Podíl:
9 oborů klasické a moderní fyziky
Mezi oborů klasické a moderní fyziky můžeme zdůraznit akustiku, optiku nebo mechaniku v nejprimitivnějším poli a kosmologii, kvantovou mechaniku nebo relativitu v nejnovějších aplikacích.
Klasická fyzika popisuje teorie vyvinuté před rokem 1900, a moderní fyzika události, které nastaly po roce 1900. Klasická fyzika se zabývá hmotou a energií, v makro-měřítku, aniž by šla do složitějších kvantových studií. moderní fyziky.
Max Planck, jeden z nejvýznamnějších vědců v historii, znamenal konec klasické fyziky a začátek moderní fyziky kvantovou mechanikou..
Odvětví klasické fyziky
1. Akustika
Ucho je biologický nástroj par excellence, který přijímá určité vlnové vibrace a interpretuje je jako zvuk.
Akustika, která se zabývá studiem zvuku (mechanické vlny v plynech, kapalinách a pevných látkách), souvisí s výrobou, řízením, přenosem, příjmem a působením zvuku..
Akustická technologie zahrnuje hudbu, studium geologických, atmosférických a podmořských jevů.
Psychoacoustics, studia fyzických účinků zvuku v biologických systémech, dar od Pythagoras slyšel poprvé, zvuky vibračních řetězců a kladiva, která udeřila kovadliny v šestém století BC. C. Ale nejpůsobivějším vývojem v medicíně je ultrazvuková technologie.
2- Elektřina a magnetismus
Elektřina a magnetismus pocházejí z jediné elektromagnetické síly. Elektromagnetismus je obor fyzikální vědy, který popisuje interakce elektřiny a magnetismu.
Magnetické pole je tvořeno elektrickým proudem v pohybu a magnetické pole může vyvolat pohyb nábojů (elektrický proud). Pravidla elektromagnetismu také vysvětlují geomagnetické a elektromagnetické jevy, popisující interakci nabitých částic atomů.
Dříve, elektromagnetismus byl zkušený na základě účinků blesku a elektromagnetického záření jako světelný efekt.
Magnetismus je již dlouho používán jako základní nástroj navigace vedený kompasem.
Fenomén elektrických nábojů v klidu zjistili starověcí Římané, kteří pozorovali způsob, jakým se třel hřeben přitahoval částice. V kontextu kladných i záporných poplatků se stejné poplatky navzájem odpuzují a různé se navzájem přitahují.
Možná budete mít zájem dozvědět se více o tomto tématu objevením 8 typů elektromagnetických vln a jejich charakteristik.
3- Mechanika
Vztahuje se k chování fyzických těl, když jsou vystaveny silám nebo posunům, a následným účinkům těles v jejich prostředí.
Na úsvitu modernismu položili vědci Jayam, Galileo, Kepler a Newton základy pro to, co je nyní známé jako klasická mechanika.
Tato dílčí disciplína pojednává o pohybu sil na objektech a částicích, které jsou v klidu nebo se pohybují rychlostí výrazně nižší než je rychlost světla. Mechanika popisuje povahu těl.
Termín tělo zahrnuje částice, projektily, kosmické lodě, hvězdy, části strojů, části pevných látek, části tekutin (plyny a kapaliny). Částice jsou tělesa s malou vnitřní strukturou, která je v klasických mechanikách považována za matematické body.
Tuhá tělesa mají velikost a tvar, ale zachovávají si jednoduchost, která je blízká velikosti částic a může být polotuhá (elastická, tekutá).
4. Mechanika kapalin
Fluidní mechanika popisuje proudění kapalin a plynů. Dynamika tekutin je větev, ze které vznikají sub-disciplíny, jako je aerodynamika (studium vzduchu a jiných plynů v pohybu) a hydrodynamika (studium pohybujících se kapalin).
Dynamika tekutin je široce používána: pro výpočet sil a momentů v letadlech, určování hmotnosti olejové kapaliny přes ropovody, kromě předpovědi počasí, komprese mlhovin v letadle. modelování mezihvězdného prostoru a jaderného štěpení.
Tato větev nabízí systematickou strukturu, která zahrnuje empirické a semiempirické zákony odvozené z měření průtoku a používané k řešení praktických problémů.
Řešení problému dynamiky tekutin zahrnuje výpočet vlastností kapaliny, jako je rychlost proudění, tlak, hustota a teplota a funkce prostoru a času..
5. Optika
Optika se zabývá vlastnostmi a jevy viditelného a neviditelného světla a vidění. Studovat chování a vlastnosti světla, včetně jeho interakce s hmotou, vedle budování vhodných nástrojů.
Popište chování viditelného, ultrafialového a infračerveného světla. Protože světlo je elektromagnetická vlna, jiné formy elektromagnetického záření, jako jsou rentgenové paprsky, mikrovlny a rádiové vlny, mají podobné vlastnosti..
Tato větev je relevantní pro mnoho příbuzných disciplín, jako je astronomie, strojírenství, fotografie a lékařství (oftalmologie a optometrie). Jeho praktické aplikace se nacházejí v různých technologiích a každodenních předmětech, včetně zrcadel, objektivů, dalekohledů, mikroskopů, laserů a optických vláken..
6. Termodynamika
Obor fyziky, který studuje účinky práce, tepla a energie systému. Narodil se v 19. století se vzhledem parního stroje. Zabývá se pouze pozorováním a reakcí ve velkém měřítku pozorovatelného a měřitelného systému.
Malé plynové interakce jsou popsány kinetickou teorií plynů. Metody se vzájemně doplňují a jsou vysvětleny termodynamikou nebo kinetickou teorií.
Zákony termodynamiky jsou:
- Enthalpy právo: Vztahuje se k různým formám kinetické a potenciální energie v systému s prací, kterou může systém vykonávat, plus přenos tepla.
- Toto vede k druhému právu a definici jiné státní proměnné volal entropie.
- nulový zákon definuje termodynamickou rovnováhu ve velkém měřítku, teploty na rozdíl od definice malého rozsahu vztahující se k kinetické energii molekul.
Pobočky moderní fyziky
7. Kosmologie
Jedná se o studium struktur a dynamiky vesmíru ve větším měřítku. Prozkoumejte jeho původ, strukturu, vývoj a konečné místo určení.
Kosmologie, jako věda, pocházela z principu Copernicus - nebeská tělesa poslouchají fyzikální zákony identické s těmi ze Země - a Newtonovské mechaniky, což nám umožnilo pochopit ty fyzikální zákony.
Fyzická kosmologie začala v roce 1915 s vývojem Einsteinovy obecné teorie relativity, následované velkými pozorovacími objevy ve dvacátých letech 20. století..
Dramatické pokroky v pozorovací kosmologii od devadesátých let, včetně kosmického mikrovlnného pozadí, vzdálených výzkumů supernov a galaxií, vedly k vývoji standardního modelu kosmologie.
Tento model se drží obsahu velkých množství temné hmoty a temných energií obsažených ve vesmíru, jejichž povaha ještě není dobře definována..
8. Kvantová mechanika
Větev fyziky, která studuje chování hmoty a světla, na atomové a subatomární škále. Jeho cílem je popsat a vysvětlit vlastnosti molekul a atomů a jejich složek: elektrony, protony, neutrony a další esoterické částice, jako jsou kvarky a gluony.
Tyto vlastnosti zahrnují vzájemné interakce částic a elektromagnetického záření (světlo, rentgeny a paprsky gama).
Mnoho vědců přispělo k vytvoření tří revolučních principů, které postupně získaly uznání a experimentální ověření v letech 1900 až 1930.
- Kvantifikované vlastnosti. Pozice, rychlost a barva se někdy mohou vyskytovat pouze ve specifických množstvích (např. Kliknutím na číslo podle čísla). Toto je protiklad k pojetí klasické mechaniky, který říká, že takové vlastnosti musí existovat v plochém a spojitém spektru. Chcete-li popsat myšlenku, že některé vlastnosti klepněte na tlačítko, vědci razili sloveso kvantifikovat.
- Částice světla. Vědci vyvrátili 200 let experimentů tím, že postulují, že světlo se může chovat jako částice a ne vždy "jako vlny / vlny v jezeře"..
- Hmotné vlny. Hmota se také může chovat jako vlna. To dokazuje 30 let experimentů, které tvrdí, že hmota (jako elektrony) může existovat jako částice.
9- Relativita
Tato teorie pokrývá dvě teorie Alberta Einsteina: speciální relativity, která se vztahuje na elementární částice a jejich interakce - popisující všechny fyzikální jevy kromě gravitace - a obecnou relativitu, která vysvětluje zákon gravitace a jeho vztah k jiným silám. povahy.
Vztahuje se na kosmologickou oblast, astrofyziku a astronomii. Relativita proměnila postuláty fyziky a astronomie ve 20. století a vyhnala 200 let Newtonovské teorie.
Představené pojmy jako časoprostor jako sjednocená entita, relativita simultánnosti, kinematická a gravitační dilatace času a zkracování délky.
V oblasti fyziky zlepšil vědu o elementárních částicích a jejich základních interakcích, spolu s inaugurací jaderného věku..
Kosmologie a astrofyzika předpověděla mimořádné astronomické jevy jako neutronové hvězdy, černé díry a gravitační vlny.
Výzkumné příklady každé větve
1. Akustika: vyšetřování UNAM
Akustická laboratoř Katedry fyziky Přírodovědecké fakulty UNAM provádí specializovaný výzkum v oblasti vývoje a implementace technik studia akustických jevů..
Nejběžnější experimenty zahrnují různá média s odlišnými fyzikálními strukturami. Tyto prostředky mohou být tekuté, aerodynamické tunely nebo použití nadzvukových proudů.
Vyšetřování, které se v současné době odehrává v UNAMu, je frekvenční spektrum kytary v závislosti na místě, kde se hraje. Studovány jsou také akustické signály vydávané delfíny (Forgach, 2017)..
2. Elektřina a magnetismus: vliv magnetických polí v biologických systémech
Francisco José Caldas okresní univerzita, provádí výzkum vlivu magnetických polí v biologických systémech. To vše za účelem zjištění všech předchozích šetření, která byla na toto téma provedena, a vydávání nových poznatků.
Výzkum ukazuje, že magnetické pole Země je trvalé a dynamické, se střídavými obdobími vysoké i nízké intenzity.
Mluví také o druzích, které závisí na konfiguraci tohoto magnetického pole, aby se orientovaly, jako jsou včely, mravenci, losos, velryby, žraloci, delfíni, motýli, želvy, mj. (Fuentes, 2004).
3- Mechanika: lidské tělo a nulová gravitace
NASA má již více než 50 let pokročilý výzkum účinků nulové gravitace na lidské tělo.
Tato vyšetřování umožnila mnoha kosmonautům bezpečně se pohybovat na Měsíci nebo žít více než rok na Mezinárodní kosmické stanici.
Výzkum NASA analyzuje mechanické účinky, které má nulová gravitace na tělo, s cílem snížit je a zajistit, aby astronauti mohli být posláni na vzdálenější místa ve sluneční soustavě (Strickland & Crane, 2016).
4- Mechanika kapalin: Leidenfrostův efekt
Efekt Leidenfrost je jev, ke kterému dochází, když se kapka tekutiny dotýká horkého povrchu při teplotě vyšší než je teplota varu..
Studenti doktorského studia na univerzitě v Liège vytvořili experiment, který má znát vliv gravitace na dobu odpařování tekutiny a chování tohoto procesu během uvedeného procesu..
Povrch byl zpočátku zahříván a v případě potřeby nakloněn. Použité vodní kapky byly sledovány pomocí infračerveného světla a aktivovaly servomotory pokaždé, když se vzdálily od středu povrchu (Investigación y ciencia, 2015).
5. Optika: pozorování Ritter
Johann Wilhelm Ritter byl německý lékárník a vědec, který provedl řadu lékařských a vědeckých experimentů. Mezi jeho nejvýznamnější příspěvky v oblasti optiky patří objev ultrafialového světla.
Ritter založil svůj výzkum na objevení infračerveného světla Williamem Herschelem v roce 1800, určujícím tímto způsobem, že to byla existence neviditelných světel, bylo možné a provádělo pokusy s chloridem stříbrným a různými světelnými paprsky (Cool Cosmos, 2017).
6. Termodynamika: termodynamická sluneční energie v Latinské Americe
Tento výzkum se zaměřuje na studium alternativních zdrojů energie a tepla, jako je solární energie, s jejím hlavním zájmem termodynamické zobrazení solární energie jako udržitelného zdroje energie (Bernardelli, 201).
Za tímto účelem je studijní dokument rozdělen do pěti kategorií:
1. Sluneční záření a distribuce energie na zemském povrchu.
2 - Využití sluneční energie.
3. Souvislosti a vývoj využití sluneční energie.
4. Termodynamické instalace a typy.
5 - Případové studie v Brazílii, Chile a Mexiku.
7. Kosmologie: Temný energetický průzkum
Temný energetický průzkum, neboli Temný energetický průzkum, byl vědeckou studií provedenou v roce 2015, jejímž hlavním účelem bylo změřit rozsáhlou strukturu vesmíru..
Tímto výzkumem bylo spektrum otevřeno četným kosmologickým výzkumům, jejichž cílem bylo zjistit množství temné hmoty přítomné v současném vesmíru a její distribuci..
Na druhé straně jsou výsledky, které DES prosadily, v rozporu s tradičními teoriemi o vesmíru, vydanými po vesmírné misi Planck, financované Evropskou kosmickou agenturou.
Tento výzkum potvrdil teorii, že vesmír se v současné době skládá z 26% temné hmoty.
Byly také vyvinuty polohové mapy, které přesně měřily strukturu 26 milionů vzdálených galaxií (Bernardo, 2017)..
8. Kvantová mechanika: teorie informací a kvantové výpočty
Tento výzkum se snaží prozkoumat dvě nové oblasti vědy, jako jsou informace a kvantové výpočty. Obě teorie jsou zásadní pro rozvoj telekomunikačních a informačních zařízení.
Tato studie prezentuje současný stav kvantové výpočetní techniky, podpořený pokroky, které učinila skupina Quantum Computation Group (GQC) (López), instituce zaměřená na poskytování rozhovorů a generování znalostí na toto téma, založená na první Turing postuláty o práci na počítači.
9- Relativita: Icarusův experiment
Experimentální výzkum Icarus, prováděný v laboratoři Gran Sasso v Itálii, přinesl vědeckému světu klid tím, že ověřil, že Einsteinova teorie relativity je pravdivá..
Toto vyšetřování měřilo rychlost sedmi neutrin s paprskem světla daných Evropským centrem pro jaderný výzkum (CERN), přičemž dospělo k závěru, že neutrina nepřekračují rychlost světla, jak bylo uzavřeno v minulém experimentu téže laboratoře..
Tyto výsledky byly opačné k těm, které byly získány v předchozích experimentech CERNu, které v předchozích letech dospěly k závěru, že neutrina putovala o 730 kilometrů rychleji než světlo.
Zdá se, že závěr, který dříve poskytl CERN, byl způsoben špatným připojením GPS v době experimentu (El tiempo, 2012).
Odkazy
- Jak se liší klasická fyzika od moderní fyziky? Získáno na reference.com.
- Elektřina a magnetismus. Svět vědy o Zemi. Copyright 2003, The Gale Group, Inc. Citováno na encyclopedia.com.
- Mechanika Zdroj: wikipedia.org.
- Fluidní Dinamics. Zdroj: wikipedia.org.
- Optika Definice Zdroj: slovník.cz.
- Optika McGraw-Hill Encyklopedie vědy a technologie (5. vydání). McGraw-Hill. 1993.
- Optika Zdroj: wikipedia.org.
- Co je to termodynamika? Získané na grc.nasa.gov.
- Einstein A. (1916). Relativita: Speciální a obecná teorie. Zdroj: wikipedia.org.
- Will, Clifford M (2010). "Relativita". Grolier multimediální encyklopedie. Zdroj: wikipedia.org.
- Co je důkazem Velkého třesku? Obnoveno v astro.ucla.edu.
- Planck odhaluje a téměř dokonalý vesmír. Obnoveno v souboru that.int.