Moderne fysikk, klassisk fysikk og deres Branches

De grener av vitenskapen som kollektivt fysikk stammer med klassisk fysikk, som omhandler kjente fenomener som bevegelse av objekter, optikk, og energi og varme. Moderne fysikk, i motsetning, omhandler objekter på en "micro" skala. I dag, forskere erkjenner nærmere 20 store grener av naturvitenskap; disse beskrive alt fra subatomære partikler til arten av lys til oppførselen til ioniserte gasser.

klassisk fysikk

Klassisk fysikk, utformingen av som vanligvis kreditert til Sir Isaac Newton, er fundamentalt basert på to atskilte begreper: Newtons bevegelseslover og James Clerk Maxwell teori om elektromagnetisk stråling. Enkelt sagt, klassisk fysikk omfatter de tingene vi kan se eller røre i den naturlige verden. Dens viktigste grener omfatter mekanikk, dynamikk, hydrodynamikk, statikk, optikk, termodynamikk, akustikk, magnetisme og elektrisitet. Mange av de store grunnsetningene og ligninger av klassisk fysikk er basert på lover bevaring av masse, bevaring av energi og bevaring av momentum.

Newtons mekanikk

Sir Isaac Newtons 17. århundre påstander om oppførselen til gjenstander fløy i ansiktet av ideer akseptert som faktisk siden Aristoteles 'tid. Newtons tre lover sier at: objekter i bevegelse har en tendens til å forbli i bevegelse; kraft er lik masse ganger akselerasjon; og når en gjenstand utøver en kraft på en andre gjenstand, utøver den andre en lik men motsatt reaksjon. Lovene beskriver en oppsiktsvekkende utvalg av fenomener, fra gravitasjonskreftene mellom store himmellegemer som stjerner og planeter til elektromagnetisk tiltrekning mellom protoner og elektroner. De fleste high school og college innledende fysikk kurs hovedsakelig fokusere på problemer som Newtons lover kan brukes.

moderne fysikk

Slutten av det 19. århundre markerte innføringen av moderne fysikk til den vitenskapelige verden. Moderne fysikk er forankret i to overordnede og revolusjonerende ideer: Albert Einsteins relativitetsteori og Max Plancks kvanteteorien, som etterhvert blomstret opp kvantemekanikk. Mye av denne vitenskapen er dedikert til å avdekke mysterier atom og subatomære partikler, de fleste som var ukjent for menneskesinn før advent av kraftige elektronmikroskop. Mens overlapping mellom lovene i klassisk fysikk og lover om moderne fysikk finnes sikkert mange av de lovene som styrer "makro" verden bryte ned når den brukes til svært små partikler.

Kvantemekanikk

Ved begynnelsen av det 20. århundre, hadde forskere antatt i mange år at lovene som nøyaktig beskrevet atferden til store objekter også brukes på objekter for små til å se. Mens han studerte effekten av ultrafiolett stråling, den tyske fysikeren Max Planck oppdaget at dette ikke var tilfelle. Ved hjelp av en rekke matematiske triks som på det tidspunktet virket uskikket, bestemte han at det i enkelte situasjoner, ble energien ikke fordelt på en ryddig kontinuum, men i stedet okkupert bare enkelte stater, eller "kvanter". Den fysiske Resultat er at partiklene kan til visse tider oppfører seg som bølger, og til andre tider som partikler. I dag har dette et økende antall søknader i nanoengineering, informatikk og andre praktiske riker.