Wissenschaft

Wie Physik funktioniert und warum Sie sie studieren

Physik ist die wissenschaftliche Untersuchung von Materie und Energie und wie sie miteinander interagieren. Diese Energie kann die Form von Bewegung, Licht, Elektrizität, Strahlung und Schwerkraft annehmen – ehrlich gesagt fast alles. Die Physik befasst sich mit Materie auf Skalen, die von subatomaren Teilchen (dh den Teilchen, aus denen das Atom besteht, und den Teilchen, aus denen diese Teilchen bestehen) bis zu Sternen und sogar ganzen Galaxien reichen .

 

Wie Physik funktioniert

Als experimentelle Wissenschaft verwendet die Physik die wissenschaftliche Methode. um Hypothesen zu formulieren und zu testen. die auf der Beobachtung der natürlichen Welt beruhen. Das Ziel der Physik ist es, die Ergebnisse dieser Experimente zu verwenden, um wissenschaftliche Gesetze zu formulieren , die normalerweise in der Sprache der Mathematik ausgedrückt werden und dann zur Vorhersage anderer Phänomene verwendet werden können.

Wenn Sie über theoretische Physik sprechen , sprechen Sie von dem Bereich der Physik, der sich darauf konzentriert, diese Gesetze zu entwickeln und sie zur Extrapolation in neue Vorhersagen zu verwenden. Diese Vorhersagen von theoretischen Physikern werfen dann neue Fragen auf, die Experimentalphysiker dann zu testenden Experimenten entwickeln. Auf diese Weise interagieren die theoretischen und experimentellen Komponenten der Physik (und der Wissenschaft im Allgemeinen) miteinander und treiben sich gegenseitig voran, um neue Wissensbereiche zu entwickeln.

 

Die Rolle der Physik in anderen Bereichen der Wissenschaft

Im weiteren Sinne kann die Physik als die grundlegendste der Naturwissenschaften angesehen werden. Die Chemie kann beispielsweise als komplexe Anwendung der Physik angesehen werden, da sie sich auf die Wechselwirkung von Energie und Materie in chemischen Systemen konzentriert. Wir wissen auch, dass die Biologie im Kern eine Anwendung chemischer Eigenschaften in Lebewesen ist, was bedeutet, dass sie letztendlich auch von den physikalischen Gesetzen beherrscht wird.

Natürlich betrachten wir diese anderen Bereiche nicht als Teil der Physik. Wenn wir etwas wissenschaftlich untersuchen, suchen wir nach Mustern in der am besten geeigneten Größenordnung. Obwohl jedes Lebewesen auf eine Weise handelt, die im Wesentlichen von den Partikeln bestimmt wird, aus denen es besteht, würde der Versuch, ein gesamtes Ökosystem anhand des Verhaltens grundlegender Partikel zu erklären, in eine nicht hilfreiche Detailebene eintauchen. Selbst wenn wir das Verhalten einer Flüssigkeit betrachten, betrachten wir im Allgemeinen die Eigenschaften der Flüssigkeit als Ganzes durch die Fluiddynamik. anstatt dem Verhalten der einzelnen Partikel besondere Aufmerksamkeit zu schenken.

 

Hauptkonzepte in der Physik

Da die Physik so viele Bereiche abdeckt, ist sie in mehrere spezifische Studienbereiche unterteilt, wie z. B. Elektronik, Quantenphysik. Astronomie und Biophysik .

 

Warum ist Physik (oder irgendeine Wissenschaft) wichtig?

Die Physik umfasst das Studium der Astronomie, und in vielerlei Hinsicht war die Astronomie das erste organisierte Wissenschaftsgebiet der Menschheit. Die alten Völker schauten auf die Sterne und erkannten dort Muster und begannen dann, mithilfe mathematischer Präzision Vorhersagen darüber zu treffen, was auf der Grundlage dieser Muster im Himmel passieren würde. Unabhängig davon, welche Mängel diese spezifischen Vorhersagen aufwiesen, war die Methode, das Unbekannte zu verstehen, eine würdige.

Der Versuch, das Unbekannte zu verstehen, ist immer noch ein zentrales Problem im menschlichen Leben. Trotz all unserer Fortschritte in Wissenschaft und Technologie bedeutet ein Mensch zu sein, dass Sie einige Dinge verstehen können und dass es Dinge gibt, die Sie nicht verstehen. Die Wissenschaft lehrt Sie eine Methode, um sich dem Unbekannten zu nähern und Fragen zu stellen, die das Unbekannte auf den Punkt bringen und es bekannt machen.

Insbesondere die Physik konzentriert sich auf einige der grundlegendsten Fragen unseres physikalischen Universums. Ziemlich die einzigen grundlegenderen Fragen, die gestellt werden könnten, fallen in den philosophischen Bereich der „Metaphysik“ (wörtlich „jenseits der Physik“ genannt), aber das Problem ist, dass diese Fragen so grundlegend sind, dass viele der Fragen im metaphysischen Bereich bleiben auch nach Jahrhunderten oder Jahrtausenden der Forschung durch die meisten der größten Köpfe der Geschichte ungelöst. Die Physik hat andererseits viele grundlegende Probleme gelöst, obwohl diese Resolutionen dazu neigen, ganz neue Arten von Fragen zu eröffnen.

Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie unter “ Warum Physik studieren?“. (Mit freundlicher Genehmigung aus dem Buch Why Science? von James Trefil ).

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