A klasszikus és a modern fizika 9 ága

Között klasszikus és modern fizika ágai az akusztikát, az optikát vagy a mechanikát a legmodernebb területen, a kozmológiában, a kvantummechanikában vagy a relativitásban kiemelhetjük a legújabb alkalmazásokban.

A klasszikus fizika az 1900 előtt kialakult elméleteket és a modern fizikát írja le az 1900 után bekövetkezett események után. A klasszikus fizika az anyaggal és az energiával makro-skálán foglalkozik, anélkül, hogy bonyolultabb kvantumkutatásba kerülne. modern fizika.

Max Planck, a történelem egyik legfontosabb tudósa, a klasszikus fizika végét és a modern fizika kezdetét jelezte a kvantummechanikával..

A klasszikus fizika ágai

1- Akusztika

A fül a biológiai eszköz, amely kiválóan alkalmas bizonyos hullám rezgések fogadására, és hangként értelmezésre.

A hang tanulmányozásával foglalkozó akusztika (gázok, folyadékok és szilárd anyagok mechanikai hullámai) a hang előállításához, vezérléséhez, átviteléhez, fogadásához és hatásaihoz kapcsolódik..

Az akusztikus technológia magában foglalja a zenét, a geológiai, légköri és tengeralattjáró jelenségek tanulmányozását.

A pszichoakustika tanulmányozza a hangok biológiai rendszerekben kifejtett fizikai hatásait, mivel Pythagoras először hallotta a hatodik században a székesegyházak és a kalapácsok hangjait. C. De az orvostudomány legjelentősebb fejlődése az ultrahang technológia.

2- Elektromosság és mágnesesség

Az elektromosság és a mágnesesség egyetlen elektromágneses erőből származik. Az elektromágnesesség a fizikai tudomány ága, amely leírja a villamos energia és a mágnesesség kölcsönhatásait.

A mágneses teret a mozgó elektromos áram képezi, és a mágneses mező kiválthatja a töltések mozgását (elektromos áram). Az elektromágnesesség szabályai is magyarázzák a geomágneses és elektromágneses jelenségeket, leírva, hogy az atomok töltött részecskék hogyan hatnak egymásra. 

Korábban az elektromágnesességet a villámlás és az elektromágneses sugárzás fényhatásként kifejtett hatásai alapján tapasztalták.

A mágnesességet hosszú ideje használják, mint az iránytű által vezérelt navigációs alapvető eszközt.

A nyugdíjas elektromos töltések jelenségét az ókori rómaiak fedezték fel, akik megfigyelték, hogy a dörzsöltezett fésű részecskék vonzódtak. A pozitív és negatív díjak összefüggésében az egyenlő díjak egymás ellen támadnak, és a különbözőek vonzzák egymást.

Érdemes lehet többet megtudni erről a témáról, felfedezve az elektromágneses hullámok 8 típusát és jellemzőit.

3- Mechanika

Ez a fizikai testek viselkedéséhez kapcsolódik, amikor erőknek vagy elmozdulásnak van kitéve, valamint a testek környezeti hatásai..

A modernizmus hajnalán Jayam, Galileo, Kepler és Newton tudósok megalapozták a mai klasszikus mechanika alapjait..

Ez az al-tudományág azokra a tárgyakra és részecskékre irányul, amelyek nyugalomban vannak, vagy a fénynél lényegesen alacsonyabb sebességgel mozognak. A mechanika leírja a testek természetét.

A test részei részecskék, lövedékek, űrhajók, csillagok, gépalkatrészek, szilárd anyagok részei, folyadékok részei (gázok és folyadékok). A részecskék olyan, kevés belső szerkezetű testek, amelyek a klasszikus mechanika matematikai pontjainak tekintendők.

A merev testek mérete és alakja, de megtartja az egyszerűséget a részecske közelében, és félig merev (rugalmas, folyékony) lehet.. 

4- A folyadékok mechanikája

A folyadék-mechanika leírja a folyadékok és gázok áramlását. A folyadékdinamika az az ág, amelyből az al-tudományágak jönnek létre, mint például az aerodinamika (a levegő és más gázok mozgása) és a hidrodinamika (a mozgó folyadékok vizsgálata).

A folyadékdinamikát széles körben alkalmazzák: a repülőgépek erők és pillanatok kiszámítására, az olajfolyadék tömegének meghatározására az olajvezetékeken keresztül, az időjárási minták előrejelzése mellett, a ködök tömörítését a csillagközi tér és a nukleáris hasadási modellezés.

Ez az ág szisztematikus struktúrát kínál, amely magában foglalja az áramlásmérésből származó empirikus és félig empirikus törvényeket, és azokat a gyakorlati problémák megoldására használják.

A folyadékdinamikai probléma megoldása a folyadéktulajdonságok számítását jelenti, mint például az áramlási sebesség, a nyomás, a sűrűség és a hőmérséklet, valamint a tér és idő funkciói..

5- Optika

Az optika a látható és láthatatlan fény és látás tulajdonságait és jelenségeit tárgyalja. Tanulmányozza a fény viselkedését és tulajdonságait, beleértve az anyaggal való kölcsönhatásokat, a megfelelő eszközök építése mellett.

Ismertesse a látható, ultraibolya és infravörös fény viselkedését. Mivel a fény elektromágneses hullám, az elektromágneses sugárzás egyéb formái, mint például a röntgensugarak, a mikrohullámok és a rádióhullámok hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek.

Ez az ág számos kapcsolódó tudományágra vonatkozik, mint a csillagászat, a mérnöki munka, a fotózás és az orvostudomány (szemészet és optometria). Gyakorlati alkalmazási területei a különböző technológiák és a mindennapi tárgyak, beleértve a tükrök, a lencsék, a távcsövek, a mikroszkópok, a lézerek és a száloptika..

6- Termodinamika

Fizika ága, amely a rendszer munka, hő és energia hatásait vizsgálja. A 19. században született a gőzgép megjelenésével. Csak egy megfigyelhető és mérhető rendszer megfigyelésével és válaszadásával foglalkozik.

A kis léptékű gáz kölcsönhatásokat a gázok kinetikai elmélete írja le. A módszerek kiegészítik egymást, és a termodinamika vagy a kinetikai elmélet alapján magyarázhatók.

A termodinamika törvényei:

• Enthalpy törvény: a kinetikus és potenciális energia különböző formáit egy rendszerben, a rendszer által elvégzendő munkával, valamint a hőátadással kapcsolja össze.
• Ez a második törvényhez vezet, és egy másik államváltozó meghatározásához entrópia törvény.
• az nulla törvény a termodinamikai egyensúlyt nagy méretekben határozza meg, a molekulák kinetikus energiájához kapcsolódó kis léptékű definícióval ellentétben..

A modern fizika ágai

7- Kozmológia

Ez az univerzum struktúráinak és dinamikájának nagyobb mértékű tanulmányozása. Vizsgálja meg annak eredetét, szerkezetét, fejlődését és végső célállomását.

A kozmológia, mint tudomány, eredetileg a Copernicus elvéből származik - az égitestek engedelmeskednek a fizikai törvényeknek, amelyek azonosak a Föld - és Newtoni mechanikával, ami lehetővé tette számunkra, hogy megértsük ezeket a fizikai törvényeket.

A fizikai kozmológia 1915-ben kezdődött Einstein általános relativitáselméletének kifejlesztésével, amelyet az 1920-as években jelentős megfigyelési felfedezések követtek.. 

A megfigyelési kozmológia drámai fejlődése az 1990-es évek óta, beleértve a kozmikus mikrohullámú hátteret, a távoli szupernóvát és a galaxis vöröseltolódási felméréseit, a kozmológia standard modelljének kialakulásához vezetett..

Ez a modell ragaszkodik az univerzumban lévő sötét anyag és sötét energiák nagy mennyiségének tartalmához, amelyek természetét még nem határozzák meg.. 

8- Kvantummechanika

A fizika ága, amely az anyag és a fény viselkedését tanulmányozza atomi és szubatomi skálán. Célja a molekulák és atomok és azok összetevőinek tulajdonságainak leírása és magyarázata: elektronok, protonok, neutronok és más, ezoterikus részecskék, mint a kvarkok és gluonok..

Ezek a tulajdonságok magukban foglalják a részecskék kölcsönhatását egymással és elektromágneses sugárzással (fény, röntgensugaras és gamma sugarak)..

Több tudós is hozzájárult három forradalmi elv kialakításához, amelyek 1900 és 1930 között fokozatosan elfogadták és kísérleti ellenőrzésre kerültek.

• Számszerűsített tulajdonságok. A pozíció, a sebesség és a színek néha csak bizonyos mennyiségekben fordulhatnak elő (például a számszám szerinti kattintással). Ez ellentétes a klasszikus mechanika koncepciójával, amely szerint az ilyen tulajdonságoknak laposnak és folyamatos spektrumnak kell lenniük. Annak megértéséhez, hogy egyes tulajdonságok kattintsanak, a tudósok meghatározták az igét. 
• A fény részecskéi. A tudósok visszautasították a 200 éves kísérletet, azzal a feltétellel, hogy a fény úgy viselkedik, mint egy részecske, és nem mindig "olyan hullámok / hullámok a tóban"..
• Az anyag hullámai. Az anyag is úgy viselkedhet, mint egy hullám. Ezt 30 év kísérlet mutatja, amely szerint az anyag (mint elektronok) részecskékként létezhet.

9- Relativitás

Ez az elmélet Albert Einstein két elméletét foglalja magában: különleges relativitás, amely az elemi részecskékre és azok interakcióira vonatkozik - a fizikai jelenségeket leírva - a gravitáció kivételével - és az általános relativitás, amely a gravitációs törvényt és annak más erőkkel való kapcsolatát magyarázza. a természet.

Ez vonatkozik a kozmológiai birodalomra, az asztrofizikára és a csillagászatra. A relativitás átalakította a fizika és a csillagászat postulátumait a 20. században, 200 évnyi Newton-elméletet hagyott.

Bemutattak olyan fogalmakat, mint a tér-idő, mint egy egységes entitás, az egyidejűség relativitása, az idő kinematikai és gravitációs dilatációja, valamint a hosszúság összehúzódása.

A fizika területén javította az elemi részecskék tudományát és alapvető kölcsönhatásait, valamint a nukleáris kor kezdetét..

A kozmológia és az asztrofizika rendkívüli csillagászati ​​jelenségeket, például neutroncsillagokat, fekete lyukakat és gravitációs hullámokat feltételezett..

Kutatási példák minden ágról

1- Akusztika: az UNAM vizsgálata

Az UNAM Természettudományi Kar Fizikai Tanszékének akusztikai laboratóriumában az akusztikai jelenségek tanulmányozására szolgáló technikák kifejlesztésében és megvalósításában speciális kutatást végeznek..

A leggyakoribb kísérletek különböző médiumokat tartalmaznak, amelyek különböző fizikai struktúrákkal rendelkeznek. Ezek az eszközök lehetnek folyadék, szélcsatornák vagy szuperszonikus sugárzás.

Az UNAM-ban jelenleg zajló vizsgálat a gitár frekvenciaspektruma, attól függően, hogy hol játszották. A delfinek által kibocsátott akusztikai jeleket is tanulmányozzák (Forgach, 2017).

2- Elektromosság és mágnesesség: a mágneses mezők hatása a biológiai rendszerekben

A Francisco José Caldas Kerületi Egyetem kutatja a mágneses mezők biológiai rendszerekben kifejtett hatását. Mindez annak érdekében, hogy azonosítsuk az összes korábbi vizsgálatot, amely a témában történt, és új ismereteket adunk ki.

A kutatások azt mutatják, hogy a Föld mágneses mezője állandó és dinamikus, változó, magas és alacsony intenzitású időszakokkal.

is beszélnek a faj, hogy függ a konfiguráció ez a mágneses mező orientáció, mint a méhek, a hangyák, a lazac, a bálna, cápák, delfinek, lepkék, teknősök, többek között (Fuentes, 2004).

3- Mechanika: emberi test és nulla gravitáció

A NASA több mint 50 éve fejlett kutatást végez a zéró gravitáció emberi testre gyakorolt ​​hatásairól.

Ezek a vizsgálatok számos űrhajós számára lehetővé tették, hogy biztonságosan mozogjanak a Holdon, vagy több mint egy éve élnek a Nemzetközi Űrállomáson.

NASA kutatás elemzi a mechanikai hatások súlytalanság van a szervezetben, annak érdekében, hogy csökkentsék, és biztosítja, hogy az űrhajósok lehet küldeni a távolabbi helyeken a Naprendszer (Strickland & Crane, 2016).

4- A folyadékok mechanikája: Leidenfrost hatás

A Leidenfrost hatás olyan jelenség, amely akkor fordul elő, amikor egy folyadékcsepp egy forró felületre ér, a forráspontnál magasabb hőmérsékleten..

A Liège-i Egyetem doktori hallgatói kísérletet készítettek a gravitációnak a folyadék elpárolgási idejére gyakorolt ​​hatásáról és ennek a folyamatnak a viselkedéséről a folyamat során..

A felületet szükség esetén először felmelegítették és döntötték. Az alkalmazott vízcseppeket infravörös fény segítségével követtük, a szervo motorokat minden alkalommal aktiváltuk, amikor elhagyták a felület közepét (Investigación y ciencia, 2015).

5- Optika: Ritter megfigyelések

Johann Wilhelm Ritter német gyógyszerész és tudós volt, aki számos orvosi és tudományos kísérletet végzett. Az optika területén a legjelentősebb hozzájárulása az ultraibolya fény felfedezése.

Ritter alapján a kutatás a felfedezése infravörös fény William Herschel 1800-ban, és ezzel meghatározzuk, hogy volt a létezését a láthatatlan fény lehetséges és a kísérletek végrehajtása ezüst-klorid és különböző fénynyaláb (Cool Cosmos, 2017).

6- Termodinamika: termodinamikai napenergia Latin-Amerikában

Ez a kutatás középpontjában a tanulmány az alternatív energiaforrások és hőforrások, mint a napenergia, a fő érdeke termodinamika vetülete a napenergia, mint a forrás a fenntartható energia (Bernardelli, 201).

E célból a tanulmányi dokumentum öt kategóriába sorolható:

1 - Napsugárzás és az energia eloszlása ​​a Föld felszínén.

2. A napenergia felhasználása.

3. A napenergia felhasználásának háttere és fejlődése.

4- Termodinamikai berendezések és típusok.

5- Esettanulmányok Brazíliában, Chilében és Mexikóban.

7- Kozmológia: Sötét energiafelmérés

A Dark Energy Survey, vagy a Dark Energy Survey egy 2015-ben végzett tudományos tanulmány volt, amelynek fő célja az univerzum nagyszabású szerkezetének mérése volt..

Ezzel a kutatással a spektrum számos kozmológiai vizsgálatra nyílt, amelyek célja a jelenlegi univerzumban jelen lévő sötét anyag mennyiségének és eloszlásának meghatározása..

Másrészről a DES által dobott eredmények ellenzik a kozmoszról szóló hagyományos elméleteket, amelyeket az Európai Űrügynökség által finanszírozott Planck-tér küldetés után adtak ki..

Ez a kutatás megerősítette azt az elméletet, hogy a világegyetem jelenleg 26% -os sötét anyagból áll.

A 26 millió távoli galaxis szerkezetét pontosan mérő helymeghatározási térképeket is kifejlesztettek (Bernardo, 2017).

8- kvantummechanika: információelmélet és kvantumszámítás

A kutatás két új tudományterületet vizsgál, mint például az információ és a kvantumszámítás. Mindkét elmélet alapvető fontosságú a távközlési és információfeldolgozó eszközök fejlődéséhez.

Ez a tanulmány bemutatja a jelenlegi állapotában a kvantum számítástechnika által támogatott által elért Quantum Computing Group (Group of Quantum Computation- GQC) (Lopez), az intézmény elkötelezett előadásokat, és ezáltal ismereteket a témában, amely az első A számításokról szóló posztulátumok feltárása.

9- Relativitás: Icarus kísérlet

Az olaszországi Gran Sasso laboratóriumban végzett Icarus kísérleti kutatás nyugalmat hozott a tudományos világnak, igazolva, hogy Einstein relativitáselmélete igaz.

Ez a kutatás is mérhető hét neutrínók sebességnek egy fénysugár által az Európai Nukleáris Kutatási Központ (CERN), megállapítva, hogy a neutrínók nem haladja meg a fény sebessége, mint az előző kísérletben át ugyanabban a laboratóriumban.

Ezek az eredmények ellentétesek a CERN korábbi kísérleteivel, amelyek a korábbi években arra a következtetésre jutottak, hogy a neutrínók 730 kilométerrel gyorsabban haladtak, mint a fény..

Nyilvánvaló, hogy a CERN által korábban meghozott következtetés a kísérlet idején a rossz GPS kapcsolat miatt volt (El tiempo, 2012).

referenciák

1. Hogyan különbözik a klasszikus fizika a modern fizikától? Visszahívva: refer.com.
2. Elektromosság és mágnesesség. A Földtudomány világa. Szerzői jog 2003, The Gale Group, Inc. Az encyclopedia.com oldalon található.
3. Mechanics. A wikipedia.org-on található.
4. Fluid Dinamics. A wikipedia.org-on található.
5. Optika. Definíció. A szótárban található.
6. Optika. McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology (5. kiadás). McGraw-Hill. 1993.
7. Optika. A wikipedia.org-on található.
8. Mi az a termodinamika? A grc.nasa.gov.
9. Einstein A. (1916). Relativitás: A speciális és általános elmélet. A wikipedia.org-on található.
10. Will, Clifford M (2010). „Relativitás”. Grolier Multimedia Encyclopedia. A wikipedia.org-on található.
11. Mi a bizonyíték a Nagy Bummra? Helyreállítva az astro.ucla.edu-ban.
12. Planck kiderül és szinte tökéletes univerzum. Visszatérve.