Hvordan fysik fungerer, og hvorfor du studerer det

Fysik er den videnskabelige undersøgelse af stof og energi og hvordan de interagerer med hinanden. Denne energi kan have form af bevægelse, lys, elektricitet, stråling, tyngdekraft - næsten hvad som helst, ærligt. Fysik beskæftiger sig med stof på skalaer, der spænder fra subatomære partikler (dvs. de partikler, der udgør atomet, og de partikler, der udgør de der partikler) til stjerner og endda hele galakser.

Som en eksperimentel videnskab, fysik bruger videnskabelig metode at formulere og testhypoteser der er baseret på observation af den naturlige verden. Målet med fysik er at bruge resultaterne af disse eksperimenter til at formulere videnskabelige love, normalt udtrykt i matematiksprog, som derefter kan bruges til at forudsige andre fænomener.

Når du taler om teoretisk fysik, du taler om det fysiske område, der er fokuseret på at udvikle disse love og bruge dem til at ekstrapolere til nye forudsigelser. Disse forudsigelser fra teoretiske fysikere skaber derefter nye spørgsmål, som eksperimentelle fysikere derefter udvikler eksperimenter til at teste. På denne måde interagerer de teoretiske og eksperimentelle komponenter i fysik (og videnskab generelt) med hinanden og skubber hinanden frem for at udvikle nye videnområder.

I en bredere forstand kan fysik ses som det mest grundlæggende i naturvidenskaben. Kemi kan for eksempel ses som en kompleks anvendelse af fysik, da den fokuserer på samspillet mellem energi og stof i kemiske systemer. Vi ved også, at biologi i sig selv er en anvendelse af kemiske egenskaber i levende ting, hvilket betyder, at den også i sidste ende styres af de fysiske love.

Selvfølgelig tænker vi ikke på disse andre områder som en del af fysik. Når vi undersøger noget videnskabeligt, ser vi efter mønstre i den skala, der er mest passende. Selvom enhver levende ting handler på en måde, der grundlæggende er drevet af de partikler, som den er sammensat af, prøver man på forklare et helt økosystem med hensyn til opførsel af grundlæggende partikler ville dykke ned i et nyttigt niveau af detalje. Selv når vi ser på en væskes opførsel, ser vi generelt på væskens egenskaber som helhed igennem væskedynamik, snarere end at være særlig opmærksom på de enkelte partiklers opførsel.

Fordi fysik dækker så meget område, er det opdelt i flere specifikke studieretninger, såsom elektronik, kvantefysik, astronomi og biofysik.

Fysik inkluderer studiet af astronomi, og på mange måder var astronomi menneskehedens første organiserede videnskabsområde. Gamle folk kiggede på stjernerne og anerkendte mønstre der, og begyndte derefter at bruge matematisk præcision til at fremsætte forudsigelser om, hvad der ville ske i himlen, baseret på disse mønstre. Uanset hvilke mangler der var i disse specifikke forudsigelser, var metoden til at forsøge at forstå det ukendte værdig.

At forsøge at forstå det ukendte er stadig et centralt problem i menneskets liv. På trods af alle vores fremskridt inden for videnskab og teknologi betyder det at være menneske at du er i stand til at forstå nogle ting, og også at der er ting, du ikke forstår. Videnskab lærer dig en metode til at nærme sig det ukendte og stille spørgsmål, der kommer til hjertet af hvad der er ukendt og hvordan man gør det kendt.

Fysik fokuserer især på nogle af de mest grundlæggende spørgsmål om vores fysiske univers. Stort set de eneste mere grundlæggende spørgsmål, der kunne stilles, falder inden for den filosofiske verden af ​​"metafysik" (opkaldt for at være bogstaveligt talt "ud over fysik"), men problemet er, at disse spørgsmål er så grundlæggende, at mange af spørgsmålene i den metafysiske verden forbliver uafklarede, selv efter århundreder eller tusinder af undersøgelser fra de fleste af historiens største sind. På den anden side har fysik løst mange grundlæggende spørgsmål, selvom disse beslutninger har en tendens til at åbne helt nye typer spørgsmål.

For mere om dette emne, tjek "Hvorfor studere fysik? " (tilpasset med tilladelse fra bogen) Hvorfor videnskab? af James Trefil).