Importanza della fisica

Serena Cuoghi
Titolo di Professore di Biologia

La fisica è una delle scienze di base più antiche che esistano, avendo un'importanza inestimabile per la comprensione di fenomeni naturali presente nell'universo fino all'evoluzione dell'umanità fino al punto in cui siamo oggi. Dal perché gli oggetti si muovono a come la materia si trasforma e come si trova così fortemente legate al concetto di energia, sono incognite di cui la fisica è responsabile svelare.

Come tutte le altre scienze, anche la fisica si suddivide in varie aree, evidenziando tra le più comuni: 1) la meccanica, incentrata sullo studio delle movimento e comportamento dei corpi in relazione alle forze che agiscono su di essi e che si suddivide in meccanica newtoniana, meccanica quantistica e meccanica relativistico; 2) la termodinamica, che si occupa dello studio dei processi di trasferimento del calore e dell'energia, e di come sono correlati ai cambiamenti nelle proprietà fisiche e chimiche della materia; 3) l'elettromagnetismo e l'elettrodinamica, che analizzano le proprietà elettriche e magnetiche della materia e come interagiscono tra loro; 4) ottica che osserva i fenomeni legati alla luce e come si comporta in diversi materiali e situazioni; 5) fisica atomica e nucleare, incentrata sullo studio della struttura e delle proprietà degli atomi e dei nuclei atomici, nonché delle loro reazioni; 6) fisica delle particelle, attraverso la quale si indagano le particelle subatomiche e la loro interazione con le forze fondamentali della natura; 7) fisica matematica, specializzata nello sviluppo di teorie e modelli matematici che lo consentono spiegare e prevedere il comportamento della materia e dell'energia in diverse situazioni e condizioni; 8) L'astrofisica, che senza dubbio è il campo con la maggiore divulgazione negli ultimi tempi, grazie ai grandi progressi compiuti nella comprensione delle vicende del cosmo.

Perché studiare Fisica?

L'autrice di questo articolo parte dal presupposto che in gioventù si sia chiesta "a che servirebbe imparare formule e concetti di fisica?". Ebbene, è vero che le formule non saranno una costante nella vita di ogni persona, ma la fisica sì. È presente in quasi tutto ciò che coinvolge la nostra vita in modo talmente routinario da passare inosservato. La luce elettrica, l'auto che ci porta da qualche parte, la cottura sui fornelli a gas ne sono un esempio. di come la fisica sia utile, ma non lasciarti ingannare dal pensare che sia solo nelle comodità che lo è presente. Hai presente quel pane che hai lasciato dimenticato fuori dal pacco, che si è fatto duro, o quella volta che sei corsa alla fermata dell'autobus prima che arrivasse? Coinvolgono anche la fisica.

È grazie allo studio della fisica che troviamo la risposta ai fenomeni naturali e con questo conoscenze possiamo sviluppare tecniche su come padroneggiare o migliorare i processi utilizzandole per il nostro favore. Per quanto riguarda l'esempio del pane che abbiamo citato, osserviamo che la morbidezza del suo stato iniziale è associata alla disponibilità di acqua al suo interno, che a contatto con l'aria subisce lo scambio di umidità perdendo acqua con l'ambiente e quindi, di conseguenza, il pane si indurisce. Sulla base di queste informazioni, si procede a conservare il pane in un sacchetto o contenitore ermetico, che in questo caso costituirà una barriera tra l'alimento e il ambiente, al fine di conservarsi più a lungo.

È praticamente impossibile per molti di noi immaginare la vita senza i vantaggi tecnologici che offre ci circondano, ma niente di tutto questo sarebbe possibile senza una comprensione della scienza che c'è dietro. conoscenza. Questa comprensione va ben oltre la conservazione del cibo o la conoscenza dei vantaggi dell'elettricità, dal momento che le persone con una buona conoscenza della fisica di base possono prevenire certe situazioni pericolose e persino salvare la vita di qualcuno.

calcoli per vivere

Senza la possibilità di una manipolazione matematica costante e complessa come linguaggio di base, i fenomeni fisici non potrebbero nemmeno esistere comprensibile e molto meno prevedibile, motivo per cui per quest'area del sapere umano la quantificazione del eventi.

Tuttavia, la matematica consente anche lo sviluppo di modelli predittivi basati su mere ipotesi, a volte basate su idee davvero assurde, ma che consentono o un altro modo per dare forma all'analisi di un fenomeno su cui non ci sono ancora dati sufficienti e nemmeno prove, quindi la maggior parte degli approcci e più anche quelle che vengono svolte da campi come l'astrofisica, non possono essere considerate altro che basi speculative su quanto in futuro potrà essere dimostrato o smentito da completare. Un esempio di ciò è rappresentato dalla stessa teoria dei buchi neri, che per decenni è stata solo una potenziale spiegazione offerta da Stephen. Hawking, su ciò che pensava potesse accadere dopo il rilascio di quantità eccessive di energia dopo certi fenomeni nell'Universo, ma altrimenti che non aveva altro che un accumulo di numeri ed equazioni, fino a quando proprio nel 2019 è stato raggiunto il livello di tecnologia necessario per poter osservare uno per uno. prima volta.

Tutto questo in conseguenza del fatto che per anni Hawking si è dedicato a promuovere la sua idea, con la quale sapeva cosa cercare e in dove, sebbene non ci fossero prove precedenti della sua esistenza, al di là di una logica accompagnata da pochi numeri.

Origine della fisica come scienza

La fisica è definita come la scienza che si occupa della indagine dei fenomeni naturali nei suoi più diversi aspetti alla ricerca della conoscenza delle proprietà e dei rapporti tra materia ed energia. Si può dire che la sua origine sia legata ai filosofi della natura nell'antica Grecia che negavano spiegazioni mistiche ai fenomeni che osservavano e cominciarono a razionalizzare le teorie sui fatti che il circondato.

Molti secoli dopo, al tempo del Rinascimento, c'è stato un grande progresso in fisica con nomi come Galileo e Newton, e con la conoscenza accumulata da molti studiosi è nata formulazioni, esperimenti e soprattutto interpretazioni basate su fatti espressi in linguaggio matematico, cioè equazioni.

Da questa vasta e crescente gamma di informazioni emerse/scoperte nel corso degli anni, la follia di dividere questa scienza in aree e, di conseguenza, in sottoaree, appare, seguendo il suo sviluppo e i suoi progressi tecnologico. Quindi, abbiamo la fisica classica e la fisica moderna come i due rami principali. Il primo indirizza i suoi studi ai fenomeni macroscopici come la termologia, l'ottica, la meccanica, le onde e l'elettricità. La Fisica Moderna, da parte sua, si occupa di fenomeni microscopici, il cui studio, come detto sopra, è stato reso possibile dai progressi tecnologici nelle sottoaree della meccanica quantistica, della fisica nucleare e relatività.

I fisici teorici stanno attualmente proponendo varie ipotesi e modelli per spiegare l'origine e l'evoluzione dell'universo, la natura della materia oscura e dell'energia. buio e la struttura fondamentale della materia a livello subatomico, con nuove scoperte che vengono trovate ogni giorno, quindi le notizie sullo spazio sono diventate una nuova razza comunicazione da parte di chi può fornire maggiori informazioni, attirando l'interesse dell'umanità verso temi che fino a poco tempo fa erano considerati elitari e comprensibili ad alcuni pochi, dimostrando con ciò che le scienze, pur nella loro complessità, sono materia creata dalla stessa curiosità umana e che, pertanto, non saranno mai al di fuori della loro vera essenza e interesse.

Fisica sempre presente nella vita di tutti i giorni

Ci sono così tanti concetti correlati, dal movimento dal nostro corpo al lancio di un razzo nello spazio, che descriverli tutti è quasi impossibile. Tuttavia, la conoscenza di alcuni fenomeni fisici è diventata essenziale per la sicurezza e la protezione. sopravvivenza umana, e si trasmette tra le persone da generazioni, anche senza una corretta comprensione Perché. Con l'espansione degli studi e della ricerca e una migliore comprensione di come tutto accade, la fisica ha iniziato ad essere insegnata nelle aule fin dall'infanzia.

Così, ad esempio, in mezzo a un temporale dovremmo sempre evitare gli spazi aperti, poiché i fulmini tendono ad essere attratti dal punto più alto, cioè una persona o un palo. Inoltre, non è sicuro avvicinarsi troppo a un albero perché la linfa al suo interno è un buon conduttore elettrico, aumentando le possibilità di ottenerla su di te. fulmini, rendendo fin troppo comune che le auto parcheggiate sotto gli alberi vengano danneggiate dai rami che si spezzano (per non parlare della forza del fulmine). vento).

Riferimenti

Hawking, S. (1988). Storia del tempo. Dal big bang ai buchi neri. Espasa.

Hawking, S., & Jou, D. (2002). L'universo in poche parole. Barcellona: critiche.

Hawking, S. (2018). La teoria del tutto (edizione illustrata): l'origine e il destino dell'universo. Discussione.

Resnick, R., Halliday, D., & Krane, K. (2004). Fisica vol. YO. YO.

Serway, R. A., & Jewett, J. W. (2009). Fisica per la scienza e l'ingegneria con la fisica moderna. Editori di apprendimento Cengage.