Zdieľam:
9 odborov klasickej a modernej fyziky
Medzi klasickej a modernej fyziky môžeme vyzdvihnúť akustiku, optiku alebo mechaniku v najprimitívnejšom poli a kozmológiu, kvantovú mechaniku alebo relativitu v najnovších aplikáciách.
Klasická fyzika opisuje teórie vyvinuté pred rokom 1900, a moderná fyzika udalosti, ktoré nastali po roku 1900. Klasická fyzika sa zaoberá hmotou a energiou, v makroúrovni, bez toho, aby sa dostala do zložitejších kvantových štúdií. modernej fyziky.
Max Planck, jeden z najvýznamnejších vedcov v histórii, znamenal koniec klasickej fyziky a začiatok modernej fyziky kvantovou mechanikou..
Pobočky klasickej fyziky
1. Akustika
Ucho je biologický nástroj par excellence, ktorý prijíma určité vlnové vibrácie a interpretuje ich ako zvuk.
Akustika, ktorá sa zaoberá štúdiom zvuku (mechanické vlny v plynoch, kvapalinách a tuhých látkach), súvisí s výrobou, riadením, prenosom, príjmom a účinkami zvuku.
Akustická technológia zahŕňa hudbu, štúdium geologických, atmosférických a podmorských javov.
Psychoakustika, študuje fyzikálne účinky zvuku v biologických systémoch, prítomný, pretože Pythagoras prvýkrát počul zvuky vibračných strun a kladív, ktoré zasiahli nákovy v šiestom storočí pred naším letopočtom. C. Ale najpôsobivejším vývojom v medicíne je ultrazvuková technológia.
2- Elektrina a magnetizmus
Elektrina a magnetizmus pochádzajú z jednej elektromagnetickej sily. Elektromagnetizmus je odvetvie fyziky, ktoré opisuje interakcie elektriny a magnetizmu.
Magnetické pole je vytvárané elektrickým prúdom v pohybe a magnetické pole môže indukovať pohyb nábojov (elektrický prúd). Pravidlá elektromagnetizmu tiež vysvetľujú geomagnetické a elektromagnetické javy, ktoré opisujú interakciu nabitých častíc atómov.
Elektromagnetizmus bol predtým vnímaný na základe účinkov blesku a elektromagnetického žiarenia ako svetelného efektu.
Magnetizmus sa už dlho používa ako základný nástroj navigácie vedený kompasom.
Fenomén elektrických nábojov v pokoji, bol zistený starovekými Rimanmi, ktorí pozorovali spôsob, akým vtieraný hrebeň priťahoval častice. V kontexte kladných a záporných poplatkov sa rovnaké poplatky navzájom odpudzujú a rôzne sa navzájom priťahujú.
Možno budete mať záujem dozvedieť sa viac o tejto téme objavovaním 8 typov elektromagnetických vĺn a ich charakteristík.
3- Mechanika
Týka sa správania fyzických tiel, keď sú vystavené silám alebo posunom, a následným účinkom tiel v ich prostredí.
Na úsvite modernizmu položili vedci Jayam, Galileo, Kepler a Newton základy toho, čo je teraz známe ako klasická mechanika.
Táto sub-disciplína sa zaoberá pohybom síl na objektoch a časticiach, ktoré sú v pokoji alebo sa pohybujú rýchlosťou výrazne nižšou ako je rýchlosť svetla. Mechanika opisuje charakter tiel.
Termín telo zahŕňa častice, projektily, kozmické lode, hviezdy, časti strojov, časti pevných látok, časti tekutín (plyny a kvapaliny). Častice sú telá s malou vnútornou štruktúrou, považované za matematické body v klasickej mechanike.
Tuhé telesá majú veľkosť a tvar, ale zachovávajú si jednoduchosť podobnú veľkosti častíc a môžu byť polotuhé (elastické, tekuté)..
4- Mechanika kvapalín
Fluidná mechanika opisuje prietok kvapalín a plynov. Dynamika tekutín je vetva, z ktorej sa vynárajú sub-disciplíny, ako je aerodynamika (štúdium vzduchu a iných plynov v pohybe) a hydrodynamika (štúdium pohybujúcich sa kvapalín)..
Dynamika tekutín je široko používaná: na výpočet síl a momentov v lietadlách, určovanie hmotnosti olejovej kvapaliny cez ropovody, okrem predpovede počasia, kompresiu hmlovín v lietadlách. modelovanie štiepenia medzihviezdneho priestoru a jadrového štiepenia.
Táto vetva ponúka systematickú štruktúru, ktorá zahŕňa empirické a semiempirické zákony odvodené z merania prietoku a používané na riešenie praktických problémov..
Riešenie problému dynamiky tekutín zahŕňa výpočet vlastností tekutiny, ako je rýchlosť prúdenia, tlak, hustota a teplota a funkcie priestoru a času..
5. Optika
Optika sa zaoberá vlastnosťami a javmi viditeľného a neviditeľného svetla a videnia. Štúdium správania a vlastností svetla, vrátane jeho interakcie s hmotou, popri budovaní vhodných nástrojov.
Popíšte správanie viditeľného, ultrafialového a infračerveného svetla. Keďže svetlo je elektromagnetická vlna, iné formy elektromagnetického žiarenia, ako sú röntgenové žiarenie, mikrovlnné rúry a rádiové vlny, majú podobné vlastnosti..
Táto vetva je relevantná pre mnoho príbuzných disciplín ako astronómia, inžinierstvo, fotografia a medicína (oftalmológia a optometria). Jeho praktické aplikácie sa nachádzajú v rôznych technológiách a každodenných predmetoch, vrátane zrkadiel, šošoviek, ďalekohľadov, mikroskopov, laserov a optických vlákien..
6. Termodynamika
Odvetvie fyziky, ktoré študuje účinky práce, tepla a energie systému. Narodil sa v 19. storočí s výskytom parného stroja. Zaoberá sa iba pozorovaním a reakciou vo veľkom meradle pozorovateľného a merateľného systému.
Malé plynové interakcie sú opísané kinetickou teóriou plynov. Metódy sa navzájom dopĺňajú a sú vysvetlené termodynamikou alebo kinetickou teóriou.
Zákony termodynamiky sú:
- Entalpické právo: súvisí s rôznymi formami kinetickej a potenciálnej energie v systéme s prácou, ktorú môže systém vykonávať, plus prenosom tepla.
- To vedie k druhému zákonu ak definícii inej premennej štátu zákona o entropii.
- nulového zákona definuje termodynamickú rovnováhu vo veľkom merítku teploty, na rozdiel od definície v malom meradle, ktorá sa vzťahuje na kinetickú energiu molekúl.
Pobočky modernej fyziky
7. Kozmológia
Je to štúdium štruktúr a dynamiky vesmíru vo väčšom meradle. Preskúmajte jeho pôvod, štruktúru, vývoj a cieľové miesto určenia.
Kozmológia, ako veda, vznikla s princípom Copernicus - nebeské telá dodržiavajú fyzikálne zákony identické so zákonmi Zeme a Newtonovskej mechaniky, čo nám umožnilo pochopiť tie fyzikálne zákony.
Fyzická kozmológia začala v roku 1915 vývojom Einsteinovej všeobecnej teórie relativity, po ktorej nasledovali veľké pozorovacie objavy v 20. rokoch 20. storočia..
Dramatické pokroky v pozorovacej kozmológii od 90. rokov, vrátane kozmického mikrovlnného pozadia, vzdialených prieskumov supernov a galaxií, viedli k vývoju štandardného modelu kozmológie.
Tento model sa drží obsahu veľkých množstiev temnej hmoty a temných energií obsiahnutých vo vesmíre, ktorých povaha ešte nie je presne definovaná..
8- kvantová mechanika
Odvetvie fyziky, ktoré študuje správanie hmoty a svetla, na atómovej a subatomárnej škále. Jeho cieľom je opísať a vysvetliť vlastnosti molekúl a atómov a ich zložiek: elektróny, protóny, neutróny a ďalšie esoterickejšie častice, ako sú kvarky a gluóny.
Medzi tieto vlastnosti patrí vzájomné pôsobenie častíc a elektromagnetické žiarenie (svetlo, röntgenové žiarenie a žiarenie gama)..
Viacerí vedci prispeli k vytvoreniu troch revolučných princípov, ktoré postupne získali uznanie a experimentálne overenie v rokoch 1900 až 1930.
- Kvantifikované vlastnosti. Pozícia, rýchlosť a farba sa niekedy môžu vyskytovať len v určitých množstvách (napríklad kliknutie na číslo podľa čísla). Toto je v protiklade s koncepciou klasickej mechaniky, ktorá hovorí, že takéto vlastnosti musia existovať v plochom a kontinuálnom spektre. Ak chcete opísať myšlienku, že niektoré vlastnosti kliknite, vedci razili sloveso kvantifikovať.
- Častice svetla. Vedci vyvrátili 200 rokov experimentov postulovaním, že svetlo sa môže správať ako častica a nie vždy "ako vlny / vlny v jazere"..
- Hmotné vlny. Hmota sa môže správať aj ako vlna. To dokazuje 30 rokov experimentov, ktoré tvrdia, že hmota (ako elektróny) môže existovať ako častice.
9- Relativita
Táto teória pokrýva dve teórie Alberta Einsteina: špeciálnu relativitu, ktorá sa vzťahuje na elementárne častice a ich interakcie - opisujúce všetky fyzikálne javy okrem gravitácie - a všeobecnú relativitu, ktorá vysvetľuje zákon gravitácie a jej vzťah k iným silám. povahy.
Vzťahuje sa na kozmologickú oblasť, astrofyziku a astronómiu. Relativita transformovala postuláty fyziky a astronómie v 20. storočí, pričom vyhnala 200 rokov Newtonovskej teórie.
Zavedené pojmy ako časopriestor ako jednotná entita, relativita simultánnosti, kinematická a gravitačná dilatácia času a kontrakcie dĺžky.
V oblasti fyziky zlepšil vedu o elementárnych časticiach a ich základných interakciách spolu s inauguráciou jadrového veku..
Kozmológia a astrofyzika predpovedali mimoriadne astronomické javy ako neutrónové hviezdy, čierne diery a gravitačné vlny.
Príklady výskumu každej vetvy
1. Akustika: vyšetrovanie UNAM
Akustické laboratórium Katedry fyziky Prírodovedeckej fakulty UNAM vykonáva špecializovaný výskum v oblasti vývoja a implementácie techník na štúdium akustických javov..
Najbežnejšie experimenty zahŕňajú rôzne médiá s odlišnými fyzikálnymi štruktúrami. Tieto prostriedky môžu byť tekuté, veterné tunely alebo použitie nadzvukovej dýzy.
Vyšetrovanie, ktoré v súčasnosti prebieha v UNAM, je frekvenčné spektrum gitary, v závislosti od miesta, kde sa hrá. Študujú sa aj akustické signály vysielané delfínmi (Forgach, 2017)..
2- Elektrina a magnetizmus: vplyv magnetických polí v biologických systémoch
Francisco José Caldas okresná univerzita, vykonáva výskum vplyvu magnetických polí v biologických systémoch. To všetko s cieľom identifikovať všetky predchádzajúce vyšetrovania, ktoré boli vykonané na túto tému a vydať nové poznatky.
Výskumy naznačujú, že magnetické pole Zeme je trvalé a dynamické so striedavými a vysokými intenzitami.
Hovoria tiež o druhoch, ktoré závisia od konfigurácie tohto magnetického poľa, aby sa mohli orientovať, ako sú včely, mravce, losos, veľryby, žraloky, delfíny, motýle, korytnačky, okrem iného (Fuentes, 2004).
3- Mechanika: ľudské telo a nulová gravitácia
Viac ako 50 rokov, NASA má pokročilý výskum účinkov nulovej gravitácie na ľudské telo.
Tieto vyšetrovania umožnili mnohým astronautom bezpečne sa pohybovať na Mesiaci alebo žiť viac ako rok na Medzinárodnej vesmírnej stanici.
Výskum NASA analyzuje mechanické vplyvy, ktoré má nulová gravitácia na telo, s cieľom znížiť ich a zabezpečiť, aby astronauti mohli byť poslaní na vzdialenejšie miesta v slnečnej sústave (Strickland & Crane, 2016).
4- Mechanika kvapalín: Leidenfrostov efekt
Efekt Leidenfrost je jav, ktorý sa vyskytuje, keď sa kvapka tekutiny dotkne horúceho povrchu pri teplote vyššej ako je teplota varu..
Študenti doktorandského štúdia na Univerzite v Liège vytvorili experiment, ktorý pozná účinky gravitácie na dobu odparovania tekutiny a správanie sa počas tohto procesu..
Povrch bol najprv zahrievaný a v prípade potreby naklonený. Použité kvapky vody boli sledované infračerveným svetlom, aktivovali servomotory zakaždým, keď sa vzdialili od stredu povrchu (Investigación y ciencia, 2015).
5. Optika: Ritter pozorovania
Johann Wilhelm Ritter bol nemecký lekárnik a vedec, ktorý vykonal množstvo lekárskych a vedeckých experimentov. Medzi jeho najvýznamnejšie príspevky v oblasti optiky patrí objav ultrafialového svetla.
Ritter založil svoj výskum na objavení infračerveného svetla Williamom Herschelom v roku 1800, určujúc týmto spôsobom, že to bola existencia neviditeľných svetiel, čo bolo možné a uskutočňovanie experimentov s chloridom strieborným a rôznymi svetelnými lúčmi (Cool Cosmos, 2017).
6. Termodynamika: termodynamická slnečná energia v Latinskej Amerike
Tento výskum sa zameriava na štúdium alternatívnych zdrojov energie a tepla, ako je napríklad slnečná energia, pričom hlavným záujmom je termodynamická projekcia slnečnej energie ako trvalo udržateľného zdroja energie (Bernardelli, 201)..
Na tento účel je študijný dokument rozdelený do piatich kategórií:
1. Slnečné žiarenie a distribúcia energie na zemskom povrchu.
2 - Použitie slnečnej energie.
3 - Pozadie a vývoj využívania slnečnej energie.
4. Termodynamické inštalácie a typy.
5 - Prípadové štúdie v Brazílii, Čile a Mexiku.
7. Kozmológia: Temný energetický prieskum
Temný energetický prieskum, či Temný energetický prieskum, bol vedeckou štúdiou vykonanou v roku 2015, ktorej hlavným účelom bolo zmerať veľkoplošnú štruktúru vesmíru..
S týmto výskumom sa spektrum otvorilo mnohým kozmologickým výskumom, ktorých cieľom je určiť množstvo tmavej hmoty prítomnej v súčasnom vesmíre a jej distribúciu..
Na druhej strane, výsledky, ktoré presadzuje DES, sú v protiklade s tradičnými teóriami o vesmíre, vydanými po vesmírnej misii Planck, financovanej Európskou vesmírnou agentúrou.
Tento výskum potvrdil teóriu, že vesmír je v súčasnosti zložený z 26% temnej hmoty.
Taktiež boli vyvinuté lokalizačné mapy, ktoré presne merali štruktúru 26 miliónov vzdialených galaxií (Bernardo, 2017)..
8. Kvantová mechanika: teória informácií a kvantové výpočty
Tento výskum sa snaží preskúmať dve nové oblasti vedy, ako napríklad informácie a kvantové výpočty. Obe teórie sú základom pre rozvoj telekomunikačných zariadení a zariadení na spracovanie informácií.
Táto štúdia prezentuje súčasný stav kvantovej výpočtovej techniky, podporený pokrokom skupiny Quantum Computation Group (GQC) (López), inštitúcie, ktorá je zameraná na poskytovanie rozhovorov a vytváranie poznatkov na túto tému na základe prvého Turingové postuláty o počítačoch.
9- Relativita: Icarusov experiment
Experimentálny výskum Icarus, ktorý sa uskutočnil v laboratóriu Gran Sasso v Taliansku, priniesol vedeckému svetu pokoj a overil, že Einsteinova teória relativity je pravdivá..
Toto vyšetrenie meralo rýchlosť siedmich neutrín s lúčom svetla, ktoré vydalo Európske centrum pre jadrový výskum (CERN), pričom sa dospelo k záveru, že neutrína neprekračujú rýchlosť svetla, ako bolo uvedené v predchádzajúcom experimente rovnakého laboratória..
Tieto výsledky boli opačné ako výsledky získané v predchádzajúcich experimentoch CERN-u, ktoré v predchádzajúcich rokoch dospeli k záveru, že neutrína cestovali o 730 kilometrov rýchlejšie ako svetlo.
Zdá sa, že záver, ktorý predtým poskytol CERN, bol spôsobený zlým pripojením GPS v čase experimentu (El tiempo, 2012).
referencie
- Ako je klasická fyzika odlišná od modernej fyziky? Získané na referenčnej stránke.
- Elektrina a magnetizmus. Svet vedy o Zemi. Copyright 2003, The Gale Group, Inc. Získané na encyclopedia.com.
- Mechanika. Zdroj: wikipedia.org.
- Fluidná Dinamics. Zdroj: wikipedia.org.
- Optika. Definícia. Zdroj: slovník.sk.
- Optika. McGraw-Hill Encyklopédia vedy a technológie (5. vydanie). McGraw-Hill. 1993.
- Optika. Zdroj: wikipedia.org.
- Čo je to termodynamika? Získané na grc.nasa.gov.
- Einstein A. (1916). Relativita: Špeciálna a všeobecná teória. Zdroj: wikipedia.org.
- Will, Clifford M (2010). "Relativity". Grolier Multimediálna encyklopédia. Zdroj: wikipedia.org.
- Čo je dôkazom veľkého tresku? Obnovené v astro.ucla.edu.
- Planck odhaľuje a takmer dokonalý vesmír. Obnovené v súbore that.int.