Del:
De 9 grene af klassisk og moderne fysik
Blandt de grene af klassisk og moderne fysik vi kan fremhæve akustik, optik eller mekanik i det mest primitive felt og kosmologi, kvantemekanik eller relativitet i de nyeste applikationer.
Klassisk fysik beskriver teorier udviklet før 1900 og moderne fysik de begivenheder, der skete efter 1900. Klassisk fysik beskæftiger sig med materie og energi, i makroskala, uden at gå ind i mere komplekse kvante studier. af moderne fysik.
Max Planck, en af de vigtigste videnskabsmænd i historien, markerede slutningen af den klassiske fysik og begyndelsen af moderne fysik med kvantemekanik.
Grener af klassisk fysik
1- Akustik
Øret er det biologiske instrument par excellence for at modtage bestemte bølge vibrationer og fortolke dem som lyd.
Akustik, der beskæftiger sig med studiet af lyd (mekaniske bølger i gasser, væsker og faste stoffer), er relateret til produktion, kontrol, transmission, modtagelse og virkninger af lyd.
Akustisk teknologi omfatter musik, undersøgelsen af geologiske, atmosfæriske og ubådsfænomener.
Psykoakustik, studerer de fysiske virkninger af lyd i biologiske systemer til stede, da Pythagoras hørte for første gang, lyden af vibrerende strenge og hamre rammer amboltene i det sjette århundrede. C. Men den mest imponerende udvikling inden for medicin er ultralydsteknologien.
2- Elektricitet og magnetisme
Elektricitet og magnetisme kommer fra en enkelt elektromagnetisk kraft. Elektromagnetisme er en gren af den fysiske videnskab, der beskriver vekselvirkningerne af elektricitet og magnetisme.
Magnetfeltet er skabt af en elektrisk strøm i bevægelse, og et magnetfelt kan fremkalde ladningernes bevægelse (elektrisk strøm). Reglerne for elektromagnetisme forklarer også geomagnetiske og elektromagnetiske fænomener, der beskriver hvordan de ladede partikler af atomer interagerer.
Tidligere blev elektromagnetisme oplevet på baggrund af virkningerne af lyn og elektromagnetisk stråling som en lyseffekt.
Magnetismen er i lang tid blevet brugt som et grundlæggende instrument til navigation styret af kompassen.
Fænomenet elektriske ladninger i hvile blev påvist af de antikke romere, der observerede den måde, hvorpå en gnidte kam tiltrak partikler. I forbindelse med positive og negative ladninger afviser de samme ladninger hinanden, og de forskellige tiltrækker hinanden.
Du kan være interesseret i at lære mere om dette emne ved at opdage de 8 typer elektromagnetiske bølger og deres egenskaber.
3- Mekanik
Det er relateret til fysiske kroppers adfærd, når de udsættes for kræfter eller forskydninger, og de efterfølgende virkninger af kroppe i deres omgivelser.
Ved nutidens begyndelse lagde forskerne Jayam, Galileo, Kepler og Newton grundlaget for det, der nu er kendt som klassisk mekanik.
Denne underdisciplin beskæftiger sig med styrken af kræfter på objekter og partikler, der hviler eller bevæger sig ved hastigheder, der er betydeligt lavere end lysets lys. Mekanik beskriver karakteren af organer.
Udtrykket krop omfatter partikler, projektiler, rumfartøjer, stjerner, dele af maskiner, dele af faste stoffer, dele af væsker (gasser og væsker). Partikler er kroppe med lille indre struktur, behandlet som matematiske punkter i klassisk mekanik.
Stive legemer har størrelse og form, men bevarer en enkelhed tæt på partikelets størrelse og kan være halvstiv (elastisk, væskeformig).
4- Fluids mekanik
Væskemekanik beskriver strømmen af væsker og gasser. Væskedynamik er den gren, hvorfra subdiscipliner fremkommer, såsom aerodynamik (undersøgelsen af luft og andre gasser i bevægelse) og hydrodynamik (undersøgelsen af flytende væsker).
kompression stjernetåger i beregningen af kræfter og momenter på luftfartøjet, bestemmer massen af fluid olie gennem rørledninger udover forudsige vejrmønstre: fluiddynamikken er almindeligt anvendt interstellært rum og atomfission fission modellering.
Denne filial tilbyder en systematisk struktur, der omfatter empiriske og semi-empiriske love udledt af flowmåling og bruges til at løse praktiske problemer.
Løsningen på et fluiddynamikproblem involverer beregning af fluidegenskaber, såsom strømningshastighed, tryk, densitet og temperatur og rum- og tidsfunktioner.
5- optik
Optik beskæftiger sig med egenskaberne og fænomenerne synligt og usynligt lys og syn. Undersøg opførsel og egenskaber af lys, herunder dets interaktioner med materie, ud over at bygge passende instrumenter.
Beskriv opførelsen af synligt, ultraviolet og infrarødt lys. Da lys er en elektromagnetisk bølge, har andre former for elektromagnetisk stråling som røntgenstråler, mikrobølger og radiobølger lignende egenskaber.
Denne filial er relevant for mange beslægtede discipliner såsom astronomi, teknik, fotografi og medicin (oftalmologi og optometri). Dens praktiske anvendelser findes i en række teknologier og dagligdags objekter, herunder spejle, linser, teleskoper, mikroskoper, lasere og fiberoptiske.
6- Termodynamik
Branche af fysik, der studerer virkningerne af et systems arbejde, varme og energi. Det blev født i det 19. århundrede med udseendet af dampmotor. Det omhandler kun observation og respons i stor skala af et observerbart og målbart system.
Små gasinteraktioner beskrives ved kinetisk teori om gasser. Metoderne supplerer hinanden og forklares med hensyn til termodynamik eller kinetisk teori.
Termodynamikkens love er:
- Enthalpy lov: relaterer de forskellige former for kinetisk og potentiel energi i et system med det arbejde, som systemet kan udføre, samt varmeoverførslen.
- Dette fører til den anden lov, og definitionen af en anden statsvariabel kaldes entropi lov.
- den zeroth lov definerer termodynamisk ligevægt i stor skala af temperatur i modsætning til den lille skala definition relateret til molekylernes kinetiske energi.
Grene af moderne fysik
7- kosmologi
Det er undersøgelsen af universets strukturer og dynamik i større målestok. Undersøg dets oprindelse, struktur, evolution og slutdestination.
Kosmologi, som en videnskab, stammede fra Copernicus-princippet - himmellegemer adlyder fysiske love, der er identiske med jordens og newtonske mekanikker, som tillod os at forstå disse fysiske love.
Fysisk kosmologi begyndte i 1915 med udviklingen af Einsteins generelle relativitetsteori, efterfulgt af store observatoriske opdagelser i 1920'erne.
Dramatiske fremskridt i observationelle kosmologi siden 1990'erne, herunder den kosmiske mikrobølge baggrund, fjerne supernovaer og opstande rødforskydning af galaksen, førte til udviklingen af en standardmodel for kosmologi.
Denne model overholder indholdet af store mængder mørkt stof og mørke energier indeholdt i universet, hvis natur ikke er veldefineret endnu..
8- Quantum mekanik
Filial af fysik, der studerer materiens og lysets opførsel på atom og subatom skala. Målet er at beskrive og forklare molekylernes og atomernes egenskaber og deres komponenter: elektroner, protoner, neutroner og andre mere esoteriske partikler som kvarker og gluoner.
Disse egenskaber indbefatter partiklernes interaktioner med hinanden og med elektromagnetisk stråling (lys, røntgenstråler og gammastråler).
Flere forskere bidrog til etablering af tre revolutionerende principper, der gradvist opnåede accept og eksperimentel verifikation mellem 1900 og 1930.
- Kvantificerede egenskaber. Position, hastighed og farve kan undertiden kun forekomme i bestemte mængder (f.eks. Klik på nummer for nummer). Dette er imod begrebet klassisk mekanik, som siger, at sådanne egenskaber skal eksistere i et fladt og kontinuerligt spektrum. For at beskrive ideen om, at nogle egenskaber klikker, forskere mente verb kvantificere.
- Lysets partikler. Forskerne afviste 200 års eksperimenter ved at postulere, at lyset kan opføre sig som en partikel og ikke altid "som bølger / bølger i en sø".
- Matterbølger. Materiel kan også opføre sig som en bølge. Dette er demonstreret af 30 års eksperimenter, der hævder, at materien (som elektroner) kan eksistere som partikler.
9-relativitet
Denne teori omfatter to teorier om Albert Einstein: specielle relativitetsteori, som gælder for elementarpartikler og deres samspil -describiendo alle fysiske fænomener, undtagen tyngdekraften og almen relativitet forklarer tyngdeloven og dets forhold til andre kræfter naturen.
Det gælder for det kosmologiske rige, astrofysik og astronomi. Relativitet forvandlede postulaterne af fysik og astronomi i det 20. århundrede, banning 200 års newtonske teori.
Introducerede begreber som rumtid som en enhed, relativitet af samtidighed, kinematisk og tyngdekraftudvidelse af tid og sammentrekning af længde.
På fysikens område forbedrede han videnskaben om elementære partikler og deres grundlæggende interaktioner sammen med indvielsen af atomalderen.
Kosmologi og astrofysik forudsagde ekstraordinære astronomiske fænomener som neutronstjerner, sorte huller og gravitationsbølger.
Forskningseksempler på hver gren
1- Akustik: Undersøgelser af UNAM
Akustiklaboratoriet ved Det Naturvidenskabelige Fakultet for UNAM udfører specialiseret forskning i udvikling og implementering af teknikker til at studere akustiske fænomener.
De mest almindelige eksperimenter omfatter forskellige medier med forskellige fysiske strukturer. Disse midler kan være væske, vindtunneler eller brug af en supersonisk stråle.
En undersøgelse, der i øjeblikket finder sted i UNAM, er frekvensspektret for en guitar afhængigt af det sted, hvor det spilles. Akustiske signaler udsendes af delfiner undersøges også (Forgach, 2017).
2- Elektricitet og magnetisme: Effekt af magnetiske felter i biologiske systemer
Francisco José Caldas District University, udfører forskning om effekten af magnetiske felter i biologiske systemer. Alt dette for at identificere alle tidligere undersøgelser, der er gjort om emnet og udstede ny viden.
Forskning tyder på, at Jordens magnetfelt er permanent og dynamisk, med skiftende perioder med både høj og lav intensitet.
også de taler om de arter, der er afhængige af konfigurationen af dette magnetfelt til orientering, såsom bier, myrer laks, hvaler, hajer, delfiner, sommerfugle, skildpadder, blandt andre (Fuentes, 2004).
3- Mekanik: menneskekroppe og nul tyngdekraften
I mere end 50 år har NASA avanceret forskning om virkningerne af nul tyngdekraft på den menneskelige krop.
Disse undersøgelser har gjort det muligt for adskillige astronauter at bevæge sig sikkert på månen, eller leve i mere end et år på den internationale rumstation.
NASA forskning analyserer de mekaniske virkninger af nul tyngdekraft har på kroppen, for at reducere dem og sikre, at astronauterne kan sendes til mere fjerntliggende steder i solsystemet (Strickland & Crane, 2016).
4- Mekanik af væsker: Leidenfrost effekt
Leidenfrost-effekten er et fænomen, der opstår, når en dråbe af en væske berører en varm overflade ved en temperatur højere end dens kogepunkt.
Ph.d.-studerende ved Universitetet i Liège lavede et forsøg for at kende tyngdekraftenes virkninger på fordampningstiden af en væske og opførelsen af denne under processen.
Overfladen blev oprindeligt opvarmet og vippet, når det var nødvendigt. De anvendte vanddråber blev sporet ved hjælp af infrarødt lys, aktiverende servomotorer hver gang de flyttede væk fra overfladen af overfladen (Investigación y ciencia, 2015).
5- Optik: Ritter observationer
Johann Wilhelm Ritter var en tysk apotek og videnskabsmand, der gennemførte talrige medicinske og videnskabelige forsøg. Blandt hans mest bemærkelsesværdige bidrag til området optik er opdagelsen af ultraviolet lys.
Ritter baseret sin forskning på opdagelsen af infrarødt lys af William Herschel i 1800, for derved at bestemme, der var eksistensen af usynligt lys muligt og gennemføre eksperimenter med sølvchlorid og forskellige lysstråler (Cool Kosmos, 2017).
6- Termodynamik: Termodynamisk solenergi i Latinamerika
Denne forskning fokuserer på studiet af alternative energikilder og varmekilder, som er solenergi, med de vigtigste interessegrupper termodynamik fremskrivning af solenergi som en kilde til vedvarende energi (Bernardelli, 201).
Til dette formål er studiedokumentet opdelt i fem kategorier:
1- Solstråling og fordeling af energi på jordens overflade.
2- Anvendelse af solenergi.
3- Baggrund og udvikling af brugen af solenergi.
4- Termodynamiske installationer og typer.
5- Case studier i Brasilien, Chile og Mexico.
7- Kosmologi: Dark Energy Survey
Dark Energy Survey, eller Dark Energy Survey, var en videnskabelig undersøgelse udført i 2015, hvis hovedformål var at måle universals storskala struktur.
Med denne forskning blev spektret åbnet for adskillige kosmologiske undersøgelser, der sigter mod at bestemme mængden af mørk materie, der er til stede i det nuværende univers og dets fordeling.
På den anden side er de resultater, der kastes af DES, imod de traditionelle teorier om kosmos, udstedt efter Planck-rummissionen, finansieret af Den Europæiske Rumorganisation.
Denne forskning bekræftede teorien om, at universet i øjeblikket består af 26% mørkt stof.
Positioneringskort blev også udviklet, der præcist målte strukturen på 26 millioner fjerne galakser (Bernardo, 2017).
8- Kvantemekanik: Informationsteori og kvantemetode
Denne forskning søger at undersøge to nye videnskabsområder, såsom information og kvantemetode. Begge teorier er grundlæggende for udviklingen af telekommunikations- og informationsbehandlingsenheder.
Denne undersøgelse præsenterer den aktuelle situation i kvantecomputere, støttet af de fremskridt, som Quantum Computing Group (gruppen af Quantum computerkraft- GQC) (Lopez), en institution dedikeret til at holde foredrag og generere viden om emnet, baseret på den første Turing postulerer om databehandling.
9-Relativitet: Icarus-eksperiment
Den Icarus eksperimentelle forskning, der blev udført i Gran Sasso laboratoriet i Italien, bragte ro for den videnskabelige verden ved at kontrollere, at Einsteins relativitetsteori er sandt.
Denne forskning målte syv neutrinoer omgangshøjde med en lysstråle fra Det Europæiske Center for Nuclear Research (CERN), konkluderer, at neutrinoer ikke overskrider lysets hastighed, som i tidligere forsøg var i samme laboratorium.
Disse resultater var modsat de resultater, der blev opnået i tidligere eksperimenter af CERN, som i tidligere år havde konkluderet, at neutrinoer rejste 730 kilometer hurtigere end lys.
Tilsyneladende var CERNs konklusion på grund af en dårlig GPS-forbindelse på eksperimentets tidspunkt (El tiempo, 2012).
referencer
- Hvordan er klassisk fysik forskellig fra moderne fysik? Hentet på reference.com.
- Elektricitet og magnetisme. Verden af jord videnskab. Ophavsret 2003, The Gale Group, Inc. Hentet på encyclopedia.com.
- Mekanik. Hentet på wikipedia.org.
- Fluid Dinamics. Hentet på wikipedia.org.
- Optik. Definition. Hentet på dictionary.com.
- Optik. McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology (5. udgave). McGraw-Hill. 1993.
- Optik. Hentet på wikipedia.org.
- Hvad er termodynamik? Gendannet på grc.nasa.gov.
- Einstein A. (1916). Relativitet: Den særlige og generelle teori. Hentet på wikipedia.org.
- Will, Clifford M (2010). "Relativity". Grolier Multimedia Encyclopedia. Hentet på wikipedia.org.
- Hvad er beviset for Big Bang? Gendannet i astro.ucla.edu.
- Planck afslører og næsten perfekt univers. Gendannet i det.int.