Fizika

Sa Wikipedije, slobodne enciklopedije

Fizika (grčki phusis, fysis: priroda) je nauka koja proučava prirodu u najsveobuhvatnijem smislu. Fizičari proučavaju ponašanje i interakcije materije u prostoru i vremenu, i takve pojave se nazivaju fizikalne pojave. Fizikalne teorije se najčešće izražavaju kao matematičke relacije. Najutemeljenije pojave se nazivaju fizikalnim zakonima ili zakonima fizike; međutim, i oni su kao i sve druge naučne teorije, samo provizione.

Fizika je vrlo usko povezana sa drugim prirodnim naukama, posebno hemijom, naukom koja se bavi molekulima i hemijskim jedinjenjima. Hemija se u mnogome bazira na fizici, pogotovu na kvantnoj mehanici, termodinamici i elektromagnetizmu. Ipak, hemijske pojave su dovoljno različite i kompleksne tako da je hemija zasebna disciplina.

Slijedi pregled glavnih polja i osnova fizike, kao i kratak pregled istorije fizike i njenih polja.

Ključne teorije

Klasična Mehanika -- Termodinamika -- Statistička Mehanika -- Elektromagnetizam -- Posebna relativnost -- Opća relativnost -- Kvantna Mehanika -- Kvantna Teorija Polja -- Standardni Model

Osnove

Materija -- Antimaterija -- Čestica -- Boson -- Fermion

Simetrija -- Zakon Održanja -- Masa -- Energija --Moment -- Ugaoni Moment -- Spin

Vrijeme -- Prostor -- Dimenzija -- Dužina -- Brzina -- Sila 

Talas -- Talasna Funkcija -- Harmonijski Oscilator -- Magnetizam -- Elektricitet -- Elektromagnetno zračenje -- Temperatura -- Entropija

osnovne sile

Gravitacija -- Elektromagnetna -- Slaba Veza -- Jaka Veza

Teorija čestica

Atom -- Proton -- Neutron -- Elektron -- Kvark -- Foton -- Gluon -- W boson -- Z boson -- Graviton -- Neutrino -- Radioaktivnost

Oblasti Fizike

Astrofizika -- Atomska, Molekularna, i Optička fizika -- Dinamika Fluida -- Fizika Polimera -- Optika -- Teorija Materijala -- Nuklearna fizika -- Fizika Plazme -- Teorija Čestica

Metodi

Naučni Metod -- Kvantitativna Fizikalna -- Mjerenja -- Mjerni instrumenti -- Dimenziona analiza -- Vjerovatnoća -- Statistika

Tabele

Lista naučnih zakona --Fizikalne Konstante -- SI osnovne jedinice -- SI izvedene jedinice -- SI sistem -- Pretvorba mjernih jedinica

Historija

Historija Fizike -- Fizičar -- Nobelova nagrada za fiziku

Srodne Nauke

Astronomija -- Astrofizika -- Biofizika -- Elektronika -- Inženjering -- Nauka o Materijalima -- Matematička fizika -- Medicinska fizika

(Ukoliko želite pomoći da se kompletira lista najvažnijih tema za fiziku, molimo vas da pogledate Osnovne teme fizike.)

[izmijeni] Kratka historija fizike

Detaljnija historije fizike je u razvoju i možete je pogledati na Historija Fizike.

Od davnina su ljudi pokušavali pojmiti ponašanje i osobine materije, zašto objekti padaju na zemlju kada izgube oslonac, zašto različiti materijali imaju različite osobine, i slično. Tajnovita je bila i priroda svemira, kao na primjer oblik zemlje, ponašanje i kretanje sunca i mjeseca. Mnoštvo teorija je pokušavalo da objasni te pojave, i većina od njih na pogrešan način, jer nikada nisu bile potvrđene ogledom. Ipak postojalo je nekoliko izuzetaka, kao na primjer Arhimeda koji je izveo nekoliko značajnih i tačnih zakona mehanike i hidrostatike.

Tokom kasnog 16. vijeka, Galileo je uveo oglede kao način testiranja fizikalnih teorija i on je uspješno formulisao i ogledima potvrdio nekoliko zakona dinamike kao što je zakon o tromosti. 1687, Newton je objavio Principia Mathematica, u kojoj je detaljno izložio dva zakona Newtonovi zakoni kretanja, na kojim počiva klasična mehanika; i Njutnov Zakon Gravitacije, koji opisuje osnovnu silu gravitacije. Obje ove teorije su se slagale sa izvršenim ogledima. Klasičnoj mehanici su takođe značajno doprinijeli Lagrange, Hamilton, i drugi, koji su otkrili nove forumlacije, principe i rezultate. Zakon gravitacije je potakao i razvoj astrofizike, koji opisujeastronomske pojave fizikalnim teorijama.

Od 18. vijeka pa nadalje, termodinamika je doživjela značajna otkrića koja su imali Boyle, Young, i mnogi drugi. 1733, Bernoulli je koristio statističke metode sa klasičnom mehanikom da bi izveo termodinamičke rezultate, inicirajući time razvoj statistička mehanika. 1798, Thompson je demonstrirao pretvaranje mehaničkog rada u toplotu a 1847 Joule je formulisao zakon o odrčanju energije, bilo u obliku toplote ili mehaničke energije.

Elektricitet i magnetizam su proučavaliFaraday, Ohm, i drugi. 1855, Maxwell je ujedinio ove dvije pojave u jedinstvenu teoriju elektromagnetizam, i opisao je Maxwellovim jednačinama. Ova teorija je pretpostavljala da je svjetlost elektromagnetni talas.

1895, Roentgen je otkrio X-zrake, koji su bili elektromagnetno zračenje visoke frekvencije. Radioaktivnost je otkrio 1896 Henri Becquerel, a dalje su je proučavali Pierre Curie i Marie Curie i drugi. Ovo je postavilo temelje polju nuklearna fizika.

1897, Thomson je otkrio elektron, osnovnu česticu nosioca naelektrisanja. 1904, predložio je prvi model atoma. (Postojanje atoma datira jos u 1808 kada ga je predložio Dalton.)

1905, Einstein je uobličio teoriju relativiteta, ujedinjavajući prostor i vrijeme u jedinstven entitet.

1911, Rutherford je iz ogleda o rasipanju izveo postojanje kompaktnog atomskog jezgra, sa pozitivno naelektrisanim jedinicama protonima. Neutroni, neutralno naelektrisane čestice su je 1932 otkrio Chadwick.

Početkom 1900, Planck, Einstein, Bohr, i drugi su razvili kvantne teorije da bi objasnili anomalije u eksperimentalnim rezultatima, te su u tada uveli pojam dikretnih energetskih nivoa.1925, Heisenberg i Schrodinger su formulisali kvantnu mehaniku, koja je objasnila prethodne kvantne teorije. U kvantnoj mehanici, ishod fizičkog mjerenja podliježu zakonu vjerovatnoće; teorija je opisala izračunavanje ovih vjerovatnoća.

Kvantna mehanika je takođe razvila teoretske alate za fiziku čvrstih tijela, koja izučava fizička svojstva čvrstih tijela i tekućina, uključujući pojave kao kristalne strukture, poluvodljivost, i supravodljivost. Među pionire ovog polja fizike spada Bloch, koji je opisao ponašanje elektrona u kristalnim strukturama 1928.

Tokom drugog svjetskog rata, sve zaraćene strane su vršile istraživanja u nuklearnoj fizici, želeći da načine nuklearnu bombu. Njemački napori koje je predvodio Heisenberg, nisu uspjeli, ali je savznički Manhattan projekt ostvario cilj. U Americi, tim predvođen Fermijem je ostvario prvu vještački proizvedenu nuklearnu lančanu reakciju 1942, a 1945 prva nuklearna eksplozija je izvedena u Alamagordo, New Mexico.

Kvantna teorija polja je formulisana da bi obezbijedila konzistentnost kvantne mehanike i posebne teorije relativnosti. Svoj moderni oblik je dosegla u kasnim 1940 radovima Feynman'a, Schwinger'a, Tomonaga, i Dyson'a. Oni su formulisali teoriju kvantne elektrodinamike, koja opisuje elektromagnetne interakcije.

Kvantna teorija polja je obezbijedila okvir za modernu teoriju čestica, koja izučava osnovne sile i osnovne čestice. 1954, Yang i Mills su postavili temelje koji su doveli do standardnog modela, koji je upotpunjen 1970, i uspješno opisuje sve do sada poznate čestice.

---