Klasik ve Modern Fiziğin 9 Dalları



Arasında klasik ve modern fiziğin dalları en ilkel alandaki akustiği, optiği veya mekaniği ve en son uygulamalarda kozmoloji, kuantum mekaniği veya göreceliliği vurgulayabiliriz..

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

Tarihin en önemli bilim insanlarından biri olan Max Planck, klasik fiziğin sonunu ve modern fiziğin başlangıcını kuantum mekaniğiyle kutladı.

Klasik fiziğin dalları

1- Akustik

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

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

Akustik teknolojisi müzik, jeolojik, atmosferik ve denizaltı fenomenlerinin incelenmesidir..

Psikoakustik, sesin biyolojik sistemlerdeki fiziksel etkilerini inceliyor, Pisagor'un duyduğu ilk günden beri, M.Ö. 6. yüzyılda huzursuzluk yaratan titreşimli tellerin ve çekiçlerin sesini duydu. C. Ancak tıptaki en etkileyici gelişme ultrason teknolojisidir..

2- Elektrik ve Manyetizma

Elektrik ve manyetizma, tek bir elektromanyetik kuvvetten gelir. Elektromanyetizma, elektrik ve manyetizma etkileşimlerini tanımlayan bir fiziksel bilim dalıdır..

Manyetik alan, hareket halindeki bir elektrik akımı tarafından yaratılır ve bir manyetik alan, yüklerin hareketine neden olabilir (elektrik akımı). Elektromanyetizma kuralları ayrıca yüklü atom parçacıklarının nasıl etkileşime girdiğini açıklayan jeomanyetik ve elektromanyetik olayları açıklar.. 

Eskiden, yıldırım ve elektromanyetik radyasyonun ışık efekti etkisine dayanarak elektromanyetizma yaşandı..

Manyetizma uzun süredir pusula tarafından yönlendirilen navigasyon için temel bir araç olarak kullanılmıştır..

Elektrik yükleri olgusu istirahatte, ovuşturulmuş bir tarağın parçacıkları çektiği şekilde gözlemleyen eski Romalılar tarafından tespit edildi. Olumlu ve olumsuz ücretler bağlamında, eşit ücretler birbirlerini iterler ve farklı olanlar birbirlerini çeker.

8 elektromanyetik dalga türünü ve özelliklerini keşfederek bu konu hakkında daha fazla bilgi edinmek isteyebilirsiniz..

3- Mekanik

Fiziksel bedenlerin, kuvvetlere veya yer değiştirmelere maruz kaldıklarında davranışı ve vücudun çevrelerindeki sonraki etkileri ile ilgilidir..

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

Bu alt disiplin, hareketsiz kalan nesneler ve hareket halindeki nesneler ve parçacıklar üzerindeki ışığın hızından önemli ölçüde daha düşük hızlarda hareket etme ile ilgilidir. Mekanik, bedenlerin doğasını tanımlar.

Gövde terimi parçacıklar, mermiler, uzay araçları, yıldızlar, makine parçaları, katı parçalar, sıvı parçalar (gazlar ve sıvılar) içerir. Parçacıklar, klasik mekanikte matematiksel noktalar olarak ele alınan, az iç yapılı bedenlerdir..

Sert gövdelerin büyüklüğü ve şekli vardır, ancak partikülün yakınında bir sadeliği korurlar ve yarı sert (elastik, akışkan) olabilirler. 

4- Akışkanların mekaniği

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

Akışkan dinamiği yaygın olarak uygulanmaktadır: uçaklardaki kuvvet ve momentlerin hesaplanması için, hava paternlerinin öngörülmesine ek olarak, hava akışında paternlerin sıkıştırılmasının yanı sıra, petrol boru hatları yoluyla yağ akışkan kütlesinin belirlenmesi yıldızlararası uzay ve nükleer fisyon fisyon modellemesi.

Bu branş, akış ölçümünden türetilen ve pratik problemleri çözmek için kullanılan ampirik ve yarı-ampirik yasaları kapsayan sistematik bir yapı sunar.

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

5- Optik

Optik, görünür ve görünmez ışık ve görme özellikleri ve fenomenleriyle ilgilenir. Uygun enstrümanlar üretmenin yanı sıra, madde ile etkileşimlerini içeren ışığın davranışını ve özelliklerini incelemek.

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

Bu dal astronomi, mühendislik, fotoğrafçılık ve tıp (oftalmoloji ve optometri) gibi ilgili disiplinlerle ilgilidir. Pratik uygulamaları, aynalar, lensler, teleskoplar, mikroskoplar, lazerler ve fiber optik gibi çeşitli teknolojilerde ve günlük nesnelerde bulunur..

6- Termodinamik

Bir sistemin iş, ısı ve enerjinin etkilerini inceleyen fiziğin dalı. Buhar motorunun görünümü ile 19. yüzyılda doğdu. Sadece büyük ölçüde gözlenebilir ve ölçülebilir bir sistemin gözlemlenmesi ve yanıtlanması ile ilgilenir..

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

Termodinamik yasaları:

  • Entalpi kanunu: sistemdeki farklı kinetik ve potansiyel enerji formlarını, sistemin yapabileceği çalışma ile ısı transferiyle ilişkilendirir.
  • Bu ikinci yasaya yol açar ve denilen başka bir devlet değişkeninin tanımı entropi kanunu.
  • sıfırıncı kanun Moleküllerin kinetik enerjisi ile ilgili küçük ölçek tanımının aksine termodinamik dengeyi büyük bir ölçekte, sıcaklık olarak tanımlar..

Modern fiziğin dalları

7- Kozmoloji

Evrenin yapıları ve dinamiklerini daha büyük ölçekte incelemektir. Kökeni, yapısını, evrimini ve son varış noktasını araştırın.

Kozmoloji, bir bilim olarak, Copernicus ilkesine dayanan - gök cisimleri, Dünya'nınkilerle özdeş fiziksel yasalara - ve bu mekanik yasaları anlamamıza olanak sağlayan Newton mekaniğine uymaktadır..

Fiziksel kozmoloji 1915'te Einstein'ın genel görelilik teorisinin gelişmesiyle başladı ve bunu 1920'lerde büyük gözlemsel keşifler izledi.. 

1990'lardan bu yana kozmik mikrodalga fonu, uzak süpernova ve galaksi kırmızıya kayma araştırmaları da dahil olmak üzere gözlemsel kozmolojideki dramatik gelişmeler, standart bir kozmoloji modelinin geliştirilmesine yol açtı..

Bu model, evrendeki, doğası henüz iyi tanımlanmamış olan büyük miktarlardaki karanlık madde ve karanlık enerjilerin içeriğine bağlıdır.. 

8- Kuantum mekaniği

Atom ve atom altı ölçekte madde ve ışık davranışını inceleyen fiziğin dalı. Amacı, moleküllerin ve atomların özelliklerini ve bileşenlerini tanımlamak ve açıklamaktır: elektronlar, protonlar, nötronlar ve kuarklar ve gluonlar gibi diğer daha ezoterik partiküller.

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

Çok sayıda bilim adamı, 1900 ve 1930 arasında giderek kabul ve deneysel doğrulama kazanmış olan üç devrimci ilkenin kurulmasına katkıda bulunmuştur..

  • Kantitatif özellikler. Konum, hız ve renk bazen yalnızca belirli miktarlarda oluşabilir (sayıya göre tıklamak gibi). Bu, bu özelliklerin düz ve sürekli bir spektrumda bulunması gerektiğini söyleyen klasik mekanik kavramına karşı çıkıyor. Bazı özelliklerin tıkladığı fikrini açıklamak için, bilim adamları fiil miktarını belirledi. 
  • Işık parçacıkları. Bilim adamları, ışığın bir parçacık gibi davranabileceğini ve her zaman "göldeki dalgalar / dalgalar gibi" olamayacağını öne sürerek 200 yıllık denemeleri reddettiler..
  • Madde dalgaları. Madde ayrıca bir dalga gibi davranabilir. Bu, maddenin (elektronlar gibi) parçacıklar halinde olabileceğini iddia eden 30 yıllık deneylerle gösterilmiştir..

9- Görelilik

Bu teori iki Albert Einstein teorisini kapsar: temel parçacıklara ve onların etkileşimlerine uygulanan özel görelilik - yerçekimi dışındaki tüm fiziksel olayları tanımlayan - ve yerçekimi yasasını ve diğer kuvvetlerle ilişkisini açıklayan genel görelilik doğa.

Kozmolojik bölge, astrofizik ve astronomi için geçerlidir. Görelilik, 20. yüzyılda fizik ve astronomi önermelerini değiştirerek 200 yıllık Newton teorisini yasakladı..

Birleştirilmiş varlık olarak uzay-zaman, eşzamanlılığın göreceliliği, zamanın kinematik ve yerçekimi dilatasyonu ve uzunluğun daralması gibi kavramlar.

Fizik alanında, temel parçacıkların bilimini ve onların temel etkileşimlerini ve nükleer çağın açılışını geliştirdi..

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

Her dalın araştırma örnekleri

1- Akustik: UNAM'in soruşturması

UNAM Bilimler Fakültesi Fizik Bölümü akustik laboratuarı, akustik olayları incelemek için tekniklerin geliştirilmesi ve uygulanmasında uzmanlaşmış araştırmalar yürütmektedir..

En yaygın deneyler, farklı fiziksel yapılara sahip farklı ortamları içerir. Bu araçlar akışkan, rüzgar tünelleri veya süpersonik bir jet kullanılması olabilir.

Halen UNAM'da yer alan bir araştırma, çalındığı yere bağlı olarak bir gitarın frekans spektrumudur. Yunusların yaydığı akustik sinyaller de incelenmektedir (Forgach, 2017).

2- Elektrik ve manyetizma: manyetik alanların biyolojik sistemlere etkisi

Francisco José Caldas Bölge Üniversitesi, manyetik alanların biyolojik sistemler üzerindeki etkisi hakkında araştırma yapar. Bütün bunlar, konuyla ilgili yapılmış önceki araştırmaları tanımlamak ve yeni bilgiler vermek için..

Araştırmalar, Dünya'nın manyetik alanının, hem yüksek hem de düşük yoğunluklu değişken periyotlarla kalıcı ve dinamik olduğunu göstermektedir.

Ayrıca, bu manyetik alanın, arılar, karıncalar, somon, balinalar, köpekbalıkları, yunuslar, kelebekler, kaplumbağalar gibi kendilerini yönlendirecek şekilde yapılandırılmasına bağlı olan türler hakkında da konuşurlar..

3- Mekanik: İnsan vücudu ve sıfır yerçekimi

NASA, 50 yıldan fazla bir süredir sıfır yerçekiminin insan vücudu üzerindeki etkileri konusunda ileri araştırmalar yaptı..

Bu araştırmalar sayısız astronotun Ay'da güvenli bir şekilde hareket etmesine veya bir yıldan fazla bir süre boyunca Uluslararası Uzay İstasyonu'nda yaşamasına izin verdi..

NASA'nın araştırması, sıfır yerçekiminin vücut üzerindeki mekanik etkilerini, onları azaltmak ve astronotların güneş sistemindeki daha uzak yerlere gönderilmesini sağlamak amacıyla analiz ediyor (Strickland & Crane, 2016)..

4- Akışkanların mekaniği: Leidenfrost etkisi

Leidenfrost etkisi, bir sıvı damlası, kaynama noktasından daha yüksek bir sıcaklıkta sıcak bir yüzeye temas ettiğinde ortaya çıkan bir olgudur..

Liège Üniversitesi doktora öğrencileri, yerçekiminin bir sıvının buharlaşma zamanına etkilerini ve bu işlem sırasında bunun davranışını bilmek için bir deney oluşturdu..

Yüzey başlangıçta ısıtıldı ve gerektiğinde eğildi. Kullanılan su damlacıkları kızıl ötesi ışıkla takip edilerek servo motorları yüzeyin merkezinden uzağa her hareket ettiklerinde aktive ettiler (Investigación y ciencia, 2015).

5- Optik: Ritter gözlemleri

Johann Wilhelm Ritter, çok sayıda tıbbi ve bilimsel deneyler yapan bir Alman eczacı ve bilim insanıydı. Optik alanına en önemli katkıları arasında ultraviyole ışığının keşfi var..

Ritter, araştırmasını 1800 yılında William Herschel tarafından kızılötesi ışığın keşfi üzerine kurdu, bu şekilde görünmez ışıkların varlığının mümkün olduğunu belirledi ve gümüş klorür ve farklı ışık ışınları ile deneyler yaptı..

6- Termodinamik: Latin Amerika'da termodinamik güneş enerjisi

Bu araştırma, güneş enerjisi gibi alternatif enerji ve ısı kaynaklarının, ana enerji kaynağı olarak sürdürülebilir bir enerji kaynağı olarak güneş enerjisinin termodinamik projeksiyonu ile çalışılmasına odaklanmaktadır (Bernardelli, 201)..

Bu amaçla, çalışma dokümanı beş kategoriye ayrılmıştır:

1- Güneş radyasyonu ve yeryüzündeki enerjinin dağılımı.

2- Güneş enerjisi kullanımları.

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 geniş ölçekli yapısını ölçmek olan 2015 yılında yapılan bilimsel bir çalışmadır..

Bu araştırma ile, spektrum, mevcut evrende mevcut kara madde miktarını ve dağılımını belirlemeyi amaçlayan çok sayıda kozmolojik araştırmaya açıldı..

Öte yandan, DES'in ortaya koyduğu sonuçlar Avrupa Uzay Ajansı tarafından finanse edilen Planck uzay görevinden sonra yayınlanan kozmosla ilgili geleneksel teorilere karşı çıkıyor..

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

26 milyon uzak galaksinin yapısını doğru bir şekilde ölçen konumlandırma haritaları da geliştirilmiştir (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 işlem cihazlarının gelişimi için temeldir..

Bu çalışma, birincisi baz alınarak konuyla ilgili bilgi vermeye ve bilgi üretmeye adanmış bir kurum olan Kuantum Hesaplama Grubu (GQC) (López) tarafından yapılan ilerlemelerle desteklenen mevcut kuantum hesaplama durumunu göstermektedir Turing hesaplama hakkında varsayımlar.

9- Görelilik: Icarus deneyi

İtalya'daki Gran Sasso laboratuvarında yürütülen Icarus deneysel araştırması, Einstein'ın görelilik teorisinin doğru olduğunu doğrulayarak bilimsel dünyaya huzur getirdi.

Bu araştırma, yedi nötinozun hızını, Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN) tarafından verilen bir ışık huzmesiyle ölçmüştür;.

Bu sonuçlar önceki deneylerde CERN tarafından elde edilenlerin aksine, önceki yıllarda nötrinoların ışıktan 730 kilometre daha hızlı gittiği sonucuna vardı..

Anlaşılan, daha önce CERN tarafından verilen sonuç, deney sırasındaki zayıf GPS bağlantısından kaynaklanıyordu (El tiempo, 2012).

referanslar

  1. Klasik fizik ile modern fizik arasındaki fark nedir? Reference.com adresinden alındı.
  2. Elektrik ve manyetizma. Dünya Bilimi Dünyası. Telif Hakkı 2003, The Gale Group, Inc. encyclopedia.com adresinde alındı.
  3. Mekanik. Wikipedia.org sitesinden alındı.
  4. Akışkan Dinamiği. Wikipedia.org sitesinden alındı.
  5. Optik. Tanım. Dictionary.com'da alındı.
  6. Optik. McGraw-Hill Bilim ve Teknoloji Ansiklopedisi (5. Baskı.). McGraw-Hill. 1993.
  7. Optik. Wikipedia.org sitesinden alındı.
  8. Termodinamik nedir? Grc.nasa.gov adresinde kurtarıldı.
  9. Einstein A. (1916). Görelilik: Özel ve Genel Teori. Wikipedia.org sitesinden alındı.
  10. Will, Clifford M (2010). "Görelilik". Grolier Multimedya Ansiklopedisi. Wikipedia.org sitesinden alındı.
  11. Büyük Patlama'nın kanıtı nedir? Astro.ucla.edu içinde kurtarıldı.
  12. Planck ve neredeyse mükemmel evreni ortaya koyuyor. O kurtarıldı..