物理學(xué)的不同領(lǐng)域

物理學(xué)是科學(xué)的一個分支,它關(guān)注化學(xué)生物學(xué)所不涉及的非生物物質(zhì)和能量的性質(zhì)和性質(zhì),以及物質(zhì)宇宙的基本規(guī)律。因此,它是一個巨大而多樣的領(lǐng)域?qū)W習(xí)。

為了理解它,科學(xué)家們將注意力集中在該學(xué)科的一個或兩個較小的領(lǐng)域。這使他們能夠成為這個狹窄領(lǐng)域的專家,而不會陷入關(guān)于自然世界的大量知識之中。

物理學(xué)領(lǐng)域

物理學(xué)有時根據(jù)科學(xué)史分為兩大類:古典物理學(xué),其中包括從文藝復(fù)興時期到20世紀初產(chǎn)生的研究;以及現(xiàn)代物理學(xué),其中包括自那時起開始的那些研究。期間。部分劃分可能被認為是規(guī)模的:現(xiàn)代物理學(xué)側(cè)重于較細的粒子,更**的測量以及影響我們?nèi)绾卫^續(xù)研究和理解世界運作方式的更廣泛規(guī)律。

另一種劃分物理學(xué)的方法是應(yīng)用物理學(xué)或?qū)嶒炍锢韺W(xué)(基本上是材料的實際用途)與理論物理學(xué)(關(guān)于宇宙如何工作的總體規(guī)律的建立)。

當(dāng)你閱讀不同形式的物理時,應(yīng)該很明顯有一些重疊。例如,天文學(xué),天文物理學(xué)和宇宙學(xué)之間的差異有時幾乎沒有意義。對每個人來說,也就是說,除了能夠非常認真地對待區(qū)別的天文學(xué)家,天文學(xué)家和宇宙學(xué)家。

古典物理學(xué)

在19世紀之交之前,物理學(xué)主要研究力學(xué),光,聲波運動,熱和熱力學(xué)以及電磁學(xué)。1900年以前研究過的古典物理領(lǐng)域今天要發(fā)展和教導(dǎo))包括:

  • 聲學(xué):聲波和聲波的研究。在這個領(lǐng)域,你研究氣體,液體和固體中的機械波。聲學(xué)包括地震波常識題目,沖擊和振動,噪音,音樂,通信,聽力,水下聲音和大氣聲音的應(yīng)用。通過這種方式,它涵蓋了地球科學(xué),生命科學(xué),工程學(xué)和藝術(shù)。
  • 天文學(xué):空間研究,包括行星,恒星,宇宙,深海和宇宙。天文學(xué)是最古老的科學(xué)之一,利用數(shù)學(xué),物理學(xué)和化學(xué)來理解地球以外的一切'大氣。
  • 化學(xué)物理學(xué):化學(xué)系統(tǒng)中的物理學(xué)研究?;瘜W(xué)物理學(xué)的重點是利用物理學(xué)來理解從分子到生物系統(tǒng)的各種尺度的復(fù)雜現(xiàn)象。主題包括納米結(jié)構(gòu)或化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的研究。
  • 計算物理學(xué):數(shù)值方法在解決已經(jīng)存在定量理論的物理問題中的應(yīng)用。
  • 電磁學(xué):電場和磁場研究,這是同一現(xiàn)象的兩個方面。
  • 電子:電子流動的研究,通常在電路中。
  • 流體動力學(xué)/流體力學(xué):對"的物理性質(zhì)的研究;流體,"在這種情況下特別定義為液體和氣體。
  • 地球物理學(xué):地球物理性質(zhì)的研究。
  • 數(shù)學(xué)物理學(xué):應(yīng)用數(shù)學(xué)上嚴格的方法來解決物理學(xué)中的問題。
  • 力學(xué):研究物體在一個框架內(nèi)的運動
  • 氣象/天氣物理:天氣物理。
  • 光學(xué)/光物理:光的物理性質(zhì)研究。
  • 統(tǒng)計力學(xué):s通過統(tǒng)計擴展較小系統(tǒng)的知識來研究大型系統(tǒng)。
  • 熱力學(xué):熱物理學(xué)。

現(xiàn)代物理學(xué)

現(xiàn)代物理學(xué)包括原子及其組成部分,相對性以及高速,宇宙學(xué)和空間探索以及介觀物理學(xué)的相互作用,這些宇宙的尺寸在納米和微米之間?,F(xiàn)代物理學(xué)的一些領(lǐng)域是:

  • 天文物理學(xué):空間物體物理性質(zhì)的研究。今天,星形物理學(xué)經(jīng)常與天文學(xué)互換使用,許多天文學(xué)家都有物理學(xué)學(xué)位。
  • 原子物理學(xué):原子的研究,特別是原子的電子性質(zhì),與核物理學(xué)不同僅考慮原子核。在實踐中,研究小組通常研究原子,分子和光學(xué)物理學(xué)。
  • 生物物理學(xué):從個體細胞和微生物到動物,植物的各級生命系統(tǒng)物理學(xué)研究,和整個生態(tài)系統(tǒng)。生物物理學(xué)與生物化學(xué),納米技術(shù)和生物工程重疊,例如從X射線晶體學(xué)衍生DNA結(jié)構(gòu)。主題可以包括生物電子學(xué),納米醫(yī)學(xué),量子生物學(xué),結(jié)構(gòu)生物學(xué),酶動力學(xué),神經(jīng)元中的電傳導(dǎo),放射學(xué)和顯微鏡檢查。
  • 混沌:系統(tǒng)研究對初始條件的敏感性很高,因此一開始的輕微變化很快就會成為系統(tǒng)的重大變化?;煦缋碚撌橇孔游锢韺W(xué)的一個元素,在天文力學(xué)中很有用。
  • 宇宙學(xué):整個宇宙的研究,包括它的起源和演化,包括大爆炸以及宇宙將如何繼續(xù)變化。
  • 冷凍物理/低溫/低溫物理:低溫si物理性質(zhì)研究
  • 晶體學(xué):晶體和晶體結(jié)構(gòu)的研究。
  • 高能物理學(xué):極高能量系統(tǒng)中的物理學(xué)研究,通常在粒子物理學(xué)中。
  • 高壓物理學(xué):超高壓系統(tǒng)中的物理學(xué)研究,通常與流體動力學(xué)有關(guān)。
  • 激光物理學(xué):激光物理性質(zhì)的研究。
  • 分子物理學(xué):物理性質(zhì)的研究分子。
  • 納米技術(shù):單分子和原子構(gòu)建電路和機器的科學(xué)。
  • 核物理學(xué):原子核物理性質(zhì)的研究。
  • 粒子物理學(xué):基本粒子及其相互作用力的研究。
  • 等離子體物理學(xué):等離子體相中物質(zhì)的研究。
  • 量子電動力學(xué):如何研究電子和光子在量子力學(xué)水平上相互作用。
  • 量子力學(xué)/量子物理學(xué):物質(zhì)和能量的最小離散值或量子變得相關(guān)的科學(xué)研究。
  • 量子光學(xué):量子物理學(xué)在光中的應(yīng)用。
  • 量子場理論:應(yīng)用
  • 量子重力:量子物理學(xué)在重力和重力與其他基本粒子相互作用統(tǒng)一中的應(yīng)用。
  • 相關(guān)性:顯示愛因斯坦'特性的系統(tǒng)研究;相對論,通常涉及以非常接近光速的速度移動。
  • 串理論/超串理論:所有基本粒子都是一維振動的理論研究能量串更高維的宇宙。

來源和進一步閱讀

  • Simonyi,Karoly。"物理學(xué)的文化史。"Trans??巳R默,大衛(wèi)。博卡拉頓:CRC出版社,2012年。
  • 菲利普斯,李。"古典物理學(xué)的永無止境的難題。"Ars Technica,2014年8月4日。
  • Teixeira,Elder Sales,Ileana Maria Greca和Olival Freire。"物理教學(xué)中科學(xué)的歷史和哲學(xué):教學(xué)干預(yù)的研究綜合。"Science&Education21.6(2012):771-96。打印。

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