KLASIK VE MODERN FIZIĞIN 13 DALLARI - FIZIKSEL - 2024

Arasında klasik ve modern fiziğin dalları biz daha yeni uygulamanın olanlarda akustik, optik veya mekanik en ilkel alanda ve kozmoloji, kuantum mekaniği veya görelilik vurgulayabilirsiniz.

Klasik fizik, 1900'den önce geliştirilen teorileri ve modern fizik 1900'den sonra meydana gelen olayları tanımlar. Klasik fizik, daha karmaşık kuantum çalışmalarına girmeden makro ölçekte madde ve enerji ile ilgilenir. modern fiziğin.

Tarihin en önemli bilim adamlarından biri olan Max Planck, kuantum mekaniği ile klasik fiziğin sonunu ve modern fiziğin başlangıcını işaretledi.

Klasik fiziğin dalları

1- Akustik

Kulak, belirli dalga titreşimlerini almak ve bunları ses olarak yorumlamak için mükemmel bir biyolojik araçtır.

Ses (gazlarda, sıvılarda ve katılarda mekanik dalgalar) çalışmasıyla ilgilenen akustik, sesin üretimi, kontrolü, iletimi, alımı ve etkileri ile ilgilidir.

Akustik teknoloji müziği, jeolojik, atmosferik ve su altı olaylarının incelenmesini içerir.

Psikoakustik, Pythagoras'ın MÖ 6. yüzyılda örslere çarpan titreşen tellerin ve çekiçlerin seslerini ilk kez duymasından bu yana sesin biyolojik sistemler üzerindeki fiziksel etkilerini inceler. Ancak tıptaki en şok edici gelişme ultrason teknolojisidir.

2- Elektrik ve Manyetizma

Elektrik ve manyetizma, tek bir elektromanyetik kuvvetten gelir. Elektromanyetizma, elektrik ve manyetizmanın etkileşimlerini tanımlayan bir fizik bilimi dalıdır.

Manyetik alan, hareketli bir elektrik akımı tarafından oluşturulur ve bir manyetik alan, yüklerin hareketini (elektrik akımı) indükleyebilir. Elektromanyetizma kuralları ayrıca jeomanyetik ve elektromanyetik olayları açıklayarak, yüklü atom parçacıklarının nasıl etkileşime girdiğini açıklar.

Eskiden elektromanyetizma, ışık etkisi olarak yıldırım ve elektromanyetik radyasyonun etkilerine dayanılarak yaşanmıştır.

Manyetizma uzun süredir pusula güdümlü navigasyon için temel bir araç olarak kullanılmaktadır.

Dinlenme halindeki elektrik yükleri olgusu, ovalanmış bir tarağın parçacıkları nasıl çektiğini gözlemleyen eski Romalılar tarafından tespit edildi. Pozitif ve negatif yükler bağlamında, tıpkı yükler itilir ve farklı yükler çeker.

8 tür elektromanyetik dalgayı ve özelliklerini keşfederek bu konu hakkında daha fazla bilgi edinmek ilginizi çekebilir.

3- Mekanik

Fiziksel bedenlerin kuvvetlere veya yer değiştirmelere maruz kaldıklarında davranışları ve bedenlerin çevrelerindeki müteakip etkileri ile ilgilidir.

Modernizmin şafağında bilim adamları Jayam, Galileo, Kepler ve Newton, şimdi klasik mekanik olarak bilinen şeyin temelini attılar.

Bu alt disiplin, hareketsiz haldeki veya ışıktan önemli ölçüde daha yavaş hareket eden nesneler ve parçacıklar üzerindeki kuvvetlerin hareketiyle ilgilenir. Mekanik, vücutların doğasını tanımlar.

Gövde terimi, parçacıkları, mermileri, uzay gemilerini, yıldızları, makine parçalarını, katı parçalarını, sıvı parçalarını (gazlar ve sıvılar) içerir. Parçacıklar, klasik mekanikte matematiksel noktalar olarak kabul edilen, küçük iç yapıya sahip cisimlerdir.

Sert cisimler boyut ve şekle sahiptir, ancak parçacığınkine yakın bir sadeliği korur ve yarı sert (elastik, akışkan) olabilir.

4- Akışkanlar mekaniği

Akışkanlar mekaniği, sıvıların ve gazların akışını tanımlar. Akışkanlar dinamiği, aerodinamik (hareket halindeki hava ve diğer gazların incelenmesi) ve hidrodinamik (hareket halindeki sıvıların incelenmesi) gibi alt disiplinlerin ortaya çıktığı daldır.

Akışkan dinamiği yaygın olarak kullanılmaktadır: uçaklardaki kuvvetlerin ve momentlerin hesaplanması için, boru hatları boyunca petrol akışkanının kütlesinin belirlenmesi, hava durumu modellerinin tahminine ek olarak, bulutsuların yıldızlararası uzay ve nükleer silah fisyon modellemesi.

Bu dal, akış ölçümünden türetilen ve pratik problemleri çözmek için kullanılan ampirik ve yarı ampirik yasaları kapsayan sistematik bir yapı sunmaktadır.

Akışkanlar dinamiği probleminin çözümü, akış hızı, basınç, yoğunluk ve sıcaklık gibi akışkan özelliklerinin ve uzay ve zamanın fonksiyonlarının hesaplanmasını içerir.

5- Optik

Optik, görünür ve görünmez ışık ve görmenin özellikleri ve fenomeni ile ilgilenir. Uygun araçlar oluşturmanın yanı sıra, madde ile etkileşimleri de dahil olmak üzere ışığın davranışını ve özelliklerini inceleyin.

Görünür, ultraviyole ve kızılötesi ışığın davranışını açıklar. Işık bir elektromanyetik dalga olduğundan, X ışınları, mikrodalgalar ve radyo dalgaları gibi diğer elektromanyetik radyasyon biçimleri de benzer özelliklere sahiptir.

Bu dal, astronomi, mühendislik, fotoğrafçılık ve tıp (oftalmoloji ve optometri) gibi birçok ilgili disiplinle ilgilidir. Pratik uygulamaları aynalar, lensler, teleskoplar, mikroskoplar, lazerler ve fiber optikler dahil olmak üzere çeşitli gündelik nesnelerde ve teknolojilerde bulunur.

6- Termodinamik

Bir sistemdeki iş, ısı ve enerjinin etkilerini inceleyen fizik dalı. 19. yüzyılda buhar makinesinin ortaya çıkmasıyla doğdu. Yalnızca gözlemlenebilir ve ölçülebilir bir sistemin büyük ölçekli gözlemi ve tepkisiyle ilgilenir.

Küçük ölçekli gaz etkileşimleri, gazların kinetik teorisi ile tanımlanır. Yöntemler birbirini tamamlar ve termodinamik olarak veya kinetik teori ile açıklanır.

Termodinamiğin yasaları:

• Entalpi Yasası : Bir sistemdeki çeşitli kinetik ve potansiyel enerji biçimlerini, sistemin yapabileceği iş artı ısı transferi ile ilişkilendirir.
• Bu, ikinci yasaya ve entropi yasası olarak adlandırılan başka bir durum değişkeninin tanımına götürür .
• Sıfırıncı kanunu moleküllerin kinetik enerji ile ilgili küçük ölçekli tanımlanması karşı sıcaklık, büyük ölçekli termodinamik denge tanımlar.

Modern fiziğin dalları

7- Kozmoloji

Evrenin yapılarının ve dinamiklerinin daha büyük ölçekte incelenmesidir. Kökenini, yapısını, evrimini ve son varış noktasını araştırın.

Bir bilim olarak kozmoloji, Kopernik prensibiyle ortaya çıktı - gök cisimleri, Dünya'dakilerle aynı fiziksel yasalara uyar - ve bu fiziksel yasaları anlamamıza izin veren Newton mekaniği.

Fiziksel kozmoloji, 1915'te Einstein'ın genel görelilik teorisinin geliştirilmesiyle başladı, ardından 1920'lerde büyük gözlemsel keşifler izledi.

1990'lardan bu yana gözlemsel kozmolojide, kozmik mikrodalga arka plan, uzaktaki süpernovalar ve galaksinin kırmızıya kayma ayaklanmaları dahil dramatik gelişmeler, standart bir kozmoloji modelinin geliştirilmesine yol açtı.

Bu model, doğası henüz iyi tanımlanmamış olan evrende bulunan büyük miktarda karanlık madde ve karanlık enerjilerin içeriğine bağlıdır.

8- Kuantum Mekaniği

Maddenin ve ışığın davranışını atomik ve atom altı ölçekte inceleyen fizik dalı. Amacı, moleküllerin ve atomların özelliklerini ve bileşenlerini tanımlamak ve açıklamaktır: elektronlar, protonlar, nötronlar ve kuarklar ve gluonlar gibi diğer daha ezoterik parçacıklar.

Bu özellikler, parçacıkların birbirleriyle ve elektromanyetik radyasyonla (ışık, X ışınları ve gama ışınları) etkileşimlerini içerir.

Birden fazla bilim insanı, 1900 ile 1930 arasında kademeli olarak kabul ve deneysel doğrulama kazanan üç devrimci ilkenin oluşturulmasına katkıda bulundu.

• Nicel özellikler . Konum, hız ve renk bazen yalnızca belirli miktarlarda ortaya çıkabilir (sayıya göre tıklama gibi). Bu, bu tür özelliklerin düz, sürekli bir spektrumda var olması gerektiğini söyleyen klasik mekanik kavramının tam tersidir. Bilim adamları, bazı özelliklerin tıkladığı fikrini tanımlamak için nicelleştirmek fiilini icat ettiler.
• Hafif parçacıklar . Bilim adamları, ışığın bir parçacık gibi davrandığını ve her zaman "göldeki dalgalar / dalgalar gibi" davranmayabileceğini varsayarak 200 yıllık deneyleri çürüttüler.
• Madde dalgaları . Madde ayrıca bir dalga gibi davranabilir. Bu, maddenin (elektronlar gibi) parçacıklar olarak var olabileceğini doğrulayan 30 yıllık deneylerle kanıtlanmıştır.

9- Görelilik

Bu teori, Albert Einstein'ın iki teorisini kapsar: temel parçacıklar ve onların etkileşimleri için geçerli olan özel görelilik -kütleçekimi dışındaki tüm fiziksel olayları açıklayan- ve yerçekimi yasasını ve onun diğer kuvvetlerle ilişkisini açıklayan genel görelilik. doğa.

Kozmoloji, astrofizik ve astronomi alanı için geçerlidir. Görelilik, 20. yüzyılda fizik ve astronominin varsayımlarını dönüştürdü ve 200 yıllık Newton teorisini ortadan kaldırdı.

Birleşik bir varlık olarak uzay-zaman, eşzamanlı görelilik, zamanın kinematik ve yerçekimsel genişlemesi ve boylam kısalması gibi kavramları tanıttı.

Fizik alanında, nükleer çağın başlangıcı ile birlikte temel parçacıklar bilimini ve temel etkileşimlerini geliştirdi.

Kozmoloji ve astrofizik, nötron yıldızları, kara delikler ve yerçekimi dalgaları gibi olağanüstü astronomik olayları öngördü.

10-Nükleer fizik

Atom çekirdeğini, diğer atomlar ve parçacıklarla etkileşimini ve bileşenlerini inceleyen bir fizik alanıdır.

11-Biyofizik

Resmen biyolojinin bir dalıdır, ancak fizikle yakından ilgili olmasına rağmen, biyolojiyi fiziksel ilke ve yöntemlerle çalıştığı için.

12-Astrofizik

Resmi olarak, yıldızların fiziğini, bileşimlerini, evrimlerini ve yapılarını incelediğinden, fizikle yakından ilgili olmasına rağmen, astronominin bir dalıdır.

13-Jeofizik

Fizik ile yakından ilgili olmasına rağmen, yeryüzünü fiziğin yöntem ve prensipleriyle çalıştığı için coğrafyanın bir dalıdır.

Her şubeden araştırma örnekleri

1- Akustik: UNAM araştırması

UNAM Fen Bilimleri Fakültesi Fizik Bölümü'nün akustik laboratuvarı, akustik olayları incelemeye izin veren tekniklerin geliştirilmesi ve uygulanması konusunda özel araştırmalar yürütmektedir.

En yaygın deneyler, farklı fiziksel yapılara sahip farklı ortamları içerir. Bu ortamlar sıvılar, rüzgar tünelleri veya süpersonik bir jet kullanımı olabilir.

Şu anda UNAM'da yürütülen bir araştırma, vurulduğu yere bağlı olarak bir gitarın frekans spektrumudur. Yunusların yaydığı akustik sinyaller de incelenmektedir (Forgach, 2017).

2- Elektrik ve manyetizma: biyolojik sistemlerde manyetik alanların etkisi

Francisco José Caldas Bölge Üniversitesi, manyetik alanların biyolojik sistemler üzerindeki etkisi üzerine araştırmalar yapmaktadır. Bütün bunlar konuyla ilgili daha önce yapılmış tüm araştırmaları tespit etmek ve yeni bilgiler yayınlamak için.

Araştırmalar, Dünya'nın manyetik alanının hem yüksek hem de düşük yoğunlukta değişen periyotlarla kalıcı ve dinamik olduğunu gösteriyor.

Ayrıca arılar, karıncalar, somon, balinalar, köpekbalıkları, yunuslar, kelebekler, kaplumbağalar gibi kendilerini yönlendirmek için bu manyetik alanın konfigürasyonuna bağlı olan türlerden de söz ederler (Fuentes, 2004).

3- Mekanik: insan vücudu ve sıfır yerçekimi

NASA, 50 yıldan fazla bir süredir sıfır yerçekiminin insan vücudu üzerindeki etkileri üzerine araştırmalar yürütmektedir.

Bu araştırmalar, birçok astronotun Ay'da güvenle hareket etmesine veya Uluslararası Uzay İstasyonunda bir yıldan fazla yaşamasına izin verdi.

NASA araştırması, sıfır yerçekiminin vücut üzerindeki mekanik etkilerini azaltmak ve astronotların güneş sisteminde daha uzak yerlere gönderilebilmesini sağlamak amacıyla analiz etmektedir (Strickland & Crane, 2016).

4- Akışkanlar mekaniği: Leidenfrost etkisi

Leidenfrost etkisi, bir sıvı damlası kaynama noktasından daha yüksek bir sıcaklıkta sıcak bir yüzeye temas ettiğinde meydana gelen bir fenomendir.

Liège Üniversitesi'ndeki doktora öğrencileri, yerçekiminin bir sıvının buharlaşma süresi üzerindeki etkilerini ve bu süreçteki davranışını bulmak için bir deney yaptılar.

Yüzey başlangıçta ısıtıldı ve gerektiğinde eğimli hale getirildi. Kullanılan su damlacıkları kızılötesi ışıkla izlendi ve yüzeyin merkezinden her uzaklaştıklarında servo motorları etkinleştirdi (Research and Science, 2015).

5- Optik: Ritter'in gözlemleri

Johann Wilhelm Ritter, çok sayıda tıbbi ve bilimsel deney yapan bir Alman eczacı ve bilim adamıydı. Optik alanına en önemli katkılarından biri ultraviyole ışığın keşfidir.

Ritter araştırmasını 1800 yılında William Herschel tarafından kızılötesi ışığın keşfine dayandırarak görünmez ışıkların varlığının mümkün olduğunu belirleyerek gümüş klorür ve farklı ışık ışınları ile deneyler yaptı (Cool Cosmos, 2017) .

6- Termodinamik: Latin Amerika'da termodinamik güneş enerjisi

Bu araştırma, güneş enerjisi gibi alternatif enerji ve ısı kaynaklarının araştırılmasına odaklanmaktadır ve temel ilgi alanı, güneş enerjisinin sürdürülebilir bir enerji kaynağı olarak termodinamik projeksiyonunu oluşturmaktadır (Bernardelli, 201).

Bu amaçla, çalışma belgesi beş kategoriye ayrılmıştır:

1- Dünya yüzeyinde güneş radyasyonu ve enerji dağılımı.

2- Güneş enerjisinin kullanım alanları.

3- Güneş enerjisi kullanımının geçmişi ve gelişimi.

4- Termodinamik tesisatlar ve çeşitleri.

5- Brezilya, Şili ve Meksika'da vaka çalışmaları.

7- Kozmoloji: Karanlık Enerji Araştırması

Karanlık Enerji Araştırması veya Karanlık Enerji Araştırması, ana amacı evrenin büyük ölçekli yapısını ölçmek olan 2015 yılında gerçekleştirilen bilimsel bir çalışmaydı.

Bu araştırma ile spektrum, mevcut evrende bulunan karanlık madde miktarını ve dağılımını belirlemeye çalışan çok sayıda kozmolojik araştırmaya açıldı.

Öte yandan, DES'in ürettiği sonuçlar, Avrupa Uzay Ajansı tarafından finanse edilen Planck uzay görevinden sonra yayınlanan geleneksel kozmos teorileriyle çelişiyor.

Bu araştırma, evrenin şu anda% 26 karanlık maddeden oluştuğu teorisini doğruladı.

26 milyon uzak galaksinin yapısını tam olarak ölçen konumlandırma haritaları da geliştirildi (Bernardo, 2017).

8- Kuantum mekaniği: bilgi teorisi ve kuantum hesaplama

Bu araştırma, bilgi ve kuantum hesaplama gibi iki yeni bilim alanını araştırmayı amaçlamaktadır. Her iki teori de telekomünikasyon ve bilgi işleme cihazlarının ilerlemesi için temeldir.

Bu çalışma, konuyla ilgili konuşmalar yapmaya ve bilgi üretmeye adanmış bir kurum olan Kuantum Hesaplama Grubu (GQC) (López) tarafından yapılan ilerlemelerle desteklenen kuantum hesaplamanın mevcut durumunu sunar. Turing'in bilgi işlem üzerine önermeleri.

9- Görelilik: Icarus deneyi

İtalya, Gran Sasso laboratuvarında yürütülen Icarus deneysel araştırması, Einstein'ın görelilik teorisinin doğru olduğunu doğrulayarak bilim dünyasına güvence getirdi.

Bu araştırma, yedi nötrinonun hızını, Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN) tarafından sağlanan bir ışık huzmesi ile ölçtü ve aynı laboratuvarda yapılan önceki deneylerde sonuçlandırıldığı gibi nötrinoların ışık hızını aşmadığı sonucuna vardı.

Bu sonuçlar, önceki yıllarda nötrinoların ışıktan 730 kilometre daha hızlı hareket ettikleri sonucuna varan CERN tarafından yapılan önceki deneylerde elde edilenlerin tam tersiydi.

Görünüşe göre, CERN tarafından daha önce verilen sonuç, deneyin yapıldığı sırada zayıf bir GPS bağlantısından kaynaklanıyordu (El tiempo, 2012).

Referanslar

1. Klasik fizik modern fizikten nasıl farklıdır? Reference.com'da kurtarıldı.
2. Elektrik ve manyetizma. Dünya Bilimi Dünyası. Telif Hakkı 2003, The Gale Group, Inc. Encyclopedia.com'dan alındı.
3. Mekanik. Wikipedia.org'da kurtarıldı.
4. Akışkanlar Dinamiği. Wikipedia.org'da kurtarıldı.
5. Optik. Tanım. Dictionary.com'da kurtarıldı.
6. Optik. McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology (5. Baskı). McGraw-Hill. 1993.
7. Optik. Wikipedia.org'da kurtarıldı.
8. Termodinamik nedir? Grc.nasa.gov adresinde kurtarıldı.
9. Einstein A. (1916). Görelilik: Özel ve Genel Teori. Wikipedia.org'da kurtarıldı.
10. Will Clifford M (2010). "Görelilik". Grolier Multimedya Ansiklopedisi. Wikipedia.org'da kurtarıldı.
11. Big Bang'in kanıtı nedir? Astro.ucla.edu'da kurtarıldı.
12. Planck ortaya çıkar ve neredeyse mükemmel bir evren. Esa.int'te kurtarıldı.