ფიზიკის მნიშვნელობა

სერენა კუოგი
ბიოლოგიის პროფესორის წოდება

ფიზიკა არის ერთ-ერთი უძველესი საბაზისო მეცნიერება, რომელიც არსებობს, რომელსაც განუზომელი მნიშვნელობა აქვს გაგებისთვის ბუნებრივი ფენომენი იმყოფება სამყაროში კაცობრიობის ევოლუციამდე იმ წერტილამდე, სადაც დღეს ვართ. დაწყებული, თუ რატომ გადადიან საგნები, როგორ გარდაიქმნება მატერია და როგორ გვხვდება იგი ასე მჭიდროდ არის დაკავშირებული ენერგიის კონცეფციასთან, არის უცნობები, რომლებზეც პასუხისმგებელია ფიზიკა გამოავლინოს.

როგორც ყველა სხვა მეცნიერება, ფიზიკა ასევე იყოფა სხვადასხვა სფეროებად, რაც ხაზს უსვამს ყველაზე გავრცელებულებს შორის: 1) მექანიკას, რომელიც ორიენტირებულია შესწავლაზე. სხეულების მოძრაობა და ქცევა მათზე მოქმედ ძალებთან მიმართებაში და რომელიც იყოფა ნიუტონის მექანიკად, კვანტურ მექანიკად და მექანიკურად. რელატივისტური; 2) თერმოდინამიკა, რომელიც ეხება სითბოს და ენერგიის გადაცემის პროცესების შესწავლას და თუ როგორ უკავშირდება ისინი მატერიის ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებს; 3) ელექტრომაგნეტიზმი და ელექტროდინამიკა, რომლებიც აანალიზებენ მატერიის ელექტრულ და მაგნიტურ თვისებებს და როგორ ურთიერთქმედებენ ისინი ერთმანეთთან; 4) ოპტიკა, რომელიც აკვირდება სინათლესთან დაკავშირებულ მოვლენებს და როგორ იქცევა იგი სხვადასხვა მასალასა და სიტუაციაში; 5) ატომური და ბირთვული ფიზიკა, რომელიც ორიენტირებულია ატომებისა და ატომების ბირთვების სტრუქტურისა და თვისებების, აგრეთვე მათი რეაქციების შესწავლაზე; 6) ნაწილაკების ფიზიკა, რომლის მეშვეობითაც ხდება სუბატომური ნაწილაკები და მათი ურთიერთქმედება ბუნების ფუნდამენტურ ძალებთან; 7) მათემატიკური ფიზიკა, სპეციალიზირებულია თეორიებისა და მათემატიკური მოდელების შემუშავებაში, რომლებიც საშუალებას იძლევა ახსნას და იწინასწარმეტყველოს მატერიისა და ენერგიის ქცევა სხვადასხვა სიტუაციებში და პირობები; 8) ასტროფიზიკა, რომელიც უდავოდ არის ბოლო დროს ყველაზე დიდი გამჟღავნების სფერო, კოსმოსის საქმეების გაგებაში მიღწეული დიდი მიღწევების წყალობით.

რატომ სწავლობთ ფიზიკას?

ამ სტატიის ავტორი ვარაუდობს, რომ ახალგაზრდობაში მას გაუჩნდა კითხვა: "რა სარგებლობა იქნებოდა ფიზიკის ფორმულებისა და ცნებების სწავლა?". მართალია, ფორმულები არ იქნება მუდმივი თითოეული ადამიანის ცხოვრებაში, მაგრამ ფიზიკა იქნება. ის თითქმის ყველაფერშია წარმოდგენილი, რაც ჩვენს ცხოვრებას ისე რუტინულად მოიცავს, რომ შეუმჩნეველი რჩება. ელექტრო განათება, მანქანა, რომელიც სადღაც მიგვიყვანს, გაზქურაზე საჭმლის მომზადება ამის მაგალითია. იმის შესახებ, თუ რამდენად სასარგებლოა ფიზიკა, მაგრამ არ მოგატყუოთ, რომ ის მხოლოდ კომფორტშია აწმყო. იცით ის პური, რომელიც დაგავიწყდათ პაკეტის მიღმა, გაგიჭირდათ, ან როცა მის მოსვლამდე მიირბინეთ ავტობუსის გაჩერებამდე? ისინი ასევე მოიცავს ფიზიკას.

სწორედ ფიზიკის შესწავლის წყალობით ვპოულობთ პასუხს ბუნებრივ მოვლენებზე და ამასთან ერთად ცოდნა ჩვენ შეგვიძლია განვავითაროთ ტექნიკები იმის შესახებ, თუ როგორ უნდა დავეუფლოთ ან გავაუმჯობესოთ პროცესები მათი გამოყენებით კეთილგანწყობა. რაც შეეხება პურის მაგალითს, რომელიც ჩვენ მოვიყვანეთ, ჩვენ ვხედავთ, რომ მისი საწყისი მდგომარეობის სირბილე დაკავშირებულია მის შიგნით წყლის ხელმისაწვდომობასთან. რომ ჰაერთან შეხებისას განიცდის ტენიანობის ცვლას, კარგავს წყალს გარემოსთან და შედეგად, პური მაგრდება. ამ ინფორმაციის საფუძველზე ვაგრძელებთ პურის შენახვას ჰერმეტულ ჩანთაში ან კონტეინერში, რომელიც ამ შემთხვევაში იქნება ბარიერი საკვებსა და საკვებს შორის. გარემო, რათა უფრო დიდხანს იყოს შენახული.

ბევრი ჩვენგანისთვის პრაქტიკულად შეუძლებელია წარმოვიდგინოთ ცხოვრება ტექნოლოგიური უპირატესობების გარეშე გარშემორტყმული ვართ, მაგრამ არცერთი მათგანი არ იქნება შესაძლებელი მის უკან არსებული მეცნიერების გაგების გარეშე. ცოდნა. ეს გაგება ბევრად სცილდება საკვების შენახვას ან ელექტროენერგიის უპირატესობების ცოდნას, რადგან ადამიანები ძირითადი ფიზიკის კარგად გაცნობიერებით მათ შეუძლიათ თავიდან აიცილონ გარკვეული საშიში სიტუაციები და გადაარჩინოს სიცოცხლეც კი ვინმეს.

გამოთვლები ცხოვრებისთვის

მუდმივი და რთული მათემატიკური დამუშავების შესაძლებლობის გარეშე, როგორც საბაზისო ენა, ფიზიკური ფენომენი ვერც კი იქნება. გასაგები და გაცილებით ნაკლებად პროგნოზირებადი, რის გამოც ადამიანური ცოდნის ამ სფეროსთვის რაოდენობრივი განსაზღვრა ხდება ივენთი.

თუმცა, მათემატიკა ასევე იძლევა პროგნოზირების მოდელების შემუშავებას, რომლებიც დაფუძნებულია უბრალო ჰიპოთეზებზე, ზოგჯერ მართლაც აბსურდულ იდეებზე დაყრდნობით, მაგრამ რაც საშუალებას იძლევა ან სხვა გზა მიეცეს ფორმა ფენომენის ანალიზს, რომელზედაც ჯერ კიდევ არ არის საკმარისი მონაცემები ან თუნდაც რაიმე მტკიცებულება, შესაბამისად, მიდგომების უმეტესობა და სხვა ისეთებიც კი, რომლებიც განხორციელებულია ისეთი სფეროებიდან, როგორიცაა ასტროფიზიკა, არ შეიძლება ჩაითვალოს იმაზე მეტად, ვიდრე სპეკულაციური საფუძვლები იმის შესახებ, რაც მომავალში შეიძლება აჩვენოს ან უარყოს. სრული. ამის მაგალითია თავად შავი ხვრელების თეორია, რომელიც ათწლეულების განმავლობაში მხოლოდ სტეფანის მიერ შეთავაზებული პოტენციური ახსნა იყო. ჰოკინგი იმის შესახებ, თუ რას ფიქრობდა, შეიძლება მოხდეს სამყაროში გარკვეული ფენომენების შემდეგ ენერგიის გადაჭარბებული რაოდენობის გამოთავისუფლების შემდეგ, მაგრამ სხვაგვარად რომელსაც მხოლოდ რიცხვებისა და განტოლებების დაგროვება არ ჰქონდა, მანამ, სანამ მხოლოდ 2019 წელს არ მიაღწიეს ტექნოლოგიის იმ დონეს, რომელიც აუცილებელია სათითაოდ დაკვირვებისთვის. პირველად.

ეს ყველაფერი იმის შედეგია, რომ ჰოკინგმა წლების განმავლობაში თავი მიუძღვნა თავისი იდეის პოპულარიზაციას, რომლითაც მან იცოდა რა უნდა ეძია და სადაც, მიუხედავად იმისა, რომ არ არსებობდა წინა მტკიცებულება მისი არსებობის შესახებ, ლოგიკის მიღმა რამდენიმე თანხლებით ნომრები.

ფიზიკის, როგორც მეცნიერების წარმოშობა

ფიზიკა განისაზღვრება, როგორც მეცნიერება, რომელიც ეხება გამოძიება ბუნებრივი მოვლენების ყველაზე მრავალფეროვანი ასპექტები მატერიისა და ენერგიის თვისებებისა და ურთიერთობების შესახებ ცოდნის ძიებაში. შეიძლება ითქვას, რომ მისი წარმოშობა დაკავშირებულია ძველი საბერძნეთის ბუნების ფილოსოფოსებთან, რომლებიც უარყოფდნენ მისტიური ახსნა იმ ფენომენებზე, რომლებსაც ისინი აკვირდებოდნენ და დაიწყეს თეორიების რაციონალიზაცია იმ ფაქტების შესახებ, რომლებიც გარშემორტყმული.

მრავალი საუკუნის შემდეგ, იმ დროს რენესანსიფიზიკაში დიდი წინსვლა მოხდა გალილეოსა და ნიუტონის მსგავსი სახელებით და მრავალი მეცნიერის მიერ დაგროვილი ცოდნით გაჩნდა. ფორმულირებები, ექსპერიმენტები და ძირითადად მათემატიკური ენით გამოთქმულ ფაქტებზე დაფუძნებული ინტერპრეტაციები, ანუ განტოლებები.

ინფორმაციის ამ ფართო და მზარდი დიაპაზონიდან, რომელიც გაჩნდა/აღმოჩენილი იყო წლების განმავლობაში, ამ მეცნიერების სფეროებად და, შესაბამისად, ქვეზონებად დაყოფის სისულელე ჩნდება მისი განვითარებისა და მიღწევების შემდეგ. ტექნოლოგიური. ამრიგად, ჩვენ გვაქვს კლასიკური ფიზიკა და თანამედროვე ფიზიკა, როგორც ორი ძირითადი ფილიალი. პირველი მიმართავს თავის კვლევებს მაკროსკოპულ ფენომენებზე, როგორიცაა თერმოლოგია, ოპტიკა, მექანიკა, ტალღები და ელექტროენერგია. თანამედროვე ფიზიკა თავის მხრივ ეხება მიკროსკოპულ მოვლენებს, რომელთა შესწავლა, როგორც ზემოთ აღინიშნა, შესაძლებელი გახდა ტექნოლოგიური მიღწევების წყალობით კვანტური მექანიკის, ბირთვული ფიზიკის და ფარდობითობა.

თეორიული ფიზიკოსები ამჟამად გვთავაზობენ სხვადასხვა ჰიპოთეზებსა და მოდელებს სამყაროს წარმოშობისა და ევოლუციის, ბნელი მატერიის და ენერგიის ბუნების ასახსნელად. ბნელი და მატერიის ფუნდამენტური სტრუქტურა სუბატომურ დონეზე, ყოველდღიურად ახალი აღმოჩენებით, ასე რომ, კოსმოსური ამბები ახალ რასად იქცა კომუნიკაცია ვის შეუძლია მეტი ინფორმაციის მიწოდება, კაცობრიობის ინტერესის მოზიდვა იმ საკითხების მიმართ, რომლებიც ბოლო დრომდე ელიტარულად და ზოგიერთისთვის გასაგები იყო. ცოტანი ამით აჩვენებენ, რომ მეცნიერებები, მიუხედავად მათი სირთულისა, თავად ადამიანის ცნობისმოყვარეობის მიერ შექმნილი საკითხია და, შესაბამისად, ისინი არასოდეს იქნებიან მიღმა მათი ჭეშმარიტი არსისა და ინტერესი.

ფიზიკა ყოველთვის არის ყოველდღიურ ცხოვრებაში

იმდენი დაკავშირებული ცნებაა, საწყისი მოძრაობა ჩვენი სხეულიდან დაწყებული კოსმოსში რაკეტის გაშვებამდე, ამის აღწერა თითქმის შეუძლებელია. თუმცა, გარკვეული ფიზიკური ფენომენის შესახებ ცოდნა გახდა აუცილებელი უსაფრთხოებისა და უსაფრთხოებისთვის. ადამიანის გადარჩენა და გადაეცემა ადამიანებს შორის თაობების განმავლობაში, თუნდაც ამის სწორი გაგების გარეშე რადგან. სწავლებისა და კვლევების გაფართოებით და იმის უკეთ გაცნობიერებით, თუ როგორ ხდება ყველაფერი, ფიზიკის სწავლება საკლასო ოთახებში ბავშვობიდან დაიწყო.

ასე, მაგალითად, შუა ქარიშხლის დროს ჩვენ ყოველთვის უნდა მოვერიდოთ ღია სივრცეებს, რადგან ელვა მიდრეკილია მიიზიდოს უმაღლესი წერტილისკენ, ეს არის ადამიანი ან პოსტი. ასევე არ არის უსაფრთხო ხესთან ზედმეტად მიახლოება, რადგან მასში არსებული წვენი კარგი ელექტროგამტარია, რაც ზრდის თქვენზე მოხვედრის შანსებს. ელვისებური დარტყმა, რაც ზედმეტად გავრცელებულს ხდის ხეების ქვეშ გაჩერებული მანქანების დაზიანებას ტოტების მოწყვეტით (რომ აღარაფერი ვთქვათ ელვის ძალაზე). ქარი).

ცნობები

ჰოკინგი, ს. (1988). დროის ისტორია. დიდი აფეთქებიდან შავ ხვრელებამდე. ესპასა.

ჰოკინგი, ს., და ჯო, დ. (2002). სამყარო მოკლედ. ბარსელონა: კრიტიკა.

ჰოკინგი, ს. (2018). ყველაფრის თეორია (ილუსტრირებული გამოცემა): სამყაროს წარმოშობა და ბედი. Დებატი.

რეზნიკი, რ., ჰალიდეი, დ., და კრანი, კ. (2004). ფიზიკა ტ. YO. YO.

სერვეი, რ. A., & Jewett, J. ვ. (2009). ფიზიკა მეცნიერებისთვის და ინჟინერიისთვის თანამედროვე ფიზიკით. Cengage Learning Publishers.