فیزیک

فیزیکدربارهٔ این حوزه

فیزیک علمِ مطالعهٔ ماده، انرژی، فضا، زمان و برهم‌کنش‌هایِ بنیادین است و می‌کوشد با مدل‌هایِ ریاضی و آزمایش، قانون‌مندیِ طبیعت را صورت‌بندی کند. از مکانیکِ کلاسیکِ نیوتن تا الکترومغناطیسِ ماکسول، نسبتِ عامِ اینشتین و نظریهٔ کوانتوم، فیزیک هم ابزارِ فناوری بوده و هم تصویرِ فلسفی از جهان را دگرگون کرده است. مرزِ آن با شیمی، نجوم و علومِ مواد سیال است؛ آنچه ثابت می‌ماند اتکا به اندازه‌گیریِ تکرارپذیر و پیش‌بینیِ کمی است.

تاریخِ فیزیک را می‌توان به دوره‌هایِ کلاسیک، نسبیتی و کوانتومی تقسیم کرد، هرچند پیوستگیِ مسئله‌ها بیش از برش‌هایِ درسی است. فیزیکِ آماری پل میانِ میکروسکوپی و ماکروسکوپی می‌زند؛ فیزیکِ ذرات و کیهان‌شناسی مقیاس‌هایِ بسیار کوچک و بسیار بزرگ را می‌جویند. در فلسفهٔ علم، واقع‌گراییِ علمی در برابرِ ابزارگرایی، و بحثِ تعین در برابرِ احتمال‌گراییِ کوانتومی، حولِ تفسیرِ نظریه‌هایِ فیزیکی می‌چرخد.

فیزیک به‌عنوانِ رشتهٔ دانشگاهی آزمایشگاه، شبیه‌سازی و صورت‌بندیِ ریاضی را با هم دارد و کاربردهایش از الکترونیک و پزشکیِ هسته‌ای تا اقلیم و موادِ نوین گسترده است. محدودیت‌هایِ کنونی — وحدتِ گرانش و کوانتوم، ماده و انرژیِ تاریک، و بنیادهایِ اندازه‌گیری — نشان می‌دهد برنامهٔ فیزیکی همچنان باز است. گزارشِ دقیق میانِ دستاوردِ تجربیِ تثبیت‌شده و حدسِ نظریِ فعال تمایز می‌گذارد.

شاخه‌ها و مسائل

• مکانیکِ کلاسیکحرکت، نیرو و گرانشِ نیوتنی برایِ مقیاس‌هایِ روزمره و بسیاری از مهندسی‌ها همچنان چارچوبِ کارآمد است.
• میدان و نورالکترومغناطیسِ کلاسیک نور، بار و موج را یکپارچه کرد و زیرساختِ فناوری‌هایِ ارتباطی را فراهم ساخت.
• نسبیتنسبیتِ خاص و عام فضا–زمان و گرانش را بازتعریف کردند؛ آزمایش‌ها از GPS تا امواجِ گرانشی آن‌ها را پشتیبانی می‌کنند.
• کوانتومدر مقیاسِ اتمی، احتمالات، کوانتیده بودن و درهم‌تنیدگی جایگزینِ تصویرِ قطعیِ کلاسیک می‌شوند.
• روشِ تجربیفرضیه، اندازه‌گیری، خطا و تکرارپذیری هستهٔ اعتبارِ فیزیکی‌اند؛ مدل بدونِ تماس با داده عقیم می‌ماند.
• مرزهایِ بازگرانشِ کوانتومی، مادهٔ تاریک و تفسیرِ اندازه‌گیری از مسئله‌هایِ فعالِ نظری و تجربی‌اند.