Hvordan fysikk fungerer og hvorfor du studerer det

Fysikk er den vitenskapelige studien av saken og energi og hvordan de samhandler med hverandre. Denne energien kan ha form av bevegelse, lys, strøm, stråling, tyngdekraft - omtrent hva som helst, ærlig talt. Fysikk tar for seg materie på skalaer som strekker seg fra subatomære partikler (dvs. partiklene som utgjør atomet og partiklene som utgjør de partikler) til stjerner og til og med hele galakser.

Som en eksperimentell vitenskap, fysikk bruker vitenskapelig metode å formulere og testhypoteser som er basert på observasjon av den naturlige verdenen. Målet med fysikk er å bruke resultatene fra disse eksperimentene til å formulere vitenskapelige lover, vanligvis uttrykt i matematikkens språk, som deretter kan brukes til å forutsi andre fenomener.

Når du snakker om teoretisk fysikk, snakker du om fysikkområdet som er fokusert på å utvikle disse lovene og bruke dem til å ekstrapolere til nye spådommer. Disse spådommene fra teoretiske fysikere lager så nye spørsmål som eksperimentelle fysikere deretter utvikler eksperimenter for å teste. På denne måten samhandler de teoretiske og eksperimentelle komponentene i fysikk (og vitenskap generelt) med hverandre og presser hverandre fremover for å utvikle nye kunnskapsområder.

I en større forstand kan fysikk sees på som det mest grunnleggende av naturvitenskapene. Kjemi, for eksempel, kan sees på som en kompleks anvendelse av fysikk, ettersom den fokuserer på samspillet mellom energi og materie i kjemiske systemer. Vi vet også at biologi i hjertet er en anvendelse av kjemiske egenskaper i levende ting, noe som betyr at den også til slutt styres av de fysiske lovene.

Selvfølgelig tenker vi ikke på disse andre feltene som en del av fysikken. Når vi undersøker noe vitenskapelig, ser vi etter mønstre i den skalaen som er mest passende. Selv om enhver levende ting opptrer på en måte som er fundamentalt drevet av partiklene den er sammensatt av, prøver å forklare et helt økosystem når det gjelder oppførselen til grunnleggende partikler ville dykke ned i et lite nyttig nivå detalj. Selv når vi ser på væskens oppførsel, ser vi generelt på væskens egenskaper gjennomgående væskedynamikk, i stedet for å være spesielt oppmerksom på atferden til de enkelte partikler.

Fordi fysikk dekker så mye område, er det delt inn i flere spesifikke studieretninger, for eksempel elektronikk, kvantefysikk, astronomi, og biofysikk.

Fysikk inkluderer studiet av astronomi, og på mange måter var astronomi menneskehetens første organiserte vitenskapsfelt. Gamle folk så til stjernene og anerkjente mønstre der, og begynte deretter å bruke matematisk presisjon for å komme med forutsigelser om hva som ville skje i himmelen basert på disse mønstrene. Uansett hvilke feil det var i disse spesifikke spådommene, var metoden for å prøve å forstå det ukjente verdig.

Å prøve å forstå det ukjente er fortsatt et sentralt problem i menneskelivet. Til tross for alle våre fremskritt innen vitenskap og teknologi, betyr det å være et menneske at du er i stand til å forstå noen ting, og også at det er ting du ikke forstår. Vitenskap lærer deg en metodikk for å nærme deg det ukjente og stille spørsmål som kommer til hjertet av hva som er ukjent og hvordan du kan gjøre det kjent.

Spesielt fysikk fokuserer på noen av de mest grunnleggende spørsmålene om vårt fysiske univers. Stort sett de eneste mer grunnleggende spørsmålene som kan stilles, faller i filosofisk verden av "metafysikk" (oppkalt etter å være bokstavelig talt "utenfor fysikken"), men problemet er at disse spørsmålene er så grunnleggende at mange av spørsmålene i det metafysiske området forblir uavklarte selv etter århundrer eller tusenårs etterforskning fra de fleste av historiens største sinn. Fysikk har derimot løst mange grunnleggende spørsmål, selv om disse resolusjonene har en tendens til å åpne for helt nye typer spørsmål.

For mer om dette emnet, sjekk ut "Hvorfor studere fysikk? " (tilpasset, med tillatelse, fra boka) Hvorfor vitenskap? av James Trefil).