Физика

Из пројекта Википедија

Овом чланку или једном његовом делу је потребно сређивање.

Оно подразумева категоризацију, унутрашње повезивање, разламање текста и слична уређивања, како би се добио квалитетнији чланак.

Погледајте како се мења страна за помоћ, или страну за разговор. Уклоните ову поруку када завршите.

Физика (грчки: φύσις, phisis: природа) је основна природна наука која проучава основна или суштинска својства природних појава и тела. Физичари проучавају основна својства, структуру и кретање материје у простору и времену. Физичке теорије се најчешће изражавају као математичке релације. Најутемељеније појаве се називају физичким законима или законима физике, међутим, и они су као и све друге научне теорије, подложни променама. При томе, нови физички закони обично не искључују старе, него само ограничавају домен њиховог важења.

Физика је уско повезана са другим природним наукама, као и математиком (због математичког описивања природе), посебно хемијом, науком која се бави атомима-хемијским елементима и молекулима-хемијским једињењима. Хемија се у многоме базира на физици, поготово на квантној механици, термодинамици и електромагнетизму. Ипак, хемијске појаве су довољно различите и комплексне тако да је хемија засебна дисциплина.

[уреди] Историја

За више информација погледајте Историја физике.

Од давнина су људи покушавали да схвате понашање и особине материје; зашто објекти падају на земљу када изгубе ослонац, зашто различити материјали имају различите особине, и слично. Тајновита је била и природа свемира, као на пример облик Земље, понашање и кретање Сунца и Месеца. Мноштво теорија је покушавало да објасни те појаве, али већина од њих на погрешан начин, јер никада нису биле потврђене огледом. Ипак постојало је неколико изузетака, као на пример Архимед који је извео неколико значајних и тачних закона механике и хидростатике.

Током касног 16. века, Галилео је увео огледе као начин проверавања физичких теорија и он је успешно формулисао и огледима потврдио неколико закона динамике, као што је закон инерције. 1687, Њутн је објавио Математичке принципе филозофије природе, (Principia Mathematicа Philosophia Naturalis), његово чувено дело у којем су детаљно изложени Њутнови закони кретања, на којима почива класична механика; и Њутнов закон гравитације, који описује једну од четири основне силе у природи, гравитацију. Обе ове теорије су се слагале са извршеним огледима. Класичној механици су такође значајно допринели Лагранж, Хамилтон, и други, који су открили нове формулације, принципе и резултате. Закон гравитације је подстакао и развој астрофизике, који описује астрономске појаве физичким теоријама.

Од 18. века па надаље, термодинамика је доживела значајна открића која су имали Бојл, Јанг, и многи други. 1733, Бернули је користио статистичке методе са класичном механиком да би извео термодинамичке резултате, иницирајући тиме развој статистичке механике. 1798, Томпсон је демонстрирао претварање механичког рада у топлоту, а 1847 Џул је формулисао закон о одржању енергије, било у облику топлоте или механичке енергије.

Електрицитет и магнетизам су проучавали Фарадеј, Ом, и други. 1855, Максвел је ујединио ове две појаве у јединствену теорију електромагнетизма, и описао их је Максвеловим једначинама. Ова теорија је претпоставила да је светлост електромагнетни талас.

1895, Рентген (нем. Wilhelm Conrad Roentgen) је открио X-зраке, који представљају електромагнетно зрачење високе фреквенције. Радиоактивност је открио 1896 Хенри Бекерел, а даље су је проучавали Пјер Кири, Марија Кири и други. Ово је поставило темеље новом пољу нуклеарне физике.

1897, Томсон је открио електрон, једну од основних честица носиоца наелектрисања. 1904, предложио је први модел атома. (Постојање атома је познато још од 1808, када га је предвидео Далтон.

1905, Ајнштајн је уобличио теорију релативности (специјалну и општу), уједињавајући простор и време у јединствен ентитет и створио нову, релативистичку, теорију гравитације. Био је један од неколицине научника који су поставили темеље квантној физици.

1911, Радерфорд је из огледа са расејањем алфа честица на атомима злата извео постојање компактног атомског језгра, са позитивно наелектрисаним јединицама протонима. Неутрално наелектрисане честице ,неутроне, је открио Чедвик, 1932.

Почетком 1900, Планк, Ајнштајн, Бор, и други су развили квантну теорију, да би објаснили аномалије у експерименталним резултатима, те су тада увели појам дискретних енергетских нивоа. 1925, Хајзенберг и Шредингер су формулисали квантну механику, која је објединила дотада стечена сазнања о квантном-микросвету и објаснила резултате многобројних експеримената. У квантној механици, исходи физичког мерења подлежу законима вероватноће; теорија је прописала начине и правила за израчунавање ових вероватноћа.

Квантна механика је такође развила теоретске алате за физику чврстог стања, која изучава физичка својства чврстих тела и физику флуида која проучава супстанције у течном стању, укључујући појаве као што су кристална структура, полупроводност и суперпроводност, као и суперфлуидност или течне кристале. Међу пионире ове области физике спада Блох, који је описао понашање електрона у кристалним структурама 1928.

Током Другог светског рата, све зараћене стране су истраживале нуклеарну физику, желећи да направе атомску бомбу. Немачки напори нису успели, али је савезнички Пројекат Менхетн остварио циљ. У Америци, тим предвођен Фермијем је остварио прву вештачки произведену нуклеарну ланчану реакцију 1942, а 1945 прва нуклеарна експлозија је изведена у Аламагорду, у Њу Мексику .

Квантна теорија поља је формулисана да би обезбедила конзистентност квантне механике и Специјалне теорије релативности. Свој модерни облик је достигла у касним 1940-тим радовима Фејнмана, Швингера, Томонагe и Дајсона. Они су формулисали теорију квантне електродинамике, која, квантним методама, описује електромагнетне интеракције.

Квантна теорија поља је обезбедила оквир за модерну теорију честица, која изучава основне силе природе и основне честице. 1954, Јанг и Милс су поставили темеље који су довели до стандардног модела, који је употпуњен 1970, и успешно описује све до сада познате честице.

[уреди] Основне теме

Следи преглед главних области и основих појмова физике, као и кратак преглед историје физике и развоја њених основних грана.

Кључне теорије

Класична механика -- Термодинамика -- Статистичка механика -- Електромагнетизам -- Специјална Релативност -- Општа Релативност -- Квантна Механика -- Квантна Теорија Поља -- Стандардни Модел

Основни појмови (концепти)

Материја -- Антиматерија -- Eлемeнтaрнe честицe -- Бозон -- Фермион

Симетрија -- Закон одржања -- Маса -- Момент -- Угаони момент -- Спин

Време -- Простор -- Димензија -- Енергија -- Дужина -- Брзина -- Сила

Талас -- Таласна функција -- Хармонијски осцилатор -- Магнетизам -- Електрицитет -- Електромагнетно зрачење -- Температура -- Ентропија

основне силе

Гравитациона сила -- Електромагнетна сила -- Слаба сила -- Јака сила

Теорија честица

Атом -- Протон -- Неутрон -- Електрон -- Кварк -- Фотон -- Глуон -- W бозон -- Z бозон -- Гравитон -- Неутрино -- Радијација

Области Физике

Астрофизика -- Атомска физика, Молекуларна физика, -- Динамика флуида -- Физика полимера -- Оптика -- Теорија материјала -- Нуклеарна физика -- Физика плазме -- Физика елементарних честица; -- Биофизика Математичка физика

Методи

Научни метод -- Квантитативна физичка анализа -- Мерење -- Мерни инструменти -- Димензиона анализа -- Вероватноћа и статистика

Табеле

Листа научних закона --Физичке константе -- СИ основне јединице -- СИ изведене јединице -- СИ префикси -- Претварање јединица

Историја

Историја физике -- Познати физичари -- Нобелова награда за физику

Сродне Науке

Биофизика -- Електроника -- Физичка хемија -- Инжењеринг -- Наука о материјалима --