Fizik nedir? Fiziğin alt dalları nelerdir?

Fizik nedir?

Fizik, maddenin ve enerjinin hem ayrı ayrı hem de birbirleriyle kombinasyon halinde kullanıldığı bilim dalıdır. Tabiat bilimi veya doğal nesnelerle ilgili olan, maddenin yasaları ve özellikleri ve bunlara etki eden kuvvetler ile ilgilenen bilimdir. Fizik, en eski akademik disiplinlerden biridir ve astronomi ile birlikte belki de en eski olanıdır.

Bilinmeyeni anlamlandırmak insanoğlunun çağlar boyunca süregelen en önemli dürtülerinden birisidir. Bilinmeyen bir şey gizemlidir ve insanoğlu bu gizemi çözme yolunda bilimi kullanır.   Bilim, bilinmeyene yaklaşmanın ve bilinmeyen şeyin nasıl bilinir hale getirileceğine dair sorular sormanın bir metodolojisini öğretir. Fizik de doğadaki gizemleri çözmemizde bize yardımcı olur.

Fiziği bir doğa bilimi olarak da nitelendirebiliriz. Doğadaki hareketi, uzay-zaman içerisindeki davranışları, enerji ve kuvvetle ilgili varlıkları inceler. Fizik biyoloji ve kimya gibi diğer bilim dallarının öğelerini de kullandığından daha karmaşık olma gibi bir özelliğe sahiptir. Doğal felsefenin aksine fizik, doğal dünyayı tanımlamak için bilimsel yöntemler kullanır.

Evrenin temel prensiplerini anlamak için fizik, diğer doğa bilimlerinden birçok çalışmayı kullanır. Bu çakışma nedeniyle, fizikte incelenen fenomenler (örneğin enerjinin korunumu) tüm malzeme sistemlerinde ortaktır. Enerjiye uyguladıkları özel yollar genellikle “fizik yasaları” olarak adlandırılır.

Biyoloji, kimya, jeoloji, malzeme bilimi, tıp, mühendislik gibi diğer doğa bilimleri ve bilim alanları fizik yasalarına uygun sistemlerle çalıştığı için, genellikle “temel bilim” olarak adlandırılır.

Örneğin atom ve molekülleri inceleyen madde bilimi olan kimya, kimyasal bileşikler üretmek için fiziğin çalışma alanına giren kuantum mekaniği, termodinamik ve elektromanyetizma teorilerine uymaktadır.

Özetle fizik aslında tüm bilim dallarıyla ilişkilidir ve temel meselesinin evrenin nasıl oluştuğunu ve çalıştığını anlamak olduğunu söyleyebiliriz.

Fiziğin türleri

Fiziği iki ayrı tipe ayırabiliriz:

Deneysel ve teorik fizik.

Deneysel fizikçiler, çoğu zaman günlük hayatımızda alışık olmadığımız şartlar altında, doğadaki çok çeşitli olaylar üzerinde dikkatli araştırmalar tasarlar ve yürütürler. Örneğin, malzemelerin elektriksel özelliklerine mutlak sıfıra (-460 ° F; -273 ° C) çok yakın sıcaklıklarda ne olduğunu araştırabilir veya çok sıcak gazlar tarafından yayılan enerjinin özelliklerini ölçebilirler.

Teorik fizikçiler deneysel gözlemlerin sonuçlarını matematiksel olarak açıklamak için modeller ve teoriler önerip geliştirebilir. Deneysel ve teorik fizik bu nedenle geniş bir örtüşmeye sahiptir ve adeta iç içe geçmiştir. Buna göre, deneysel fizikçiler kendi alanlarındaki mevcut teorik çalışmaların farkında olmaya devam ederken, teorik fizikçiler deneycilerin sonuçlarını ve sonuçların yorumlanması gereken bağlamı bilmelidir.

Fiziği ayrıca klasik ve modern olarak ikiye ayırmak da yanlış olmaz:

Klasik fiziğin kökeni yaklaşık dört yüz yıl önce Galileo ve Newton’un mekanik üzerine yaptığı çalışmalarda ve benzer şekilde yüz elli yıl önce elektrik ve manyetizma alanındaki Ampere, Faraday, Maxwell ve Oersted’in çalışmalarındadır. Bu fizik, ne çok büyük ne de çok küçük olan ve nispeten yavaş hızlarda hareket eden (en azından ışığın hızına kıyasla) nesneleri kullanır.

Modern fiziğin yirminci yüzyılın başlarında ortaya çıkışında üç ayrı başarı göze çarpıyordu. Birincisi, 1905’te Einstein’ın bir parçacık akışı (fotonlar) olarak gösterdiği parlak ışık modeli idi. Birkaç ay sonra gelen ikincisi, ışık hızına yakın hızlarda hareket eden cisimleri tanımlayan devrimci görelilik teorisiydi. Üçüncü buluş 1910’da Rutherford’un atom çekirdeğini keşfetmesiyle geldi. Rutherford’un çalışmalarını Bohr’un atom modeli izledi. Modern fizikteki heyecan verici keşifler bugün de artarak devam ediyor.

Fizik biliminin alt dalları

Akustik

Ses ve ses dalgalarının incelenmesi.

Astronomi

Uzayın incelenmesi.

Astrofizik

Uzaydaki nesnelerin fiziksel özelliklerinin incelenmesi.

Atom Fiziği

Atomların, özellikle atomun elektron özelliklerinin incelenmesi.

Biyofizik

Canlı sistemleri inceleyen fizik alanı.

Kaos

İlk koşullara güçlü duyarlılığa sahip sistemlerin incelenmesi. Başlangıçtaki küçük bir değişiklik, sistemde hızlı bir şekilde önemli değişiklikler meydana getirebilir.

Kimyasal Fizik

Kimyasal sistemlerde fiziğin incelenmesi.

Hesaplamalı Fizik

Var olan fiziksel problemleri çözmek için sayısal yöntemlerin uygulanması.

Kozmoloji

Kökenleri ve evrimi de dahil olmak üzere bir bütün olarak evrenin incelenmesi.

Kriyofizik, Kriyojenik ve Düşük Sıcaklık Fiziği

Suyun donma noktasının çok altında, düşük sıcaklıklardaki fiziksel özelliklerin incelenmesi.

Kristalografi

Kristallerin ve kristal yapıların incelenmesi.

Elektromanyetizma

Elektrik ve manyetik alanların incelenmesi.

Elektronik

Bir devredeki elektron akışının incelenmesi.

Akışkanlar Dinamiği ve Akışkanlar Mekaniği

Özel olarak tanımlanan “akışkanların” fiziksel özelliklerinin incelenmesi.

Jeofizik

Dünyanın fiziksel özelliklerinin incelenmesi.

Yüksek Enerji Fiziği

Fiziğin, çok büyük enerji sistemlerinde, genellikle parçacık fiziğinde incelenmesi.

Yüksek Basınç Fiziği

Fiziğin, genellikle akışkan dinamiği ile ilgili olan aşırı yüksek basınç sistemlerinde incelenmesi.

Lazer Fiziği

Lazerlerin fiziksel özelliklerinin incelenmesi.

Matematiksel Fizik

Fizikle ilgili problemlerin çözümünde sıkı matematiksel yöntemlerin uygulandığı disiplin.

Mekanik

Nesnelerin hareketinin referans çerçevesinde incelenmesi.

Meteoroloji ve Hava Fiziği

Hava olayları ve hava durumunu inceleyen fizik dalı.

Moleküler Fizik

Moleküllerin fiziksel özelliklerinin incelenmesi.

Nanoteknoloji

Tek molekül ve atomlardan yapı devreleri ve makineler oluşturan bilim

Nükleer Fizik

Atom çekirdeğinin fiziksel özelliklerinin incelenmesi.

Optik ve Işık Fiziği

Işığın fiziksel özelliklerinin incelenmesi.

Parçacık fiziği

Temel parçacıkların ve etkileşimlerinin kuvvetlerinin incelenmesi.

Plazma Fiziği

Plazma fazında maddenin incelenmesi.

Kuantum Elektrodinamiği

Elektronların ve fotonların kuantum mekaniksel düzeyde nasıl etkileşime girdiğinin incelenmesi.

Kuantum Mekaniği ve Kuantum Fiziği

Maddenin ve enerjinin en küçük kesikli değerlerinin veya kuantının önem kazandığı bilimin incelenmesi.

Kuantum Optiği

Kuantum fiziğinin ışığa uygulanması.

Kuantum Alan Teorisi

Kuantum fiziğinin, evrenin temel kuvvetlerinin alanlara uygulanması.

Kuantum Yerçekimi

Kuantum fiziğinin yerçekimine uygulaması ve yerçekiminin diğer temel parçacık etkileşimleri ile birleştirilmesi.

Görelilik

Einstein’ın görelilik teorisinin özelliklerini gösteren, genellikle ışığın hızına çok yakın hızlarda hareket etmeyi içeren sistemlerin incelenmesi.

İstatistik mekaniği

Küçük sistemlerin bilgilerini istatistiksel olarak genişleterek büyük sistemlerin incelenmesi.

Sicim Teorisi ve Süper Sicim Teorisi

Tüm temel parçacıkların yüksek boyutlu bir evrende tek boyutlu enerji dizilerinin titreşimleri olduğu teorisinin incelenmesi.

Termodinamik

Isının fiziği.

Kaynaklar:

Kaynak-1

Kaynak-2

Kaynak-3

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

4 × four =