Објави:
9 грана класичне и модерне физике
Међу гране класичне и модерне физике можемо истакнути акустику, оптику или механику на нај примитивнијем пољу, и космологију, квантну механику или релативност у најновијим апликацијама.
Класична физика описује теорије које су се развиле прије 1900. године, а модерна физика догађаји који су се догодили након 1900. Класична физика бави се материјом и енергијом, на макро разини, без уласка у сложеније квантне студије. модерне физике.
Мак Планцк, један од најзначајнијих научника у историји, означио је крај класичне физике и почетак модерне физике са квантном механиком.
Гране класичне физике
1- Акустика
Ухо је биолошки инструмент пар екцелленце који прима одређене вибрације вала и интерпретира их као звук.
Акустика, која се бави проучавањем звука (механички таласи у гасовима, течностима и чврстим материјама), односи се на производњу, контролу, пренос, пријем и ефекте звука.
Акустичка технологија укључује музику, проучавање геолошких, атмосферских и подморских појава.
Психоакустика, проучава физичке ефекте звука у биолошким системима, присутна јер је Питагора први пут чуо звукове вибрационих жица и чекића који су погодили наковње у шестом веку пре нове ере. Ц. Али најимпресивнији развој у медицини је ултразвучна технологија.
2. Електрична енергија и магнетизам
Електрицитет и магнетизам долазе из једне електромагнетске силе. Електромагнетизам је грана физичке науке која описује интеракције струје и магнетизма.
Магнетно поље се ствара електричном струјом у покрету, а магнетно поље може индуковати кретање набоја (електрична струја). Правила електромагнетизма такође објашњавају геомагнетске и електромагнетне појаве, описујући како наелектрисане честице атома међусобно дјелују.
Некада је електромагнетизам доживљаван на основу ефеката муње и електромагнетног зрачења као светлосног ефекта.
Магнетизам се дуго користи као основни инструмент за навигацију вођен компасом.
Феномен електричних набоја у мировању откривени су од стране старих Римљана, који су посматрали начин на који је гумени чешаљ привлачио честице. У контексту позитивних и негативних набоја, једнаки трошкови се одбијају, а различити се међусобно привлаче.
Можда ћете бити заинтересовани да сазнате више о овој теми откривајући 8 врста електромагнетних таласа и њихове карактеристике.
3- Мецханицс
То је повезано са понашањем физичких тела, када су подвргнути силама или померањима и последичним дејствима тела у њиховој околини.
На почетку модернизма научници Јаиам, Галилео, Кеплер и Невтон поставили су темеље за оно што је данас познато као класична механика.
Ова поддисциплина бави се кретањем сила на објектима и честицама које се одмарају или крећу брзином која је знатно нижа од брзине свјетлости. Механика описује природу тела.
Термин тело обухвата честице, пројектиле, летилице, звезде, делове машина, делове чврстих материја, делове флуида (гасове и течности). Честице су тела са малом унутрашњом структуром, третирана као математичке тачке у класичној механици.
Крута тела имају величину и облик, али задржавају једноставност близу оне честице и могу бити получврсте (еластичне, флуидне).
4- Механика флуида
Механика флуида описује проток течности и гасова. Динамика флуида је грана из које се појављују субдисциплине, као што су аеродинамика (проучавање ваздуха и других гасова у покрету) и хидродинамика (проучавање покретних течности).
Динамика флуида је широко примењена: за прорачун сила и момента у авионима, одређивање масе нафтног флуида кроз нафтоводе, поред предвиђања временских образаца, компресије маглина у међузвездани простор и моделирање фисије нуклеарне фисије.
Ова грана нуди систематску структуру која обухвата емпиријске и полу-емпиријске законе изведене из мерења протока и користи се за решавање практичних проблема..
Решење проблема динамике флуида обухвата прорачун особина флуида, као што су брзина протока, притисак, густина и температура и функције простора и времена.
5- Оптика
Оптика се бави својствима и појавама видљиве и невидљиве светлости и вида. Проучавање понашања и својстава светлости, укључујући и њене интеракције са материјом, поред изградње одговарајућих инструмената.
Описати понашање видљиве, ултраљубичасте и инфрацрвене свјетлости. Пошто је светлост електромагнетни талас, други облици електромагнетног зрачења као што су рендгенски зраци, микроталаси и радио таласи имају сличне особине.
Ова грана је релевантна за многе сродне дисциплине као што су астрономија, инжењеринг, фотографија и медицина (офталмологија и оптометрија). Његова практична примена се налази у различитим технологијама и свакодневним објектима, укључујући огледала, сочива, телескопи, микроскопи, ласери и оптичка влакна.
6- Термодинамика
Грана физике која проучава ефекте рада, топлоте и енергије система. Рођена је у 19. веку са изгледом парне машине. Он се бави само посматрањем и одговором у великом обиму видљивог и мерљивог система.
Мале интеракције гаса описане су кинетичком теоријом гасова. Методе се међусобно допуњују и објашњавају термодинамиком или кинетичком теоријом.
Закони термодинамике су:
- Енталпијски закон: повезује различите облике кинетичке и потенцијалне енергије, у систему, са радом који систем може да изврши, плус пренос топлоте.
- Ово доводи до другог закона и назива се дефиниција друге варијабле државе ентропијски закон.
- Тхе зеротх лав дефинира термодинамичку равнотежу на великој скали, температуре у односу на малу дефиницију која се односи на кинетичку енергију молекула.
Гране модерне физике
7- Космологија
То је проучавање структура и динамике Универзума у већем обиму. Истражите његово порекло, структуру, еволуцију и крајње одредиште.
Космологија, као наука, настала са Коперниковим принципом - небеска тела се покоравају физичким законима идентичним онима Земљине и Њутнове механике, што нам је омогућило да разумемо те физичке законе..
Физичка космологија је почела 1915. године са развојем Ајнштајнове опште теорије релативности, праћене великим опсервационим открићима 1920-их.
Драматични напредак у посматрачкој космологији од 1990-их, укључујући и космичке микроталасне позадине, истраживања удаљених супернова и галаксија, довела су до развоја стандардног модела космологије.
Овај модел се придржава садржаја великих количина тамне материје и тамних енергија садржаних у универзуму, чија природа још није добро дефинисана..
8. Квантна механика
Одсек физике који проучава понашање материје и светлости, на атомској и субатомској скали. Његов циљ је да опише и објасни својства молекула и атома и њихових компоненти: електроне, протоне, неутроне и друге езотеричне честице као што су кваркови и глуони..
Ова својства укључују интеракције честица једна са другом и са електромагнетним зрачењем (светлост, рендгенске и гама зраке).
Више научника допринело је успостављању три револуционарна принципа који су постепено добијали прихватање и експерименталну верификацију између 1900. и 1930. године.
- Квантификована својства. Положај, брзина и боја се понекад могу појавити само у одређеним количинама (као што је кликање броја по броју). Ово је супротно концепту класичне механике, који каже да таква својства морају постојати у равном и континуираном спектру. Да би описали идеју да нека својства кликну, научници су сковали квантификацију глагола.
- Честице светлости. Научници су одбацили 200 година експеримената постулирајући да се светлост може понашати као честица, а не увијек "као валови / таласи у језеру".
- Валови материје. Материја се такође може понашати као талас. Ово се показује кроз 30 година експеримената који тврде да материја (као електрони) може постојати као честице.
9- Релативност
Ова теорија покрива две теорије Алберта Ајнштајна: посебну релативност, која се односи на елементарне честице и њихове интеракције - описујући све физичке феномене осим гравитације - и општу релативност која објашњава закон гравитације и њен однос према другим силама природа.
То се односи на космолошку област, астрофизику и астрономију. Релативност је трансформисала постулате физике и астрономије у 20. веку, протјеривши 200 година невтонске теорије.
Уведени концепти као што су простор-време као јединствени ентитет, релативност симултаности, кинематичка и гравитациона дилатација времена и контракција дужине.
У области физике, он је унапредио науку о елементарним честицама и њихове фундаменталне интеракције, заједно са инаугурацијом нуклеарног доба.
Космологија и астрофизика предвиђају изванредне астрономске појаве као што су неутронске звезде, црне рупе и гравитациони таласи.
Примери истраживања сваке гране
1- Акустика: истраге УНАМ-а
Акустичка лабораторија Одјела за физику Природно-математичког факултета УНАМ-а проводи специјализирана истраживања у развоју и примјени техника за проучавање акустичких појава.
Најчешћи експерименти укључују различите медије са различитим физичким структурама. Ова средства могу бити флуидна, аеротунели или употреба надзвучног млаза.
Истрага која се тренутно дешава у УНАМ-у је фреквенцијски спектар гитаре, у зависности од места где се игра. Проучавају се и акустични сигнали које делфини емитују (Форгацх, 2017).
2 - Електрична енергија и магнетизам: утицај магнетних поља у биолошким системима
Свеучилиште Францисцо Јосе Цалдас, проводи истраживања о утјецају магнетних поља у биолошким суставима. Све то како би се идентификовале све претходне истраге које су спроведене на ту тему и издала нова знања.
Истраживања показују да је магнетно поље Земље трајно и динамично, са наизменичним периодима високог и ниског интензитета.
Они такође говоре о врстама које зависе од конфигурације овог магнетног поља да би се оријентисале, као што су пчеле, мрави, лосос, китови, морски пси, делфини, лептири, корњаче (Фуентес, 2004)..
3. Механика: људско тело и нулта гравитација
Више од 50 година, НАСА има напредна истраживања о ефектима нулте гравитације на људски организам.
Ова истраживања омогућила су бројним астронаутима да се безбедно крећу на Месецу, или да живе више од годину дана на Међународној свемирској станици.
НАСА-ино истраживање анализира механичке ефекте које нулта гравитација има на тело, са циљем да их смањи и осигура да се астронаути могу послати у удаљенија места у Сунчевом систему (Стрицкланд & Цране, 2016)..
4- Механика флуида: Леиденфрост ефекат
Леиденфрост ефекат је феномен који се јавља када кап текућине додирне врућу површину на температури вишој од њене тачке кључања..
Студенти докторских студија Универзитета у Лиегеу направили су експеримент да би се знали ефекти гравитације на време испаравања течности и понашање овог током процеса.
Површина је у почетку била загрејана и нагнута када је било потребно. Коришћене капљице воде праћене су помоћу инфрацрвеног светла, активирајући серво моторе сваки пут када се одмакну од центра површине (Инвестигацион и циенциа, 2015).
5 - Оптика: Опажања Ритера
Јоханн Вилхелм Риттер је био немачки фармацеут и научник, који је водио бројне медицинске и научне експерименте. Међу његовим најзначајнијим доприносима у области оптике је откриће ултраљубичастог свјетла.
Риттер је своје истраживање базирао на открићу инфрацрвеног свјетла Виллиама Херсцхела 1800. године, утврђујући на тај начин да је постојање невидљивих свјетала могуће и проводе експерименте са сребровим клоридом и различитим свјетлосним сноповима (Цоол Цосмос, 2017)..
6. Термодинамика: термодинамичка соларна енергија у Латинској Америци
Ово истраживање се фокусира на проучавање алтернативних извора енергије и топлоте, као што је соларна енергија, са термодинамичком пројекцијом соларне енергије као одрживог извора енергије као њеног главног интереса (Бернарделли, 201)..
У ту сврху, студијски документ је подијељен у пет категорија:
1. Соларно зрачење и дистрибуција енергије на површини Земље.
2 - Користи соларну енергију.
3. Позадина и еволуција употребе соларне енергије.
4- Термодинамичке инсталације и типови.
5. Студије случаја у Бразилу, Чилеу и Мексику.
7 - Космологија: Истраживање тамне енергије
Истраживање о мрачној енергији (Дарк Енерги Сурвеи), или Дарк Енерги Сурвеи, било је научно истраживање спроведено 2015. године, чија је главна сврха била да се измери велика структура универзума.
Овим истраживањем, спектар је отворен бројним космолошким истраживањима, која имају за циљ да одреде количину тамне материје присутне у садашњем универзуму и њену дистрибуцију..
С друге стране, резултати које је изнио ДЕС су против традиционалних теорија о космосу, издатих након свемирске мисије Планцк, коју финансира Европска свемирска агенција.
Ово истраживање је потврдило теорију да је универзум тренутно састављен од 26% тамне материје.
Развијене су и мапе позиционирања које су тачно измериле структуру 26 милиона удаљених галаксија (Бернардо, 2017).
8. Квантна механика: теорија информација и квантно рачунање
Ово истраживање има за циљ да истражи два нова подручја науке, као што су информисање и квантно рачунање. Обе теорије су од суштинског значаја за унапређење уређаја за телекомуникације и обраду информација.
Ова студија представља тренутно стање квантног рачунања, подржаног напредовањем Квантне рачунске групе (ГКЦ) (Лопез), институције посвећене давању разговора и генерисању знања о овој теми, на основу првог Турингови постулати о рачунарству.
9- Релативност: Икар експеримент
Експериментално истраживање Икара, проведено у лабораторији Гран Сассо у Италији, донијело је мир у знанствени свијет провјером да ли је Еинстеинова теорија релативности истинита.
Ово истраживање је мјерило брзину седам неутрина снопом свјетла које је дао Еуропски центар за нуклеарна истраживања (ЦЕРН), закључивши да неутрини не прелазе брзину свјетлости, као што је закључено у прошлом експерименту исте лабораторије..
Ови резултати су били супротни онима добијеним у претходним експериментима ЦЕРН-а, који су претходних година закључили да су неутрини путовали 730 километара брже од светлости.
Чини се да је закључак који је ЦЕРН раније дао због лоше ГПС везе у време експеримента (Ел тиемпо, 2012).
Референце
- Како се класична физика разликује од модерне физике? Ретриевед ат референце.цом.
- Струја и магнетизам. Ворлд оф Еартх Сциенце. Цопиригхт 2003, Тхе Гале Гроуп, Инц..
- Мецханицс Преузето на википедиа.орг.
- Флуид Динамицс. Преузето на википедиа.орг.
- Оптика Дефиниција Ретриевед он дицтионари.цом.
- Оптика МцГрав-Хилл Енцицлопедиа оф Сциенце анд Тецхнологи (5. издање). МцГрав-Хилл. 1993.
- Оптика Преузето на википедиа.орг.
- Шта је термодинамика? Опорављен на грц.наса.гов.
- Еинстеин А. (1916). Релативност: посебна и општа теорија. Преузето на википедиа.орг.
- Вилл, Цлиффорд М (2010). "Релативност". Гролиер Мултимедиа Енцицлопедиа. Преузето на википедиа.орг.
- Који је доказ за Велики прасак? Опорављен у астро.уцла.еду.
- Планцк открива и готово савршени универзум. Опорављен у том.инт.