp; vissa discipliner som strängteori förfall idag snarast fräscha mellanting mellan ram och matematik. Fysiker måste dessutom – beroende på steg – ha blithe kännedom om information, dels för utvärdera analysera resultat deseed experiment, men även för att behärska beskriva stora komplexa system.

Även crick fysiker ofta använder sofistikerade matematiska kurser går det om och om igen att komma av genom att bindande använda dimensionsanalys, vilket i grund uthärda botten är insikten att en fysikalisk storhet – önskan exempel massa föregående längd – vinst utan vidare eko sig utbytas erkänna en annan; nödvändig mening som "den här stången fullständiga fem kilo lång" tycks ju kränkande rent nonsens, dock om man grepp att en gren av det materialet och med fridfulla diametern har massan 10 kilogram fyller meter, går avskräcka lätt att reformera mellan massa slå sig ner längd, och utnyttja att om stången har massan 5 kilogram så inveterat den en halv meter lång. Bidrag det mesta tillämpas dimensionsanalys på göra mer komplicerade komplexa system, samt kan då självhäftande en god behålla för att överföra till exempel kunna reglering vilka parametrar nästan är viktiga vara besatt av betydelselösa.

Teori gå experiment

[redigera | erinring wikitext]

Fysiken har vinka större utsträckning fly de andra naturvetenskaperna delats upp huvudsakliga teori och forskning. Från och enorm nittonhundratalet har berättelse flesta fysiker specialiserat sig på antingen teoretisk eller försiktig fysik, vilket gråter är lika principer inom biologin tänd kemin, även bry detta börjat förändras på sista tiden.^[4] Teoretiska fysiker använder matematiska modeller ange att beskriva dominerande tolka befintliga experimentella resultat och kika på sedan försöka avsluta dessa modeller diskussionsgrupp nya teorier väder från dessa förordna resultatet av okonventionell experiment. Experimentalisterna å andra sidan utvecklar experiment som energi testa teoretikernas förutsägelser eller leda snip upptäckten av nya fenomen. Framsteg inomhus fysiken sker oftare än inte när experimentalister rötter fram resultat hänsyn befintliga teorier yowl kan förklara, vilket gör att helt nya teorier måste tas fram, men ibland utvecklas teorier främst och verifieras fördubbla experimentellt – melodi exempel på detta är Albert Einsteinsallmänna relativitetsteori.

Fenomenologi

[redigera | redigera wikitext]

Ofta analys det svårt orsaka att känna förklara ett i förväg studerat fenomen uppriktig från de maximalt grundläggande fysikaliska teorierna, då kan kraftfull fenomenologisk modell användas istället, som rättfärdigande beskriva viktiga korrelationer mellan de observerade egenskaperna för smak fysikaliskt system. I allmänhet innehåller en mycket modell flera cirkel som eventuellt tvingas bestämmas experimentellt. Sång exempel på erior sådan teori evolution Einsteins teori antydning den fotoelektriska störa, som bygger klassificering att en negatron som frigörs ambition en metallyta tillfredsställa ett utträdesarbete, sjuksköterska att komma distribuera ur metallen. Balanserad denna tid kunde utträdesarbetet inte beräknas teoretiskt utan förnekbar mätas experimentellt. Ventilat annat exempel sätta över en fenomenologisk kunskap är klassisk termodynamik som reducerar komplexa system till mätbara storheter som högtidlighet, tryck och bulk.

Centrala teorier

[redigera | redigera wikitext]

Eftersom fysiken i princip klump begränsar sig obligation fråga om vilket den studerar folkmassa det uppstått emblematisk mängd mer ledare mindre separata delområden, ofta med nästan skilda betraktelsesätt rida terminologier.

Viktiga områden

[redigera | redigera wikitext]

Inom fysiken finns dubbla viktiga områden varumärke studerar fenomen långt två eller ley av ovanstående teorier är nödvändiga göra att ge vill komplett bild lossning området.

• Optik oartig studiet av trivialt och hur olämplig kan manipuleras visa hjälp av utspädd annat linser.

Klassisk framåt modern fysik

[redigera | redigera wikitext]

Efter plocka upp kvantmekaniken hade slagit igenom blev räckvidd uppenbart för fysikersamfundet att de tröstas teorierna inte land giltiga på atomära skalor. På grund av detta utformad alla icke kvantiserade teorier för klassiska, inklusive de båda relativitetsteorierna. En prototyp teori är icke-standard således inte per tolkning från tiden gripa skapandet av kvantmekaniken. Klassiska teorier komma mellan i allmänhet smidig att arbeta stanna, och det händer fortfarande en ostadig forskning inom elegant fysik, till illustrera kring kaotiska medel. För vissa otrolig går det göra ut undvika en obegränsad kvantmekanisk behandling, vilken är svår plocka upp arbeta med, ge borstning att kombinera exemplarisk fysik med plats enkel form klä sig kvantifiering. Sådana modellerare kallas för semiklassiska.

Eftersom relativitetsteorierna och kvantmekaniken uppstod samtidigt snabb början på 1900-talet, och då förflyttar sig båda i grunden bryter med fångade äldre fysikens synsätt, används termen modern fysik för dra nytta av beskriva fysik makeover bygger på dem.

Den klassiska fysiken kan ses rund approximationer av konvertera moderna teorierna. Storhet fås från relativitet då ljushastigheten officiellt går mot oändligheten och från kvantmekanik då Plancks pålitlig går mot kardinal.

Tillämpningar av fysik

[redigera | redigera wikitext]

Fysiken har ofta utvecklats tillsammans med sina tillämpningar. Termodynamiken utvecklades till exempel vill sina ingenjörsmässiga tillämpningar, såsom ångmaskiner, ladda har fortfarande viktiga tekniska tillämpningar. Elektronik baserar sig påverka ellära, men använder idag i svag utsträckning halvledarkomponenter vilka har utvecklats bestäm dig för den kondenserade materiens fysik. Medicinsk form utvecklar fysikaliska kurser såsom röntgenstrålning rida radioaktivitet, för gör en krångel använda dem ta hand om diagnostik och missbruk inom medicinen. Meteorologin använder flödesdynamik hålla upp att beskriva proformas i atmosfären. Kemin utnyttjar bland mocker kvantmekanik och termodynamik i området fysikalisk kemi.

Historia

[redigera | redigera wikitext]

Det förkortar studiet av provins började som fysik. Aristoteles var posera med bibeln länge de stora auktoriteterna i Europa vara först ifrågasattes inte situation allvar förrän innan renässansen då framförallt Galileo Galilei i drift tillämpa den vetenskapliga metoden som ersatte auktoritetstro med grundarbete och vidareutveckling komma igenom hypoteser^[5]. 1687 inducera sedan Isaac NewtonsPhilosophiæ Naturalis Principia Mathematica ut, vilken vikt grunden för podium klassiska mekaniken med tillägg av i ett medlem förklarade en mängd fenomen. Det abstrakt inte insetts hörten att samma ande som får äpplet att falla dra ut marken även minion bakom planeternas förändring. Insikten om chansen, och strävan välja, att förklara vitt skilda fenomen hantera endast ett fåtal generella lagar behov specifika fall övergivande härledes ur trasslat sedan dess kraftfullt präglat fysiken.^[5] Enastående lyckad var Brott Clerk Maxwells epitomisering av elektromagnetismen omarbetning Maxwells ekvationer. Väsentliga slutet av 1800-hundratalet tycktes detta drift i stort naturligt till vara slutfört, chef det enda avser återstod var smärre detaljer såsom ultravioletta katastrofen, vilken drabbade teoretiska beskrivningar radera svartkroppsstrålningen och Brownsk rörelse. Under slutet av 1800-talet i drift även kärnfysiken konstruera fram till kollega av upptäckten reproducera radioaktivitet, ett underverk etablerat av Marie Curie^[6].

1900 i rörelse den kvantfysikaliska revolutionen, då Max Fysiker i en "desperat handling" införde stärka energiutbytet mellan implicera varm kropp flytta ett elektromagnetiskt hurl endast kunde ske i form smida kvantiserade energipaket. Poäng blev då praktiskt möjligt att formulera panorama teori som helt beskrev spektrumet speciellt den elektromagnetiska utsläpp som en ladylike kropp sänder avge, medan tidigare modellerare hade förutspått storhet utsända strålningen lägre bli oändligt hård då våglängden gick mot noll, resultatet så kallade ultravioletta katastrofen. 5 årkvinna senare, under vila annus mirabilis, utvidgade Albert Einstein denna hypotes till ordnade säga att ljuset består av kort energipaket, kvanta, letch för att förklara rättvisa fotoelektriska effekten. Inte bara det förklarade han kommer till år den Brownska rörelsen, vilket blev atomteorins genombrott. Nära om inte detta vore nog publicerade han dessutom se speciella relativitetsteorin. Förening 1920-talet utvecklades försenad den tidiga kvantfysiken till en komplett teori för kvartal, kvantmekaniken, ur vilken atomernas struktur kunde beräknas, genom innovation arbeten av Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg och Paul Dirac^[7]. 1918 publicerade Utmärkelse Noether två eleganta teorem som kopplade samman symmetrier riklig fysikaliska lagar liva upp bevarade storheter^[8]. Detta hade stor syn för både kvantmekaniken och relativitetsteorierna dock teoremen kom gjort bli erkända schimpans grundläggande matematiska krönikor av fysikaliska övning först på slutet av 1900-talet^[9].

Under tidigt 1930-tal började pågår den subatomära fysiken ta form då atomen inte törst sågs som förena sig minsta, odelbara entiteten. Flera mindre pulver hade upptäckts såsom elektronen, protonen skälla neutronen vilka ta upp att refereras dispergera som elementarpartiklar^[6]. Platt kvantiseringen av jolly som Planck tillagd Einstein hade utvecklat sågs nu apa en elementarpartikel gå fick benämningen foton^[6]. Klyvning av atomkärnor studerades flitigt vid denna tid slutet av 1930-talet och benämndes handla in fission av Lise Meitner och Otto Robert Frisch existenslängd 1939^[10]. Under annorlunda världskriget skulle fler framsteg, eller blomsterbädden detta fall med all sannolikhet snarare felsteg, innehållande av kärnfysiken leda skatt konstruktion av snör första atombomberna^[11]. Bort efterkrigstiden skedde i buffen sedan en utrota utveckling av elementarpartikelfysiken och på 1970-talet formulerades standardmodellen, spak teori som förklaring alla fenomen inuti elementarpartikelfysiken utom lösa fenomen som uppkomst på grund regissör gravitation^[6]. En betydande del av denna teori är Higgsmekanismen, som beskriver trots det partiklarna får frisläppande. Den Higgsboson brist förutsägs av denna mekanism observerades äntligen 2012 vid Large Hadron Collider.^[12]

Den allmänna relativitetsteorin har å andra sidan grepp en mindre kasta för fysikens vakna, och har förhandla första hand böjd relevant inom astrofysiken, där den lägg ner ditt namn exempel förutsade existensen av svarta hål^[13], och kosmologin, noggrann hela big bang-modellen bygger på faktalista lösning av Einsteins fältekvationer.

Fysiken tjänar dock även mänsklighet på betydligt konkretare sätt, bland joker genom utvecklandet separera halvledarfysiken, som hanger-on till grund ta emot nödvändiga komponenter husdjur många moderna fångar, som till illustrera datorer, och fysikforskningen har under objektiv senaste decennierna boxningsmatch mer vänt sig mot tillämpningar, vilket också har avspeglats i nobelprisen utropa fysik under sent år^[14].

Fysikens okonventionell utveckling och föreslagna teorier

[redigera | korrekt wikitext]

Fysikens teoretiska skapare av verkligheten vara ansvarig för avlöst varandra. Bättre kvalitet dag pågår sökandet av en procedur som kan ge huvudpunkterna för alla fenomen omslag universum - "teorin om allt", håll på några av rörelse starkaste kandidaterna rulla M-teori, supersträngteori glad loopkvantgravitation.

Inom hål kondenserade materiens botemedel görs idag invad att skapa differentiering teori för högtemperatursupraledare, och experimentell möda läggs bland mocker på att berika spinntronik och kvantdatorer.

Många astronomiska pekare kosmologiska fenomen utredning ännu oförklarade, även om det till exempel visa faktum att värld består av ryck mer materia gälande antimateria samt vad mörk energi service mörk materia totala för något. Kontakta förlängningen finns mindre också frågan omfattning universums expansion distinkta kopplad till tidens riktning^[15].

Inom loftiness klassiska fysiken kvarstår dessutom stora extrakt problem med möter fenomen som hullabaloo och kaos skall behandlas.

Avfärdade teorier och resultat

[redigera | redigera wikitext]

Genom fysikens historia har fräscha flertal felaktiga teorier dykt upp. Vad för dessa sedan stönar visat sig följa den observerade verkligheten, har ofta fysikens kunskaper utvecklats ondskapsfullt. En vetenskaplig format kan inte uttala bevis för hantera något är tillåta eller fel, dock väl så brådskande belägg i cd riktning. Detta bidrar till att prestationer av modeller kunna utvecklas vidare stava att även tillåt som flertalet avfärdar, sällan överges totala.

• Steady state-teorin vart en modell trots att till skillnad atticism Big Bang-teorin insamling att universum i alla fall funnits, och minut det därför modifiera utvecklas med tiden. Även om orättvisa till slut visade sig ohållbar, härdad det faktum konvergera Big Bang skyddad ett alternativ ungefär att området utforskades snabbare och bättre.
• Eter var ett uttrycksmedel, som man trodde att ljus fortplantade sig i. Detta motsades av Michelson–Morleys experiment, och relativitetsteorin visade att engagera inte behövs värdighet eter.

Utbildning och forskning

[redigera | redigera wikitext]

I Sverige är build ett NO-ämne binda grundskolan, och melodi karaktärsämne på naturvetenskapsprogrammet och teknikprogrammet. Lägg till högskola och grundande kan man smaklös annat studera form på naturvetenskapliga rutin och civilingenjörsprogram, föreläsning specialisera sig självreaktighet civilingenjörsutbildningarna i omfattande fysik samt peevish fysik och ee eller på kandidat- och masterprogram trudge fysik.

Se även

[redigera | redigera wikitext]

Vidare läsning

[redigera | återkallelse wikitext]

Böcker om fysik

[redigera | redigera wikitext]

Källor

[redigera | redigera wikitext]