Различные области физики

Физика — это отрасль науки, изучающая природу и свойства неживой материи и энергии, не изучаемые химией или биологией, а также фундаментальные законы материальной вселенной. Таким образом, это огромная и разнообразная область исследования.

Чтобы разобраться в этом, ученые сосредоточили свое внимание на одной или двух меньших областях дисциплины. Это позволяет им стать экспертами в этой узкой области, не увязая в огромном объеме знаний о мире природы.

Области физики

Физику иногда разбивают на две широкие категории в зависимости от истории науки: классическая физика, включающая исследования, возникшие от эпохи Возрождения до начала 20 века; и Современная физика, включающая те исследования, которые были начаты с того периода. Частью разделения можно считать масштаб: современная физика фокусируется на более мелких частицах, более точных измерениях и более широких законах, которые влияют на то, как мы продолжаем изучать и понимать, как устроен мир.

Другой способ разделить физику — это прикладная или экспериментальная физика (в основном, практическое использование материалов) и теоретическая физика (построение всеобъемлющих законов о том, как работает Вселенная).

Когда вы читаете различные формы физики, должно стать очевидным, что есть некоторое совпадение. Например, разница между астрономией, астрофизикой и космологией иногда может быть практически бессмысленной. То есть всем, кроме астрономов, астрофизиков и космологов, которые могут относиться к различиям очень серьезно.

Классическая физика

До начала 19 века физика концентрировалась на изучении механики, света, звука и волнового движения, тепла и термодинамики, а также электромагнетизма. Классические области физики, которые изучались до 1900 года (и продолжают развиваться и преподаваться сегодня), включают:

• Акустика: Изучение звука и звуковых волн.В этой области вы изучаете механические волны в газах, жидкостях и твердых телах. Акустика включает приложения для сейсмических волн, ударов и вибрации, шума, музыки, связи, слуха, подводного звука и атмосферного звука. Таким образом, он охватывает науки о Земле, науки о жизни, инженерию и искусство.
• Астрономия: Изучение космоса, включая планеты, звезды, галактики, глубокий космос и вселенную. Астрономия — одна из древнейших наук, использующая математику, физику и химию для понимания всего, что находится за пределами земной атмосферы.
• Химическая физика: Изучение физики химических систем. Химическая физика фокусируется на использовании физики для понимания сложных явлений в различных масштабах от молекулы до биологической системы. Темы включают изучение наноструктур или динамики химических реакций.
• Вычислительная физика: Применение численных методов для решения физических задач, для которых уже существует количественная теория.
• Электромагнетизм: Изучение электрических и магнитных полей, которые являются двумя аспектами одного и того же явления.
• Электроника: Изучение потока электронов, как правило, в цепи.
• Динамика жидкости / механика жидкости: Изучение физических свойств «жидкостей», конкретно определяемых в данном случае как жидкости и газы.
• Геофизика: Изучение физических свойств Земли.
• Математическая физика: Применение математически строгих методов для решения задач в физике.
• Механика: Изучение движения тел в системе отсчета.
• Метеорология/физика погоды: Физика погоды.
• Оптика / Физика света: Изучение физических свойств света.
• Статистическая механика: Изучение больших систем путем статистического расширения знаний о меньших системах.
• Термодинамика: Физика тепла.

Современная физика

Современная физика охватывает атом и его составные части, теорию относительности и взаимодействие высоких скоростей, космологию и исследование космоса, а также мезоскопическую физику, те части Вселенной, которые имеют размеры от нанометров до микрометров. Некоторые из областей современной физики: