Physik (davon) ist eine Naturwissenschaft, die die Studie der Sache und seiner Bewegung durch die Raum-Zeit, zusammen mit zusammenhängenden Konzepten wie Energie und Kraft einschließt. Weit gehender ist es die allgemeine Analyse der Natur, geführt, um zu verstehen, wie sich das Weltall benimmt.

Physik ist eine der ältesten akademischen Disziplinen, vielleicht das älteste durch seine Einschließung der Astronomie. Im Laufe der letzten zwei Millennien war Physik ein Teil der natürlichen Philosophie zusammen mit der Chemie, den bestimmten Zweigen der Mathematik und Biologie, aber während der Wissenschaftlichen Revolution im 16. Jahrhundert sind die Naturwissenschaften als einzigartige Forschungsprogramme in ihrem eigenen Recht erschienen. Physik schneidet sich mit vielen zwischendisziplinarischen Gebieten der Forschung, wie Biophysik und Quant-Chemie, und die Grenzen der Physik werden nicht starr definiert. Neue Ideen in der Physik erklären häufig die grundsätzlichen Mechanismen anderer Wissenschaften, während sie neue Alleen der Forschung in Gebieten wie Mathematik und Philosophie öffnen.

Physik leistet auch bedeutende Beiträge durch Fortschritte in neuen Technologien, die aus theoretischen Durchbrüchen entstehen. Zum Beispiel haben Fortschritte im Verstehen des Elektromagnetismus oder der Kernphysik direkt zur Entwicklung von neuen Produkten geführt, die modern-tägige Gesellschaft, wie Fernsehen, Computer, Innengeräte und Kernwaffen drastisch umgestaltet haben; Fortschritte in der Thermodynamik haben zur Entwicklung der Industrialisierung geführt; und Fortschritte in der Mechanik haben die Entwicklung der Rechnung begeistert.

Geschichte

Wie bemerkt, unten haben die Mittel gepflegt, das Verhalten von natürlichen Phänomenen und ihren Effekten zu verstehen, die von der Philosophie progressiv entwickelt sind, die durch die natürliche Philosophie dann Naturwissenschaft ersetzt ist, schließlich die moderne Vorstellung der Physik zu erreichen.

Natürliche Philosophie hat seine Ursprünge in Griechenland während der Archaischen Periode, (650 BCE - 480 BCE), als Vorsokratische Philosophen wie Thales übernatürliche, religiöse oder mythologische Erklärungen für natürliche Phänomene abgelehnt haben und öffentlich verkündigt haben, dass jedes Ereignis eine natürliche Ursache hatte.

Sie haben Ideen vorgeschlagen, die durch den Grund und die Beobachtung nachgeprüft sind, und viele ihrer Hypothesen haben sich erfolgreich im Experiment, erwiesen

zum Beispiel Atomismus.

Naturwissenschaft wurde in China, Indien und in islamischen Kalifaten, zwischen dem 4. und das 10. Jahrhundert BCE entwickelt. Quantitative Beschreibungen sind populär unter Physikern und Astronomen, zum Beispiel Archimedes in den Gebieten der Mechanik, Statik und Hydrostatik geworden. Experimentelle Physik hatte seine Debüts mit dem Experimentieren bezüglich der Statik durch mittelalterliche Physiker Moslem wie al-Biruni und Alhazen.

Klassische Physik ist eine getrennte Wissenschaft geworden, als früh moderne Europäer diese experimentellen und quantitativen Methoden verwendet haben zu entdecken, was, wie man jetzt betrachtet, die Gesetze der Physik ist. Kepler, Galileo und mehr spezifisch hat Newton entdeckt und hat die verschiedenen Gesetze der Bewegung vereinigt. Während der industriellen Revolution, als Energiebedürfnisse vergrößert, hat so geforscht, der zur Entdeckung von neuen Gesetzen in der Thermodynamik, Chemie und electromagnetics geführt hat.

Moderne Physik hat mit den Arbeiten von Einstein sowohl in der Relativität als auch in Quant-Physik angefangen.

Philosophie

Auf viele Weisen stammt Physik von der alten griechischen Philosophie. Vom ersten Versuch von Thales, Sache zum Abzug von Democritus zu charakterisieren, den Sache auf einen Invariant-Staat, die Ptolemäische Astronomie eines kristallenen Firmaments und Aristoteles Buch Physik reduzieren sollte (ein frühes Buch auf der Physik, die versucht hat, Bewegung aus einem philosophischen Gesichtspunkt zu analysieren und zu definieren), haben verschiedene griechische Philosophen ihre eigenen Theorien der Natur vorgebracht. Physik war als natürliche Philosophie bis zum Ende des 18. Jahrhunderts bekannt.

Vor dem 19. Jahrhundert wurde Physik als eine Disziplin begriffen, die von der Philosophie und den anderen Wissenschaften verschieden ist. Physik, als mit dem Rest der Wissenschaft, verlässt sich auf die Philosophie der Wissenschaft, um eine entsprechende Beschreibung der wissenschaftlichen Methode zu geben. Die wissenschaftliche Methode verwendet a priori das Denken sowie a posteriori Denken und den Gebrauch der Schlussfolgerung von Bayesian, um die Gültigkeit einer gegebenen Theorie zu messen.

Die Entwicklung der Physik hat auf viele Fragen von frühen Philosophen geantwortet, aber hat auch neue Fragen aufgebracht. Die Studie der philosophischen Probleme Umgebungsphysik, die Philosophie der Physik, ist mit Problemen wie die Natur der Zeit und Raums, des Determinismus und der metaphysischen Meinungen wie Empirismus, Naturalismus und Realismus verbunden.

Viele Physiker haben über die philosophischen Implikationen ihrer Arbeit, zum Beispiel Laplace geschrieben, der kausalen Determinismus und Erwin Schrödinger verfochten hat, der über die Quant-Mechanik geschrieben hat. Der mathematische Physiker Roger Penrose ist Platonist von Stephen Hawking, eine Ansicht genannt worden, die Penrose in seinem Buch, Der Straße zur Wirklichkeit bespricht. Hawking kennzeichnet sich als ein "nicht beschämter reductionist" und nimmt Problem mit den Ansichten von Penrose.

Kerntheorien

Obwohl sich Physik mit einem großen Angebot an Systemen befasst, werden bestimmte Theorien von allen Physikern verwendet. Jede dieser Theorien wurde zahlreiche Zeiten experimentell geprüft und richtig als eine Annäherung der Natur (innerhalb eines bestimmten Gebiets der Gültigkeit) gefunden. Zum Beispiel beschreibt die Theorie der klassischen Mechanik genau die Bewegung von Gegenständen, vorausgesetzt dass sie viel größer sind als Atome und sich an viel weniger bewegend, als die Geschwindigkeit des Lichtes. Diese Theorien setzen fort, Gebiete der aktiven Forschung und ein bemerkenswerter Aspekt der klassischen bekannten Mechanik zu sein, weil Verwirrung im 20. Jahrhundert, drei Jahrhunderte nach der ursprünglichen Formulierung der klassischen Mechanik von Isaac Newton (1642-1727) entdeckt wurde.

Diese Haupttheorien sind wichtige Werkzeuge für die Forschung in mehr spezialisierte Themen, und, wie man erwartet, ist jeder Physiker, unabhängig von seiner oder ihrer Spezialisierung, in ihnen des Lesens und Schreibens kundig. Diese schließen klassische Mechanik, Quant-Mechanik, Thermodynamik und statistische Mechanik, Elektromagnetismus und spezielle Relativität ein.

Grundsätzliche Physik

Während Physik zum Ziel hat, universale Gesetze zu entdecken, liegen seine Theorien in ausführlichen Gebieten der Anwendbarkeit. Lose sprechend, beschreiben die Gesetze der klassischen Physik genau Systeme, deren wichtige Länge-Skalen größer sind als die Atomskala, und dessen Bewegungen viel langsamer sind als die Geschwindigkeit des Lichtes. Außerhalb dieses Gebiets vergleichen Beobachtungen ihre Vorhersagen nicht. Albert Einstein hat das Fachwerk der speziellen Relativität beigetragen, die Begriffe der absoluten Zeit und Raums mit der Raum-Zeit ersetzt hat und eine genaue Beschreibung von Systemen erlaubt hat, deren Bestandteile Geschwindigkeiten haben, die sich der Geschwindigkeit des Lichtes nähern. Max Planck, Erwin Schrödinger, und haben andere Quant-Mechanik, einen probabilistic Begriff von Partikeln und Wechselwirkungen eingeführt, die eine genaue Beschreibung von atomaren und subatomaren Skalen erlaubt haben. Später hat Quant-Feldtheorie Quant-Mechanik und spezielle Relativität vereinigt. Allgemeine Relativität hat einen dynamischen berücksichtigt, hat Raum-Zeit gebogen, mit der hoch massive Systeme und die groß angelegte Struktur des Weltalls gut beschrieben werden können. Allgemeine Relativität ist mit den anderen grundsätzlichen Beschreibungen noch nicht vereinigt worden; mehrere Kandidat-Theorien des Quant-Ernstes werden entwickelt.

Beziehung zu anderen Feldern

Vorbedingungen

Mathematik ist die Sprache, die für die Kompaktbeschreibung der Ordnung in der Natur, besonders der Gesetze der Physik verwendet ist. Das wurde bemerkt und von Pythagoras, Plato, Galileo und Newton verteidigt.

Physik-Theorien verwenden Mathematik, um Ordnung zu erhalten und genaue Formeln, genaue oder geschätzte Lösungen, quantitative Ergebnisse und Vorhersagen zur Verfügung zu stellen. Experiment läuft auf Physik hinaus sind numerische Maße. Technologien, die auf der Mathematik wie Berechnung gestützt sind, haben rechenbetonte Physik ein aktives Gebiet der Forschung gemacht.

Ontologie ist eine Vorbedingung für die Physik, aber nicht für die Mathematik. Es bedeutet, dass Physik schließlich mit Beschreibungen der echten Welt beschäftigt ist, während Mathematik mit abstrakten Mustern sogar außer der echten Welt beschäftigt ist. So sind Physik-Behauptungen synthetisch, während Mathebehauptungen analytisch sind. Mathematik enthält Hypothese, während Physik Theorien enthält. Mathematik-Behauptungen müssen nur logisch wahr sein, während Vorhersagen von Physik-Behauptungen beobachtete und experimentelle Angaben vergleichen müssen.

Die Unterscheidung ist klar, aber nicht immer offensichtlich. Zum Beispiel ist Mathematische Physik die Anwendung der Mathematik in der Physik. Seine Methoden sind Mathematisch, aber sein Thema ist Physisch. Die Probleme in diesem Feldanfang mit einem "Mathemodell einer Physischen Situation" und einer "Mathebeschreibung eines Physischen Gesetzes". Jede für die Lösung verwendete Mathebehauptung hat eine hard-find Physische Bedeutung. Die Mathematische Endlösung hat eine Easier-Find-Bedeutung, weil es ist, wonach der solver sucht.

Physik ist ein Zweig der grundsätzlichen Wissenschaft, nicht praktischen Wissenschaft. Physik wird auch "die grundsätzliche Wissenschaft" genannt, weil das Thema der Studie aller Zweige der Naturwissenschaft wie Chemie, Astronomie, Geologie und Biologie durch Gesetze der Physik beschränkt wird. Zum Beispiel unterscheiden Chemie-Studieneigenschaften, Strukturen und Reaktionen der Sache (Chemie konzentrieren sich auf die Atomskala, es von der Physik). Strukturen werden gebildet, weil Partikeln elektrische Kräfte auf einander ausüben, schließen Eigenschaften physische Eigenschaften von gegebenen Substanzen ein, und Reaktionen werden durch Gesetze der Physik, wie Bewahrung der Energie, Masse und Anklage gebunden.

Physik wird in Industrien wie Technik und Medizin angewandt.

Anwendung und Einfluss

Angewandte Physik ist ein allgemeiner Begriff für die Physik-Forschung, die für einen besonderen Gebrauch beabsichtigt ist. Ein angewandter Physik-Lehrplan enthält gewöhnlich einige Klassen in einer angewandten Disziplin, wie Geologie oder Elektrotechnik. Es unterscheidet sich gewöhnlich von der Technik darin ein angewandter Physiker kann etwas nicht entwerfen insbesondere aber verwendet eher Physik oder führt Physik-Forschung mit dem Ziel, neue Technologien zu entwickeln oder ein Problem zu beheben.

Die Annäherung ist dieser der angewandten Mathematik ähnlich. Angewandte Physiker können sich auch für den Gebrauch der Physik für die wissenschaftliche Forschung interessieren. Zum Beispiel könnten sich Leute, die an der Gaspedal-Physik arbeiten, bemühen, bessere Partikel-Entdecker für die Forschung in der theoretischen Physik zu bauen.

Physik wird schwer in der Technik verwendet. Zum Beispiel wird Statik, ein Teilfeld der Mechanik, im Gebäude von Brücken und anderen Strukturen verwendet. Das Verstehen und der Gebrauch der Akustik laufen auf bessere Konzertsäle hinaus; ähnlich schafft der Gebrauch der Optik bessere optische Geräte. Ein Verstehen der Physik macht für realistischere Flugsimulatoren, Videospiele und Kino, und ist häufig in forensischen Untersuchungen kritisch.

Mit der Standardeinigkeit, dass die Gesetze der Physik universal sind und sich mit der Zeit nicht ändern, kann Physik verwendet werden, um Dinge zu studieren, die normalerweise in der Unklarheit im Sumpf gesteckt würden. Zum Beispiel, in der Studie des Ursprungs der Erde, kann man die Masse der Erde, Temperatur und Rate der Folge mit der Zeit vernünftig modellieren. Es berücksichtigt auch Simulationen in der Technik, die drastisch die Entwicklung einer neuen Technologie beschleunigen.

Aber es gibt auch beträchtlichen interdisciplinarity in den Methoden des Physikers, und so viele andere wichtige Felder sind unter Einfluss der Physik, z.B die Felder von econophysics und sociophysics.

Forschung

Wissenschaftliche Methode

Physiker verwenden eine wissenschaftliche Methode, die Gültigkeit einer physischen Theorie mit einer methodischen Annäherung zu prüfen, um die Implikationen der fraglichen Theorie mit den verbundenen Schlüssen zu vergleichen, die aus Experimenten und Beobachtungen gezogen sind, die geführt sind, um es zu prüfen. Experimente und Beobachtungen werden gesammelt und im Vergleich zu den Vorhersagen und Hypothesen, die durch eine Theorie gemacht sind, so im Entschluss oder der Gültigkeit/Invalidität der Theorie helfend.

Theorien, die sehr gut durch Daten unterstützt werden und jedem fähigen empirischen Test nie gefehlt haben, werden häufig wissenschaftliche Gesetze oder natürliche Gesetze genannt. Natürlich können alle Theorien, einschließlich jener genannten wissenschaftlichen Gesetze, immer durch genauere, verallgemeinerte Behauptungen ersetzt werden, wenn eine Unstimmigkeit der Theorie mit beobachteten Daten jemals gefunden wird.

Theorie und Experiment

Theoretiker bemühen sich, mathematische Modelle zu entwickeln, dass, sowohl mit vorhandenen Experimenten übereinzustimmen, als auch erfolgreich zukünftige Ergebnisse voraussagen, während experimentalists ausdenken und Experimente durchführen, um theoretische Vorhersagen zu prüfen und neue Phänomene zu erforschen. Obwohl Theorie und Experiment getrennt entwickelt werden, sind sie auf einander stark abhängig. Der Fortschritt in der Physik geschieht oft, wenn experimentalists eine Entdeckung machen, dass vorhandene Theorien nicht erklären können, oder wenn neue Theorien experimentell prüfbare Vorhersagen erzeugen, die neue Experimente begeistern.

Physiker, die am Wechselspiel der Theorie und des Experimentes arbeiten, werden phenomenologists genannt. Phenomenologists schauen auf die komplizierten Phänomene, die im Experiment und der Arbeit beobachtet sind, um sie mit der grundsätzlichen Theorie zu verbinden.

Theoretische Physik hat Inspiration von der Philosophie historisch genommen; Elektromagnetismus wurde dieser Weg vereinigt. Außer dem bekannten Weltall befasst sich das Feld der theoretischen Physik auch mit hypothetischen Problemen, wie paralleles Weltall, ein Mehrvers und höhere Dimensionen. Theoretiker rufen diese Ideen in der Hoffnung auf das Beheben besonderer Probleme mit vorhandenen Theorien an. Sie erforschen dann die Folgen dieser Ideen und Arbeit zum Bilden prüfbarer Vorhersagen.

Experimentelle Physik zeigt an, und wird durch, Technik und Technologie informiert. Experimentelle Physiker, die am Design der Grundlagenforschung beteiligt sind, und führen Experimente mit der Ausrüstung wie Partikel-Gaspedale und Laser durch, wohingegen diejenigen, die an der Zweckforschung häufig beteiligt sind, in der Industrie arbeiten, Technologien wie Kernspinresonanz-Bildaufbereitung (MRI) und Transistoren entwickelnd. Feynman hat bemerkt, dass experimentalists Gebiete suchen kann, die von Theoretikern nicht gut erforscht werden.

Spielraum und Ziele

Physik bedeckt eine breite Reihe von Phänomenen, von elementaren Partikeln (wie Quarke, neutrinos und Elektronen) zu den größten Supertrauben von Milchstraßen. Eingeschlossen in diese Phänomene sind die grundlegendsten Gegenstände, die alle anderen Dinge zusammensetzen. Deshalb wird Physik manchmal die "grundsätzliche Wissenschaft" genannt. Physik hat zum Ziel, die verschiedenen Phänomene zu beschreiben, die in der Natur in Bezug auf einfachere Phänomene vorkommen. So hat Physik zum Ziel, die mit Menschen erkennbaren Dinge sowohl zu verbinden, um Ursachen einwurzeln zu lassen, als auch dann diese Ursachen zusammen zu verbinden.

Zum Beispiel haben die alten Chinesen bemerkt, dass bestimmte Felsen (natürlicher Magnet) von einander durch eine unsichtbare Kraft angezogen wurden. Diese Wirkung wurde später Magnetismus genannt, und wurde zuerst im 17. Jahrhundert streng studiert. Ein wenig früher als die Chinesen haben die alten Griechen von anderen Gegenständen wie Bernstein gewusst, der, wenn gerieben, mit dem Pelz eine ähnliche unsichtbare Anziehungskraft zwischen den zwei verursachen würde. Das wurde auch zuerst streng im 17. Jahrhundert studiert und ist gekommen, um Elektrizität genannt zu werden. So war Physik gekommen, um zwei Beobachtungen der Natur in Bezug auf eine Wurzelursache (Elektrizität und Magnetismus) zu verstehen. Jedoch hat weitere Arbeit im 19. Jahrhundert offenbart, dass diese zwei Kräfte gerade zwei verschiedene Aspekte einer Kraft - Elektromagnetismus waren. Dieser Prozess, Kräfte "zu vereinigen", geht heute weiter, und, wie man jetzt betrachtet, sind Elektromagnetismus und die schwache Kernkraft zwei Aspekte der electroweak Wechselwirkung. Physik hofft, einen äußersten Grund (Theorie von Allem) dafür zu finden, warum Natur ist, wie es ist (sieh Abteilungsstrom-Forschung unten für mehr Information).

Forschungsfelder

Die zeitgenössische Forschung in der Physik kann in die kondensierte Sache-Physik weit gehend geteilt werden; atomare, molekulare und optische Physik; Partikel-Physik; Astrophysik; Geophysik und Biophysik. Einige Physik-Abteilungen unterstützen auch Forschung in der Physik-Ausbildung.

Seit dem zwanzigsten Jahrhundert sind die individuellen Felder der Physik zunehmend spezialisiert geworden, und heute arbeiten die meisten Physiker in einem einzelnen Feld für ihre kompletten Karrieren. "Universalists" wie Albert Einstein (1879-1955) und Lev Landau (1908-1968), wer in vielfachen Feldern der Physik gearbeitet hat, sind jetzt sehr selten.

Kondensierte Sache

Kondensierte Sache-Physik ist das Feld der Physik, die sich mit den makroskopischen physikalischen Eigenschaften der Sache befasst. Insbesondere es ist mit den "kondensierten" Phasen beschäftigt, die erscheinen, wann auch immer die Zahl von Bestandteilen in einem System äußerst groß ist und die Wechselwirkungen zwischen den Bestandteilen stark sind.

Die vertrautesten Beispiele von kondensierten Phasen sind Festkörper und Flüssigkeiten, die aus dem Abbinden und der elektromagnetischen Kraft zwischen Atomen entstehen. Exotischere kondensierte Phasen schließen die Superflüssigkeit und das Kondensat von Bose-Einstein ein, das in bestimmten Atomsystemen bei der sehr niedrigen Temperatur, die Superleiten-Phase gefunden ist, die durch Leitungselektronen in bestimmten Materialien und die eisenmagnetischen und antimagnetischen Phasen von Drehungen auf Atomgittern ausgestellt ist.

Kondensierte Sache-Physik ist bei weitem das größte Feld der zeitgenössischen Physik. Historisch ist kondensierte Sache-Physik aus der Halbleiterphysik gewachsen, die jetzt als eines seiner Hauptteilfelder betrachtet wird. Der Begriff hat sich verdichtet Sache-Physik wurde anscheinend von Philip Anderson ins Leben gerufen, als er seine Forschungsgruppe — vorher Halbleitertheorie — 1967 umbenannt hat.

1978 wurde die Abteilung der Physik des Festen Zustands an der amerikanischen Physischen Gesellschaft als die Abteilung der Kondensierten Sache-Physik umbenannt. Kondensierte Sache-Physik hat ein großes Übergreifen mit Chemie, Material-Wissenschaft, Nanotechnologie und Technik.

Atomare, molekulare und optische Physik

Atomare, molekulare und optische Physik (AMO) ist die Studie der Sache-Sache und Wechselwirkungen der leichten Sache auf der Skala von einzelnen Atomen und Molekülen. Die drei Gebiete werden zusammen wegen ihrer Wechselbeziehungen, der Ähnlichkeit von Methoden verwendet, und die Allgemeinheit der Energieskalen gruppiert, die wichtig sind. Alle drei Gebiete schließen sowohl klassisch, halbklassisch als auch Quant-Behandlungen ein; sie können ihr Thema von einer mikroskopischen Ansicht (im Gegensatz zu einer makroskopischen Ansicht) behandeln.

Atomphysik studiert die Elektronschalen von Atomen. Aktuelle Forschung konzentriert sich auf Tätigkeiten in der Quant-Kontrolle, kühl werdend und von Atomen und Ionen, Kollisionsdynamik der niedrigen Temperatur und den Effekten der Elektronkorrelation auf der Struktur und der Dynamik Fallen stellend. Atomphysik ist unter Einfluss des Kerns (sieh z.B, das hyperfeine Aufspalten), aber Intrakernphänomen wie Spaltung und Fusion wird als ein Teil der hohen Energiephysik betrachtet.

Molekulare Physik konzentriert sich auf Mehratombauten und ihre inneren und äußerlichen Wechselwirkungen mit der Sache und dem Licht. Optische Physik ist von der Optik verschieden, in der sie dazu neigt, sich nicht auf die Kontrolle von klassischen leichten Feldern durch makroskopische Gegenstände, aber auf den grundsätzlichen Eigenschaften von optischen Feldern und ihren Wechselwirkungen mit der Sache im mikroskopischen Bereich zu konzentrieren.

Hohe Energiephysik (Partikel-Physik)

Partikel-Physik ist die Studie der elementaren Bestandteile der Sache und Energie und der Wechselwirkungen zwischen ihnen. Es kann auch "hohe Energiephysik" genannt werden, weil viele elementare Partikeln natürlich nicht vorkommen, aber nur während hoher Energiekollisionen anderer Partikeln geschaffen werden, wie in Partikel-Gaspedalen entdeckt werden kann.

Zurzeit werden die Wechselwirkungen von elementaren Partikeln durch das Standardmodell beschrieben. Das Modell ist für die 12 bekannten Partikeln der Sache verantwortlich (Quarke und leptons), die über die starken, schwachen und elektromagnetischen grundsätzlichen Kräfte aufeinander wirken. Triebkräfte werden in Bezug auf Sache-Partikeln beschrieben, die Maß bosons (gluons, W und Z bosons und Fotonen, beziehungsweise) austauschen. Das Standardmodell sagt auch eine Partikel bekannt als Higgs boson voraus, dessen Existenz noch nicht nachgeprüft worden ist; Suchen danach sind in Tevatron an Fermilab und im Großen Hadron Collider an CERN laufend.

Astrophysik

Astrophysik und Astronomie sind die Anwendung der Theorien und Methoden der Physik zur Studie der Sternstruktur, der Sternevolution, des Ursprungs des Sonnensystems und der verwandten Probleme der Kosmologie. Weil Astrophysik ein breites Thema ist, wenden Astrophysiker normalerweise viele Disziplinen der Physik, einschließlich Mechanik, Elektromagnetismus, statistischer Mechanik, Thermodynamik, Quant-Mechanik, Relativität, Kern- und Partikel-Physik und atomaren und molekularen Physik an.

Die Entdeckung durch Karl Jansky 1931, dass Radiosignale durch Himmelskörper ausgestrahlt wurden, hat die Wissenschaft der Radioastronomie begonnen. Am meisten kürzlich sind die Grenzen der Astronomie durch die Raumerforschung ausgebreitet worden. Unruhen und Einmischung von der Atmosphäre der Erde machen im Weltraum vorhandene Beobachtungen notwendig für infrarot, ultraviolettes, Gammastrahl und Röntgenstrahl-Astronomie.

Physische Kosmologie ist die Studie der Bildung und Evolution des Weltalls auf seinen größten Skalen. Die Relativitätstheorie von Albert Einstein spielt eine Hauptrolle in allen modernen kosmologischen Theorien. Am Anfang des 20. Jahrhunderts hat die Entdeckung von Hubble, dass sich das Weltall, wie gezeigt, durch das Diagramm von Hubble ausbreitete, konkurrierende Erklärungen veranlasst, die als das unveränderliche Zustandweltall und der Urknall bekannt sind.

Der Urknall wurde durch den Erfolg des Urknalls nucleosynthesis und der Entdeckung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds 1964 bestätigt. Das Urknall-Modell ruht auf zwei theoretischen Säulen: Die allgemeine Relativität von Albert Einstein und der kosmologische Grundsatz. Kosmologen haben kürzlich das ΛCDM Modell der Evolution des Weltalls eingesetzt, das kosmische Inflation, dunkle Energie und dunkle Sache einschließt.

Wie man

voraussieht, erscheinen zahlreiche Möglichkeiten und Entdeckungen aus neuen Daten vom Fermi Gammastrahl-Raumfernrohr im Laufe des kommenden Jahrzehnts und revidieren gewaltig oder klären vorhandene Modelle des Weltalls. Insbesondere das Potenzial für eine enorme Entdeckung, die dunkle Sache umgibt, ist im Laufe der nächsten mehreren Jahre möglich. Fermi wird nach Beweisen suchen, dass dunkle Sache aus schwach aufeinander wirkenden massiven Partikeln zusammengesetzt wird, ähnliche Experimente mit dem Großen Hadron Collider und den anderen unterirdischen Entdeckern ergänzend.

STEINBOCK gibt bereits neue astrophysical Entdeckungen nach: "Keiner weiß, was den ENA (energische neutrale Atome) Zierband" entlang dem Beendigungsstoß des Sonnenwinds schafft, "aber jeder gibt zu, dass es das Lehrbuch-Bild des heliosphere bedeutet — in dem die mit den beladenen Partikeln des Sonnenwinds gefüllte Einschlagen-Tasche des Sonnensystems durch den onrushing 'galaktischen Wind' des interstellaren Mediums in Form eines Kometen pflügt — ist falsch."

Aktuelle Forschung

ein Supraleiter demonstriert die Wirkung von Meissner.]]

Die Forschung in der Physik schreitet ständig auf einer Vielzahl von Vorderseiten fort.

In der kondensierten Sache-Physik ist ein wichtiges ungelöstes theoretisches Problem das der Hoch-Temperatursupraleitfähigkeit. Viele kondensierte Sache-Experimente haben zum Ziel, bearbeitungsfähigen spintronics und Quant-Computer zu fabrizieren.

In der Partikel-Physik haben die ersten Stücke von experimentellen Beweisen für die Physik außer dem Standardmodell begonnen zu erscheinen. Erst unter diesen sind Anzeigen, dass neutrinos Nichtnullmasse haben. Diese experimentellen Ergebnisse scheinen, das langjährige Sonnenneutrino-Problem behoben zu haben, und die Physik von massivem neutrinos bleibt ein Gebiet von der aktiven theoretischen und experimentellen Forschung. Partikel-Gaspedale haben begonnen, Energieskalen in der Reihe von TeV zu untersuchen, in der experimentalists hoffen, Beweise für Higgs boson und supersymmetrische Partikeln zu finden.

Theoretische Versuche, Quant-Mechanik und allgemeine Relativität in eine einzelne Theorie des Quant-Ernstes, ein Programm zu vereinigen, das für im Laufe eines halben Jahrhunderts andauernd ist, sind noch nicht entscheidend aufgelöst worden. Die aktuellen Hauptkandidaten sind M Theorie, spannen Theorie und Schleife-Quant-Ernst super.

Viele astronomische und kosmologische Phänomene müssen noch, einschließlich der Existenz der ultrahohen Energie kosmische Strahlen, die baryon Asymmetrie, die Beschleunigung des Weltalls und die anomalen Folge-Raten von Milchstraßen hinreichend erklärt werden.

Obwohl viel Fortschritte im energiereichen, dem Quant und der astronomischen Physik, viele tägliche Phänomene gemacht worden sind, die Kompliziertheit, Verwirrung einschließen, oder Turbulenz noch schlecht verstanden wird. Komplizierte Probleme, die scheinen, dass sie durch eine kluge Anwendung der Dynamik und Mechanik gelöst werden konnten, bleiben ungelöst; Beispiele schließen die Bildung von sandpiles, Knoten im Tröpfeln von Wasser, der Gestalt von Wassertröpfchen, den Mechanismen von Oberflächenspannungskatastrophen und dem Selbstsortieren in geschüttelten heterogenen Sammlungen ein.

Diese komplizierten Phänomene haben wachsende Aufmerksamkeit seit den 1970er Jahren aus mehreren Gründen, einschließlich der Verfügbarkeit von modernen mathematischen Methoden und Computern erhalten, die komplizierten Systemen ermöglicht haben, auf neue Weisen modelliert zu werden. Komplizierte Physik ist ein Teil der immer mehr zwischendisziplinarischen Forschung, wie veranschaulicht, durch die Studie der Turbulenz in der Aerodynamik und der Beobachtung der Muster-Bildung in biologischen Systemen geworden. 1932 hat Horace Lamb gesagt:

Siehe auch

Allgemeiner

• Wörterverzeichnis der klassischen Physik
• Index von Physik-Artikeln
• Liste von Formeln der einfachen Physik, Formeln der Einfachen Physik
• Liste von wichtigen Veröffentlichungen in der Physik
• Vollkommenheit in der Physik und Chemie
• Zeitachse von grundsätzlichen Physik-Entdeckungen
• Zeitachse von Entwicklungen in der theoretischen Physik

Hauptzweige

• Klassische Mechanik
• Thermodynamik
• Elektrizität und Magnetismus
• Optik
• Moderne Physik

Zusammenhängende Felder

• Astronomie
• Chemie
• Technik
• Mathematik
• Quant-Mechanik
• Wissenschaft

Zwischendisziplinarische Felder, die Physik vereinigen

• Nanotechnologie
• Biophysik
• Econophysics
• Geophysik
• Neurophysics
• Psychophysics

Außenverbindungen

Allgemeiner

• Enzyklopädie der Physik an Scholarpedia
• de Haas, Paul, "Historische Papiere in der Physik (das 20. Jahrhundert)"
• PhysicsCentral - Webportal, das von der amerikanischen Physischen Gesellschaft geführt ist
• Physics.org - Webportal, das vom Institut für die Physik geführt ist
• Das Handbuch des Skeptikers zur Physik

Häufig gestellte

• Usenet-Physik-Fragen - häufig gestellte Fragen, die durch sci.physics und andere Physik newsgroups kompiliert sind
• Website des Nobelpreises in der Physik
• Welt der Physik - Ein enzyklopädisches Online-Wörterbuch der Physik
• Natur: Physik
• Physik bekannt gegeben am 17. Juli 2008 von der amerikanischen Physischen Gesellschaft
• Physicsworld.com - Nachrichtenwebsite vom Institut für die Physik, die Veröffentlicht
• Physik Zentral - schließt Artikel über die Astronomie, Partikel-Physik und Mathematik ein.
• Das Wissenschaftsvertrauen von Vega - Wissenschaftsvideos, einschließlich der Physik
• Video: Physik-"Blitz"-Tour mit Justin Morgan
• 52-teiliger Videokurs: Das Mechanische Weltall... und Außer dem Zeichen: auch verfügbar an
• Website von HyperPhysics - HyperPhysics, eine Physik und Astronomie-Meinungskarte von der Staatlichen Universität von Georgia

Organisationen

• AIP.org - Website des amerikanischen Instituts für die Physik
• APS.org - Website der amerikanischen physischen Gesellschaft
• IOP.org - Website des Instituts für die Physik
• PlanetPhysics.org
• Königliche Gesellschaft - Obwohl nicht exklusiv eine Physik-Einrichtung, es hat eine starke Geschichte der Physik
• SPS national - Website der Gesellschaft von Physik-Studenten