Починаючи з принципу Архімеда, що датується приблизно 250 роком до нашої ери, аж до гонки за доказом квантової гравітації, цікавість фізичного світу хвилювала людський розум так, як жодна інша дисципліна.
І все ж здебільшого люди бояться фізики. Учні стресують, вивчаючи її, а школи повідомляють про постійні труднощі із залученням та утриманням кваліфікованих учителів з цієї дисципліни.
Безсумнівно, фізика - далекосяжне дослідження, зацікавлене як субатомними, так і астрономічними сферами.
Важливо пам’ятати, що вивчення фізики, як і будь-чого іншого, не є всеохоплюючим.
Звичайно, необхідно опанувати основи, формули та поняття, але після цього ви самі вибираєте, куди направити свою пристрасть!
Сьогодні Superprof допоможе вам зрозуміти фізичний базис: властивості матерії та закони, що керують її поведінкою, а також сили, які на неї діють.
Не обійдемо стороною і визначних фізиків, котрі радикально змінили наше бачення навколишнього світу.
Словничок з фізики
Час зізнатися: коли Шелдон Купер балакає про науку, хто з вас відчуває, як потихеньку закипає дах?
Для мейнстриму фізики “Теорія великого вибуху” зробила більше, ніж будь-який інший телевізійний серіал
Чи не здається вам, однак, що наукові аспекти в серіалі - випадкові та розрізнені, з незрозумілими словами, котрі звучать так, ніби герої обговорюють наступний фільм про супергероїв, а не глибоку науку?
Можливо, Пенні могла б реагувати на вчених, які розповідають про свою роботу, зовсім по-іншому, якби розуміла, про що вони власне говорять.
А саме, якби вона знала значення таких слів:
- квант: саме по собі це слово означає “найменша можлива одиниця”. Поєднаний з багатьма фізичними концепціями, квант описує дослідження на рівні найменших частинок. Деякі галузі дослідження на квантовому рівні включають:
- квантову механіку, де квантова теорія поля вивчає найменші масштаби енергії. Вона також відома як квантова фізика, квантова теорія та матрична механіка;
- квантова заплутаність займається дискурсом вивчення однієї частинки, яка впливає на всі інші частинки, пов’язані з нею.
- квантова оптика - це вивчення поведінки світла, точніше, фотонів;
- квантове тунелювання описує явище руху матерії через потенційний бар’єр, навіть якщо вона не має достатньо енергії для його подолання;
- квантова електродинаміка: вдале поєднання спеціальної теорії відносності та квантової механіки.
Не всі квантові теорії мають зміст. Наприклад, квантова гравітація, постулат, який намагається описати гравітаційні сили в термінах квантової механіки, ще належить підтвердити.
Бозони та ферміони - це два класи субатомних частинок, названі на честь фізика-теоретика Сатьендри Натх Бозе та фізика-теоретика й експериментатора Енріко Фермі.
Третій клас, який називається адроном, є складовою частинкою, що формується з двох або більше кварків. Адрони долають розрив між ферміонами та бозонами.
Кварки - інший тип елементарних частинок, вони єдині, здатні відчувати всі чотири фундаментальні сили.
Основними силами є електромагнетизм, гравітація, сильна ядерна взаємодія та слабка ядерна взаємодія.
Так, термінів для опису фізичної сфери справді багато, але чому б не копнути глибше і дізнатися більше?
А зараз давайте поговоримо про великі уми, які розширили наше розуміння світу!
Найкращий репетитор з фізики Рівне
Відомі фізики
Багато людей стверджують, що теперішнє людство одержиме знаменитостями. Проте якби це було правдою, усі б знали ці імена!
Фізику заснували як дисципліну в епоху Відродження, хоча до того часу було вже проведено безліч фізичних досліджень
Галілей домігся значних успіхів у вивченні космосу, навіть розвінчав кілька давніх теорій, але саме Вільяму Гілберту варто присвоїти титул першого сучасного фізика.
Вільям Гілберт стверджував про необхідність надійних експериментів і наводив відповідні аргументи. В той час фізики або займалися теорією без експериментів, або фактично працювали, не формулюючи жодної теорії, яка б дозволила відтворити їхню роботу.
Завдяки тому, що містер Гілберт відмовився від припущень і філософських думок, а інші вчені прийняли його етос, фізика почала прогресувати семимильними кроками.
Навіть сьогодні фізики будь-якого типу підтримують його дослідницьку парадигму, зокрема:
- Алан Гут, фізик-теоретик, чия робота в теорії елементарних частинок розширила наші знання про Великий вибух. Насправді він був піонером теорії космічного розширення;
- Едвард Віттен, професор математичної фізики, проводить дослідження в теорії струн та квантової гравітації;
- Роджер Пенроуз - учитель покійного великого Стівена Хокінга. Учень так і не перевершив свого наставника, проте й Хокінг залишився нескореним; вони насолоджувалися довгою співпрацею, яка в один момент призвела до спільного нагородження премією Вулфа.
Незважаючи на те, що у галузі фізики більшість дослідників - це чоловіків, жінки-фізикині також йдуть нога в ногу у відкриттях та розвитку науки.
Ще будучи аспіранткою, астрофізикиня Джоселін Белл Бернелл першою спостерігала та записувала пульсари, відкриття, яке принесло їй Нобелівську премію з фізики.
Фабіола Джанотті, фізикиня елементарних частинок і перша жінка-генеральна директорка CERN, була керівницею проєкту ATLAS, за допомогою якого вперше спостерігали бозон Хіггса.
Астрофізикиня Сандра Фабер зосередила своє дослідження на розвитку галактики. Вона перша постулювала, що чим яскравіша галактика, тим швидше повинні “подорожувати” її зірки.
Як же багато фантастичних людей, котрі досліджують наш Всесвіт теоретично, так і через відкриття!
Основні поняття з фізики
Незалежно від того, наскільки відомий фізик або фізикиня чи які його/її досягнення, кожна фізична теорема та фізичне відкриття базуються на тих самих кількох фундаментальних концепціях.
Давайте на мить поміркуємо про Всесвіт: він великий і все ще розширюється, наповнений енергією та матерією. Сам по собі Всесвіт може бути незвичайною концепцією - безмежний (хоча, хто знає?!) і здебільшого недосліджений!
Однак ті самі сили, які керують фізикою нашого Всесвіту, також застосовуються до елементарних частинок.
Це гравітація, електромагнітні сили, слабкі та сильні ядерні взаємодії.
Ці сили зовнішні по відношенню до матерії і діють на неї, притягуючи або відштовхуючи, зв'язують або створюють.
Важливо не плутати силу з енергією. Все має енергію, будь то потенційна енергія, кінетична енергія, пружна або промениста.
Хвилі несуть енергію!
Звукові хвилі, мікрохвилі, сейсмічні та гравітаційні хвилі є явищами переносу енергії.
Що особливо цікаво в них, так це те, що вони транспортують енергію, але не речовину.
Гравітаційні хвилі - особливо загадкові, тому що вони викликані найенергетичнішими процесами в нашому Всесвіті та коливаються в просторі-часі.
Незважаючи на те, що Альберт Ейнштейн передбачив їх у 1916 році, ці хвилі були підтверджені лише нещодавно - у 2016 році, якщо бути точними!
Насправді, ключові поняття фізики неважко освоїти, і як тільки ви це зробите, то можете продовжити дослідження теоретичної, експериментальної фізикою або навіть фізикою конденсованих середовищ – однією з найактивніших галузей вивчення фізики сьогодні!
Фізика онлайн допомога - не баріться!
Факти з фізики, які вас вразять
Все ще вважаєте фізику складним предметом? Ба більше того, нудним?
Нічого з вищезазначеного і досі не розвіяло ваш страх перед опануванням цієї науки?
А що, коли ми скажемо, що Доктор Хто був не стільки науковою фантастикою, скільки науковим фактом? Ну, принаймні, у ракурсі сучасної науки...
Наша поточна модель космології говорить про нескінченні паралельні всесвіти, які щасливо існують пліч-о-пліч
Оскільки вони нескінченні, все, що могло статися або станеться, вже сталося в тому чи іншому всесвіті. Звучить трохи знайомо?
А як щодо простору-часу та прориву діри в тканині реальності?
Навіть звукова викрутка Доктора є дійсним фізичним постулатом: налаштований на правильну частоту, такий пристрій цілком може спонукати молекули поводитися по-іншому.
Правда полягає в тому, що розважаючи, цей серіал багато в чому підтверджує закони фізики!
Тепер розглянемо плазму. Вона тече по наших венах і наповнює космос, плазма навіть забезпечує трансляцію телебачення високої чіткості!
Плазма є одним із чотирьох основних станів речовини; інші три: рідина, тверде тіло та газ.
Грецьке значення цього слова, “формуюча речовина”, робить його унікальним для застосування в галузях медичної фізики (відносно нової галузі досліджень), інженерії (виготовлення напівпровідників) і, звичайно, ж астрофізики.
На щастя, хоча всі ці терміни носять однакову назву, плазма у вашому тілі значно відрізняється від плазми Сонця. Якби вони були одного складу, ми б усі вибухнули!
І все-таки фізика плазми є найбільш інтригуючою галуззю дослідження...
У нашому фізичному світі є так багато захоплюючих і дивовижних аспектів та сфер, де можна заявити про себе: від молекулярної, прикладної та обчислювальної фізики, аж до фізики високих енергій!
А куди б ви хотіли спрямувати свою пристрасть?
Може, до неба, вивчаючи космос? Або вам подобається фізика елементарних частинок? Ви завжди мріяли розбити щось на атоми у Великому адронному колайдері? Для цього варто не боятися фізичної освіти!
Вам сподобалась ця стаття? Оцініть її!
Loading...
