เพจกึ่งป้องกัน

ฟิสิกส์

จาก Wikipedia สารานุกรมเสรี
ข้ามไปที่การนำทางข้ามไปที่การค้นหา

ตัวอย่างต่างๆของปรากฏการณ์ทางกายภาพ

ฟิสิกส์ (จากกรีกโบราณ : φυσική (ἐπιστήμη) , romanizedphysikḗ (Episteme) , สว่าง 'ความรู้ของธรรมชาติ' จากφύσις physis 'ธรรมชาติ') [1] [2] [3]เป็นวิทยาศาสตร์ธรรมชาติว่าการศึกษาเรื่อง , [เป็น]ของการเคลื่อนไหวและพฤติกรรมผ่านพื้นที่และเวลาและหน่วยงานที่เกี่ยวข้องของพลังงานและแรง [5]ฟิสิกส์เป็นหนึ่งในสาขาวิชาพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์และเป้าหมายหลักคือการทำความเข้าใจว่าจักรวาลมีพฤติกรรม[b] [6] [7] [8]

ฟิสิกส์เป็นหนึ่งในที่เก่าแก่ที่สุดสาขาวิชาการและโดยรวมของดาราศาสตร์บางทีที่เก่าแก่ที่สุด[9]กว่ามากจากที่ผ่านมาสองพันปี, ฟิสิกส์, เคมี , ชีววิทยา , และสาขาหนึ่งของวิชาคณิตศาสตร์เป็นส่วนหนึ่งของปรัชญาธรรมชาติแต่ในช่วงการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 17 เหล่าวิทยาศาสตร์ธรรมชาติกลายเป็นความพยายามของการวิจัยที่ไม่ซ้ำกันในสิทธิของตนเอง . [c]ฟิสิกส์ตัดกับพื้นที่ของการวิจัยแบบสหวิทยาการหลายอย่างเช่นชีวฟิสิกส์และเคมีควอนตัมและขอบเขตของฟิสิกส์ยังไม่ได้กำหนดไว้อย่างเหนียวแน่นความคิดใหม่ในฟิสิกส์มักจะอธิบายกลไกพื้นฐานการศึกษาโดยศาสตร์อื่น ๆ[6]และแนะนำลู่ทางใหม่ของการวิจัยในสาขาวิชาเช่นคณิตศาสตร์และปรัชญา

ความก้าวหน้าทางฟิสิกส์มักทำให้เกิดความก้าวหน้าในเทคโนโลยีใหม่ตัวอย่างเช่นความก้าวหน้าในความเข้าใจของแม่เหล็กไฟฟ้า , ฟิสิกส์ของรัฐที่มั่นคงและฟิสิกส์นิวเคลียร์นำโดยตรงไปสู่การพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในสังคมสมัยใหม่เช่นโทรทัศน์ , คอมพิวเตอร์ , เครื่องใช้ภายในประเทศและอาวุธนิวเคลียร์ ; [6]ความก้าวหน้าทางอุณหพลศาสตร์นำไปสู่การพัฒนาอุตสาหกรรม ; และความก้าวหน้าในกลศาสตร์แรงบันดาลใจในการพัฒนาของแคลคูลัส

ประวัติศาสตร์

ดาราศาสตร์โบราณ

โบราณดาราศาสตร์ชาวอียิปต์เห็นได้ชัดในอนุเสาวรีย์เช่นเพดานของหลุมฝังศพของ Senemut ของจากสิบแปดราชวงศ์อียิปต์

ดาราศาสตร์เป็นวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่เก่าแก่ที่สุดชนิดหนึ่ง อารยธรรมในช่วงต้นย้อนหลังไปก่อนคริสตศักราช 3000 เช่นSumerians , อียิปต์โบราณและอารยธรรมลุ่มแม่น้ำสินธุมีความรู้เกี่ยวกับการคาดการณ์และความเข้าใจพื้นฐานของการเคลื่อนไหวของดวงอาทิตย์ดวงจันทร์และดาว ดวงดาวและดาวเคราะห์ซึ่งเชื่อกันว่าเป็นตัวแทนของเทพเจ้ามักถูกบูชา ในขณะที่คำอธิบายเกี่ยวกับตำแหน่งที่สังเกตได้ของดวงดาวมักไม่ตรงตามหลักวิทยาศาสตร์และขาดหลักฐานการสังเกตในช่วงแรก ๆ เหล่านี้ได้วางรากฐานสำหรับดาราศาสตร์ในเวลาต่อมาเนื่องจากพบว่าดวงดาวโคจรผ่านวงกลมใหญ่บนท้องฟ้า[9]ซึ่งไม่ได้อธิบายถึง ตำแหน่งของดาวเคราะห์.

ตามที่แอสเกอร์ออโบต้นกำเนิดของเวสเทิร์ดาราศาสตร์สามารถพบได้ในโสโปเตเมียและทุกความพยายามของตะวันตกในวิทยาศาสตร์ที่แน่นอนกำลังเดินลงมาจากปลายดาราศาสตร์บาบิโลน [11] นักดาราศาสตร์ชาวอียิปต์ทิ้งอนุสาวรีย์ที่แสดงความรู้เกี่ยวกับกลุ่มดาวและการเคลื่อนไหวของวัตถุท้องฟ้า[12]ในขณะที่กวีชาวกรีกโฮเมอร์เขียนถึงวัตถุท้องฟ้าต่างๆในอีเลียดและโอดิสซีย์ของเขา; ต่อมานักดาราศาสตร์ชาวกรีกชื่อที่จัดไว้ให้ซึ่งยังคงใช้มาจนถึงปัจจุบันกลุ่มดาวส่วนใหญ่มองเห็นได้จากซีกโลกเหนือ[13]

ปรัชญาธรรมชาติ

ปรัชญาธรรมชาติมีต้นกำเนิดในกรีซในช่วงยุค Archaic (650 ก่อนคริสตศักราช - 480 ก่อนคริสตศักราช) เมื่อนักปรัชญายุคก่อนโสคราตีกอย่างThalesปฏิเสธคำอธิบายที่ไม่ใช่ธรรมชาติสำหรับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติและประกาศว่าทุกเหตุการณ์มีสาเหตุตามธรรมชาติ [14]พวกเขาเสนอแนวคิดที่ตรวจสอบด้วยเหตุผลและการสังเกตและหลายสมมติฐานของพวกเขาพิสูจน์แล้วว่าประสบความสำเร็จในการทดลอง [15]ตัวอย่างเช่นatomismก็พบว่ามีความถูกต้องประมาณปี 2000 หลังจากที่มันถูกเสนอโดยLeucippusและนักเรียนของเขาDemocritus [16]

ฟิสิกส์ในโลกยุโรปและอิสลามยุคกลาง

วิธีการทำงานพื้นฐานของกล้องรูเข็ม

จักรวรรดิโรมันตะวันตกตกอยู่ในศตวรรษที่สิบห้าและนี้มีผลในการลดลงในการแสวงหาทางปัญญาในภาคตะวันตกของยุโรป ในทางตรงกันข้ามจักรวรรดิโรมันตะวันออก (หรือที่เรียกว่าจักรวรรดิไบแซนไทน์ ) ต่อต้านการโจมตีจากพวกป่าเถื่อนและยังคงพัฒนาการเรียนรู้ด้านต่างๆรวมถึงฟิสิกส์ด้วย [17]

ในศตวรรษที่หกอิสิดอร์ของ Miletus สร้างรวบรวมความสำคัญของงาน Archimedes' ที่คัดลอกในสมุดบันทึกของอาร์คิมิดี

ในยุโรปศตวรรษที่หกจอห์นฟิโลโปนัสนักวิชาการไบแซนไทน์ได้ตั้งคำถามเกี่ยวกับการสอนฟิสิกส์ของอริสโตเติลและสังเกตข้อบกพร่องของมัน เขาแนะนำทฤษฎีของแรงผลักดันฟิสิกส์ของอริสโตเติลไม่ได้รับการพิจารณาจนกระทั่ง Philoponus ปรากฏตัว; ต่างจากอริสโตเติลที่อาศัยฟิสิกส์ของเขาในการโต้แย้งด้วยวาจา Philoponus อาศัยการสังเกต ใน Philoponus ฟิสิกส์ของอริสโตเติลเขียนว่า:

แต่นี่เป็นความผิดพลาดอย่างสิ้นเชิงและมุมมองของเราอาจได้รับการยืนยันจากการสังเกตจริงอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าการโต้แย้งด้วยวาจาทุกประเภท ถ้าคุณปล่อยให้ตกจากที่สูงเท่ากันสองน้ำหนักซึ่งอันหนึ่งหนักกว่าอีกหลายเท่าคุณจะเห็นว่าอัตราส่วนของเวลาที่จำเป็นสำหรับการเคลื่อนที่นั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของน้ำหนัก แต่ความแตกต่างนั้น ในเวลานั้นเป็นสิ่งที่เล็กมาก ดังนั้นถ้าความแตกต่างของน้ำหนักไม่มากนั่นคืออย่างใดอย่างหนึ่งคือให้เราพูดว่าเพิ่มเป็นสองเท่าจะไม่มีความแตกต่างหรือไม่เช่นนั้นความแตกต่างที่มองไม่เห็นในเวลาแม้ว่าความแตกต่างของน้ำหนักจะอยู่ที่ ไม่ได้หมายความว่าเล็กน้อยโดยร่างกายหนึ่งมีน้ำหนักมากกว่าอีกสองเท่า[18]

วิจารณ์ Philoponus' หลักการอริสโตเติ้ของฟิสิกส์เป็นแรงบันดาลใจสำหรับGalileo Galileiสิบศตวรรษต่อมา[19]ในช่วงการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์กาลิเลโออ้างถึงฟิโลโปนัสอย่างมากในผลงานของเขาเมื่อโต้แย้งว่าฟิสิกส์ของอริสโตเติลมีข้อบกพร่อง[20] [21]ในช่วงทศวรรษ 1300 ฌองบูริดันอาจารย์ในคณะอักษรศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยปารีสได้พัฒนาแนวคิดเรื่องแรงผลักดัน มันเป็นการก้าวไปสู่แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับความเฉื่อยและโมเมนตัม[22]

ทุนการศึกษาอิสลามสืบทอดวิชาฟิสิกส์ของชาวอาริสโตเติลจากชาวกรีกและในช่วงยุคทองของอิสลามได้พัฒนาต่อไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งการให้ความสำคัญกับการสังเกตและการให้เหตุผลเบื้องต้นการพัฒนาวิธีการทางวิทยาศาสตร์ในรูปแบบแรก

นวัตกรรมที่โดดเด่นที่สุดอยู่ในเขตของเลนส์และวิสัยทัศน์ซึ่งมาจากผลงานของนักวิทยาศาสตร์หลายคนเช่นอิบัน Sahl , อัลคินดี , Ibn al-Haytham , Al-FarisiและAvicennaผลงานที่โดดเด่นที่สุดคือThe Book of Optics (หรือที่เรียกว่าKitāb al-Manāẓir) เขียนโดย Ibn al-Haytham ซึ่งเขาได้พิสูจน์ความคิดของกรีกโบราณเกี่ยวกับการมองเห็นอย่างชัดเจน แต่ก็มีทฤษฎีใหม่ด้วย ในเล่มได้นำเสนอการศึกษาปรากฏการณ์ของกล้องรูเข็ม (กล้องรูเข็มรุ่นพันปีของเขา) และเจาะลึกลงไปในวิธีการทำงานของดวงตา ด้วยการใช้การผ่าแยกและความรู้ของนักวิชาการก่อนหน้านี้เขาสามารถเริ่มอธิบายได้ว่าแสงเข้าตาได้อย่างไร เขายืนยันว่าแสงนั้นโฟกัสได้ แต่คำอธิบายที่แท้จริงเกี่ยวกับการฉายแสงไปที่ด้านหลังของดวงตานั้นต้องรอจนถึงปี 1604 ตำราเกี่ยวกับแสงของเขาอธิบายถึงความสับสนของกล้องเมื่อหลายร้อยปีก่อนการพัฒนาสมัยใหม่ของการถ่ายภาพ [23]

อิบันอัล - เฮย์ธัม (ประมาณ ค.ศ. 965 – ค.ศ. 1040), หนังสือทัศนศาสตร์เล่มที่ 1, [6.85], [6.86] หนังสือเล่มที่สอง [3.80] อธิบายการทดลองเกี่ยวกับกล้องของเขา [24]

หนังสือทัศนศาสตร์เจ็ดเล่ม ( Kitab al-Manathir ) มีอิทธิพลอย่างมากต่อการคิดข้ามสาขาวิชาตั้งแต่ทฤษฎีการรับรู้ภาพไปจนถึงลักษณะของมุมมองในศิลปะยุคกลางทั้งในตะวันออกและตะวันตกมานานกว่า 600 ปี นักวิชาการชาวยุโรปในเวลาต่อมาและเพื่อนพหูสูตหลายคนตั้งแต่Robert GrossetesteและLeonardo da VinciไปจนถึงRené Descartes , Johannes KeplerและIsaac Newtonเป็นหนี้ของเขา อันที่จริงอิทธิพลของ Optics ของ Ibn al-Haytham จัดอันดับควบคู่ไปกับผลงานของ Newton ที่มีชื่อเดียวกันซึ่งตีพิมพ์ในอีก 700 ปีต่อมา

การแปลหนังสือทัศนศาสตร์มีผลกระทบอย่างมากต่อยุโรป จากนั้นนักวิชาการชาวยุโรปในเวลาต่อมาสามารถสร้างอุปกรณ์ที่จำลองแบบที่อิบนุอัล - เฮย์ธัมสร้างขึ้นและเข้าใจวิธีการทำงานของแสง จากนี้จึงมีการพัฒนาสิ่งที่สำคัญเช่นแว่นตาแว่นขยายกล้องโทรทรรศน์และกล้องถ่ายรูป

ฟิสิกส์คลาสสิก

เซอร์ไอแซกนิวตัน (1643–1727) ซึ่งกฎการเคลื่อนที่และความโน้มถ่วงสากลเป็นเหตุการณ์สำคัญในฟิสิกส์คลาสสิก

ฟิสิกส์กลายเป็นวิทยาศาสตร์แยกต่างหากเมื่อก่อนสมัยยุโรปใช้วิธีการทดลองและเชิงปริมาณเพื่อค้นพบสิ่งที่ได้รับการพิจารณาในขณะนี้จะเป็นกฎหมายของฟิสิกส์ [25] [ ต้องการหน้า ]

การพัฒนาที่สำคัญในช่วงนี้ ได้แก่ การเปลี่ยนที่เสแสร้งแบบของระบบสุริยะที่มีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางรุ่นโคเปอร์นิคัที่กฎหมายว่าด้วยการเคลื่อนไหวของร่างกายของดาวเคราะห์กำหนดโดยเคปเลอร์ระหว่าง 1609 และ 1619 เป็นผู้บุกเบิกการทำงานในกล้องโทรทรรศน์และดาราศาสตร์โดยกาลิเลโอที่ 16 และศตวรรษที่ 17 และการค้นพบและการรวมกันของกฎแห่งการเคลื่อนที่และความโน้มถ่วงสากลของนิวตันซึ่งจะเป็นผลมาจากชื่อของเขา[26]นิวตันยังได้พัฒนาแคลคูลัส , [D]การศึกษาทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงซึ่งเป็นวิธีการทางคณิตศาสตร์ใหม่สำหรับการแก้ปัญหาทางกายภาพ[27]

การค้นพบของกฎหมายใหม่ในอุณหพลศาสตร์ , เคมีและelectromagneticsผลมาจากความพยายามในการวิจัยมากขึ้นในช่วงการปฏิวัติอุตสาหกรรมเป็นความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้น [28]กฎที่ประกอบด้วยฟิสิกส์คลาสสิกยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับวัตถุบนเครื่องชั่งในชีวิตประจำวันที่เดินทางด้วยความเร็วแบบไม่สัมพัทธภาพเนื่องจากมีการประมาณใกล้เคียงมากในสถานการณ์เช่นนี้และทฤษฎีต่างๆเช่นกลศาสตร์ควอนตัมและทฤษฎีสัมพัทธภาพทำให้วัตถุเหล่านี้ง่ายขึ้น เทียบเท่ากับเครื่องชั่งดังกล่าว อย่างไรก็ตามความไม่ถูกต้องในกลศาสตร์คลาสสิกสำหรับวัตถุขนาดเล็กมากและความเร็วสูงมากนำไปสู่การพัฒนาฟิสิกส์สมัยใหม่ในศตวรรษที่ 20

ฟิสิกส์สมัยใหม่

Max Planck (2401-2490) ผู้ริเริ่มทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัม
อัลเบิร์ตไอน์สไตน์ (2422-2598) ซึ่งทำงานเกี่ยวกับเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกและทฤษฎีสัมพัทธภาพนำไปสู่การปฏิวัติฟิสิกส์ในศตวรรษที่ 20

ฟิสิกส์สมัยใหม่เริ่มขึ้นในต้นศตวรรษที่ 20 ด้วยผลงานของMax PlanckในทฤษฎีควอนตัมและทฤษฎีสัมพัทธภาพของAlbert Einsteinทฤษฎีทั้งสองนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความไม่ถูกต้องในกลศาสตร์คลาสสิกในบางสถานการณ์กลศาสตร์คลาสสิกทำนายความเร็วแสงที่แตกต่างกันซึ่งไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยความเร็วคงที่ทำนายโดยสมการแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์ความคลาดเคลื่อนนี้ได้รับการแก้ไขโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ซึ่งแทนที่กลศาสตร์คลาสสิกสำหรับร่างกายที่เคลื่อนไหวเร็วและอนุญาตให้มีความเร็วแสงคงที่[29] รังสีตัวดำให้ปัญหาอื่นสำหรับฟิสิกส์คลาสสิกซึ่งได้รับการแก้ไขเมื่อพลังค์เสนอว่าการกระตุ้นของออสซิลเลเตอร์วัสดุเป็นไปได้เฉพาะในขั้นตอนที่ไม่ต่อเนื่องตามสัดส่วนกับความถี่ของมัน สิ่งนี้พร้อมกับเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกและทฤษฎีที่สมบูรณ์ทำนายระดับพลังงานที่ไม่ต่อเนื่องของออร์บิทัลอิเล็กตรอนทำให้ทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัมรับช่วงต่อจากฟิสิกส์คลาสสิกในระดับที่เล็กมาก[30]

กลศาสตร์ควอนตัจะมาเป็นหัวหอกแวร์เนอร์ไฮเซนเบิร์ก , เออร์วินSchrödingerและพอลดิแรก [30]จากการทำงานในช่วงแรกนี้และการทำงานในสาขาที่เกี่ยวข้องจึงได้มาซึ่งแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาค[31]หลังจากการค้นพบอนุภาคที่มีคุณสมบัติสอดคล้องกับฮิกส์โบซอนที่เซิร์นในปี 2555 [32]อนุภาคพื้นฐานทั้งหมดที่คาดการณ์โดยแบบจำลองมาตรฐานและไม่มีอนุภาคอื่นใดที่ดูเหมือนจะมีอยู่จริง อย่างไรก็ตามฟิสิกส์ที่อยู่นอกเหนือจาก Standard Modelซึ่งมีทฤษฎีเช่นsupersymmetryเป็นพื้นที่ที่ใช้ในการวิจัย[33]พื้นที่ของคณิตศาสตร์ทั่วไปมีความสำคัญกับด้านนี้เช่นการศึกษาของความน่าจะเป็นและกลุ่ม

ปรัชญา

ในหลาย ๆ วิธีฟิสิกส์เกิดจากปรัชญากรีกโบราณจากความพยายามครั้งแรกของ Thales ในการระบุลักษณะของสสารไปจนถึงการหักล้างของ Democritus ที่สสารนั้นควรจะลดลงเป็นสถานะคงที่ดาราศาสตร์ปโตเลเมอิกของพื้นผิวที่เป็นผลึกและหนังสือฟิสิกส์ของอริสโตเติล (หนังสือฟิสิกส์ยุคแรก ๆ ซึ่งพยายามวิเคราะห์และกำหนดการเคลื่อนที่จาก มุมมองทางปรัชญา) นักปรัชญาชาวกรีกหลายคนพัฒนาทฤษฎีธรรมชาติของตนเอง ฟิสิกส์เป็นที่รู้จักกันในชื่อปรัชญาธรรมชาติจนถึงปลายศตวรรษที่ 18 [e]

ในศตวรรษที่ 19 ฟิสิกส์ได้รับการยอมรับว่าเป็นระเบียบวินัยที่แตกต่างจากปรัชญาและวิทยาศาสตร์อื่น ๆ ฟิสิกส์เช่นเดียวกับวิทยาศาสตร์ที่เหลืออาศัยปรัชญาวิทยาศาสตร์และ "วิธีการทางวิทยาศาสตร์" เพื่อพัฒนาความรู้ของเราเกี่ยวกับโลกทางกายภาพ[35]วิธีการทางวิทยาศาสตร์ใช้การให้เหตุผลเบื้องต้นเช่นเดียวกับการให้เหตุผลหลังและการใช้การอนุมานแบบเบย์เพื่อวัดความถูกต้องของทฤษฎีที่กำหนด[36]

การพัฒนาของฟิสิกส์ได้ตอบคำถามของนักปรัชญาในยุคแรก ๆ มากมาย แต่ก็ทำให้เกิดคำถามใหม่ ๆ การศึกษาในประเด็นปรัชญาฟิสิกส์ปรัชญาของฟิสิกส์รอบเกี่ยวข้องกับประเด็นดังกล่าวเป็นลักษณะของพื้นที่และเวลา , โชคชะตาและนิ่งเฉยเลื่อนลอยเช่นประสบการณ์นิยม , ธรรมชาติและสมจริง [37]

นักฟิสิกส์หลายคนได้เขียนเกี่ยวกับความหมายของปรัชญาการทำงานของพวกเขาเช่นLaplaceที่ปกป้องสาเหตุชะตา , [38]และSchrödingerผู้เขียนในกลศาสตร์ควอนตัม [39] [40]ฟิสิกส์คณิตศาสตร์โรเจอร์เพนโรสได้รับการเรียกว่าPlatonistโดยสตีเฟ่นฮอว์คิง , [41]มุมมองเพนโรสกล่าวถึงในหนังสือของเขาถนนจริง [42]ฮอว์กิงเรียกตัวเองว่าเป็น "ผู้ลดความละอาย" และมีปัญหากับมุมมองของเพนโรส [43]

ทฤษฎีหลัก

แม้ว่าฟิสิกส์จะเกี่ยวข้องกับระบบที่หลากหลาย แต่นักฟิสิกส์ทุกคนก็ใช้ทฤษฎีบางทฤษฎี แต่ละทฤษฎีเหล่านี้ได้รับการทดสอบทดลองหลายครั้งและพบว่ามีความใกล้เคียงกับธรรมชาติอย่างเพียงพอ ตัวอย่างเช่นทฤษฎีกลศาสตร์คลาสสิกอธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุได้อย่างแม่นยำหากมีขนาดใหญ่กว่าอะตอมและเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสงน้อยกว่ามาก ทฤษฎีเหล่านี้ยังคงเป็นส่วนหนึ่งของการวิจัยในปัจจุบันทฤษฎีความโกลาหลซึ่งเป็นลักษณะที่โดดเด่นของกลศาสตร์คลาสสิกถูกค้นพบในศตวรรษที่ 20 สามศตวรรษหลังจากการกำหนดกลศาสตร์คลาสสิกดั้งเดิมโดยนิวตัน (1642–1727)

ทฤษฎีกลางเหล่านี้เป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการวิจัยในหัวข้อเฉพาะทางมากขึ้นและคาดว่านักฟิสิกส์ทุกคนไม่ว่าจะเชี่ยวชาญเรื่องใดก็ตาม เหล่านี้รวมถึงกลศาสตร์คลาสสิก, กลศาสตร์ควอนตัอุณหพลศาสตร์และกลศาสตร์สถิติ , แม่เหล็กไฟฟ้าและพัทธภาพพิเศษ

ฟิสิกส์คลาสสิก

ฟิสิกส์คลาสสิกรวมถึงสาขาดั้งเดิมและหัวข้อที่ได้รับการยอมรับและการพัฒนาที่ดีก่อนที่จะจุดเริ่มต้นของศตวรรษที่ 20 กลศาสตร์คลาสสิกที่อะคูสติก , เลนส์อุณหพลศาสตร์และแม่เหล็กไฟฟ้า กลศาสตร์คลาสสิกเกี่ยวข้องกับร่างกายที่กระทำโดยกองกำลังและร่างกายในการเคลื่อนที่และอาจแบ่งออกเป็นสถิตยศาสตร์ (การศึกษาแรงบนร่างกายหรือร่างกายที่ไม่อยู่ภายใต้การเร่งความเร็ว) จลนศาสตร์ (ศึกษาการเคลื่อนที่โดยไม่คำนึงถึงสาเหตุของมัน) และพลวัต (การศึกษาการเคลื่อนที่และแรงที่มีผลต่อมัน); กลศาสตร์อาจแบ่งออกเป็นกลศาสตร์ของแข็งและกลศาสตร์ของไหล(หรือที่เรียกกันเป็นกลศาสตร์ต่อเนื่อง ) หลัง ได้แก่ สาขาเช่นhydrostatics , พลศาสตร์ , อากาศพลศาสตร์และนิวเมติกอะคูสติกคือการศึกษาวิธีการผลิตควบคุมส่งและรับเสียง[44] สาขาอะคูสติกสมัยใหม่ที่สำคัญ ได้แก่อัลตราโซนิกส์การศึกษาคลื่นเสียงที่มีความถี่สูงมากเกินขอบเขตการได้ยินของมนุษย์ชีวเคมีฟิสิกส์ของการเรียกและการได้ยินของสัตว์[45]และอิเล็กโทรอะคูสติกการจัดการคลื่นเสียงที่ได้ยินโดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์[46]

ทัศนศาสตร์คือการศึกษาแสงไม่เพียง แต่เกี่ยวข้องกับแสงที่มองเห็นได้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงรังสีอินฟราเรดและรังสีอัลตราไวโอเลตซึ่งแสดงปรากฏการณ์ทั้งหมดของแสงที่มองเห็นได้ยกเว้นการมองเห็นเช่นการสะท้อนการหักเหการรบกวนการเลี้ยวเบนการกระจายและการโพลาไรซ์ของแสง . ความร้อนเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งซึ่งเป็นพลังงานภายในที่มีอนุภาคซึ่งเป็นส่วนประกอบของสสารอยู่ อุณหพลศาสตร์เกี่ยวข้องกับความสัมพันธ์ระหว่างความร้อนและพลังงานรูปแบบอื่น ๆไฟฟ้าและแม่เหล็กได้รับการศึกษาว่าเป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์เนื่องจากมีการค้นพบความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างกันในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 กกระแสไฟฟ้าก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กและสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ไฟฟ้าสถิตเกี่ยวข้องกับประจุไฟฟ้าที่อยู่นิ่ง, ไฟฟ้าพลศาสตร์ที่มีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่และสนามแม่เหล็กที่มีขั้วแม่เหล็กอยู่นิ่ง

ฟิสิกส์สมัยใหม่

ฟิสิกส์คลาสสิกมักเกี่ยวข้องกับสสารและพลังงานในระดับการสังเกตปกติในขณะที่ฟิสิกส์สมัยใหม่ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของสสารและพลังงานภายใต้สภาวะที่รุนแรงหรือในระดับที่ใหญ่หรือเล็กมาก ตัวอย่างเช่นการศึกษาฟิสิกส์อะตอมและนิวเคลียร์ในระดับที่เล็กที่สุดซึ่งสามารถระบุองค์ประกอบทางเคมีได้ฟิสิกส์ของอนุภาคมูลฐานคือในระดับแม้มีขนาดเล็กเพราะมันเป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับหน่วยพื้นฐานที่สุดของสสาร สาขาฟิสิกส์นี้เรียกอีกอย่างว่าฟิสิกส์พลังงานสูงเนื่องจากมีพลังงานสูงมากที่จำเป็นในการผลิตอนุภาคหลายประเภทในเครื่องเร่งอนุภาค. ในระดับนี้แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับอวกาศเวลาสสารและพลังงานใช้ไม่ได้อีกต่อไป[47]

ทฤษฎีหลักสองทฤษฎีของฟิสิกส์สมัยใหม่นำเสนอภาพที่แตกต่างกันของแนวคิดเกี่ยวกับอวกาศเวลาและสสารจากที่นำเสนอโดยฟิสิกส์คลาสสิก กลศาสตร์คลาสสิกประมาณธรรมชาติว่าเป็นแบบต่อเนื่องในขณะที่ทฤษฎีควอนตัมเกี่ยวข้องกับลักษณะที่ไม่ต่อเนื่องของปรากฏการณ์หลายอย่างในระดับอะตอมและย่อยและด้วยแง่มุมที่เสริมกันของอนุภาคและคลื่นในคำอธิบายของปรากฏการณ์ดังกล่าว ทฤษฎีสัมพัทธภาพเกี่ยวข้องกับคำอธิบายของปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในกรอบอ้างอิงที่มีการเคลื่อนไหวเกี่ยวกับผู้สังเกต ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ในกรณีที่ไม่มีสนามโน้มถ่วงและทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเกี่ยวกับการเคลื่อนที่และการเชื่อมต่อกับความโน้มถ่วง. ทั้งทฤษฎีควอนตัมและทฤษฎีสัมพัทธภาพพบการประยุกต์ใช้ในทุกด้านของฟิสิกส์สมัยใหม่ [48]

ความแตกต่างระหว่างฟิสิกส์คลาสสิกและฟิสิกส์สมัยใหม่

โดเมนพื้นฐานของฟิสิกส์

ในขณะที่ฟิสิกส์มีเป้าหมายที่จะค้นพบกฎสากล แต่ทฤษฎีของมันก็อยู่ในขอบเขตของการบังคับใช้ที่ชัดเจน

การประชุม Solvayในปี 1927 โดยมีนักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงเช่นAlbert Einstein , Werner Heisenberg , Max Planck , Hendrik Lorentz , Niels Bohr , Marie Curie , Erwin SchrödingerและPaul Dirac

พูดอย่างหลวม ๆ กฎของฟิสิกส์คลาสสิกอธิบายถึงระบบที่มีสเกลความยาวที่สำคัญมากกว่ามาตราส่วนอะตอมและมีการเคลื่อนที่ช้ากว่าความเร็วแสงมาก นอกโดเมนนี้การสังเกตไม่ตรงกับการคาดการณ์ของกลศาสตร์คลาสสิก ไอน์สไตน์สนับสนุนกรอบของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษซึ่งแทนที่แนวคิดเรื่องเวลาและอวกาศสัมบูรณ์ด้วยกาลอวกาศและอนุญาตให้มีคำอธิบายที่ถูกต้องเกี่ยวกับระบบที่ส่วนประกอบมีความเร็วเข้าใกล้ความเร็วแสง พลังค์ชเรอดิงเงอร์และคนอื่น ๆ แนะนำกลศาสตร์ควอนตัมซึ่งเป็นแนวคิดที่น่าจะเป็นของอนุภาคและปฏิสัมพันธ์ที่อนุญาตให้มีคำอธิบายที่ถูกต้องของเครื่องชั่งอะตอมและอะตอม ต่อมาคือทฤษฎีสนามควอนตัมกลศาสตร์ควอนตัมแบบรวมและทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปอนุญาตให้ใช้กับกาลอวกาศโค้งแบบไดนามิกซึ่งระบบที่มีขนาดใหญ่มากและโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาลสามารถอธิบายได้ดี ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปยังไม่ถูกรวมเข้ากับคำอธิบายพื้นฐานอื่น ๆ กำลังพัฒนาทฤษฎีของแรงโน้มถ่วงควอนตัมหลายตัว

ความสัมพันธ์กับเขตข้อมูลอื่น

นี้พาราโบลา -shaped ลาวาไหลแสดงให้เห็นถึงการประยุกต์ใช้คณิตศาสตร์ในฟิสิกส์ในกรณีนี้กาลิเลโอของกฎหมายของร่างกายลดลง
คณิตศาสตร์และภววิทยาใช้ในฟิสิกส์ ฟิสิกส์ใช้ในวิชาเคมีและจักรวาลวิทยา

ข้อกำหนดเบื้องต้น

คณิตศาสตร์เป็นภาษาที่กะทัดรัดและแน่นอนที่ใช้อธิบายลำดับในธรรมชาติ สิ่งนี้ได้รับการตั้งข้อสังเกตและสนับสนุนโดยPythagoras , [49] Plato , [50] Galileo, [51]และ Newton

ฟิสิกส์ใช้คณิตศาสตร์[52]เพื่อจัดระเบียบและกำหนดผลการทดลอง จากผลลัพธ์เหล่านั้นจะได้รับวิธีแก้ปัญหาที่แม่นยำหรือโดยประมาณผลลัพธ์เชิงปริมาณซึ่งสามารถทำการคาดการณ์ใหม่และได้รับการยืนยันการทดลองหรือลบล้าง ผลลัพธ์จากการทดลองทางฟิสิกส์เป็นข้อมูลเชิงตัวเลขโดยมีหน่วยวัดและค่าประมาณของข้อผิดพลาดในการวัด เทคโนโลยีที่ใช้คณิตศาสตร์เช่นการคำนวณทำให้ฟิสิกส์เชิงคำนวณเป็นพื้นที่สำหรับการวิจัย

ความแตกต่างระหว่างคณิตศาสตร์และฟิสิกส์นั้นชัดเจน แต่ไม่ชัดเจนเสมอไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งในฟิสิกส์เชิงคณิตศาสตร์

ออนโทโลยีเป็นสิ่งที่จำเป็นต้องมีสำหรับฟิสิกส์ แต่ไม่ใช่สำหรับคณิตศาสตร์ หมายความว่าในที่สุดฟิสิกส์เกี่ยวข้องกับคำอธิบายของโลกแห่งความเป็นจริงในขณะที่คณิตศาสตร์เกี่ยวข้องกับรูปแบบนามธรรมแม้ว่าจะอยู่นอกเหนือจากโลกแห่งความเป็นจริงก็ตาม ดังนั้นข้อความทางฟิสิกส์จึงเป็นแบบสังเคราะห์ในขณะที่ข้อความทางคณิตศาสตร์เป็นเชิงวิเคราะห์ คณิตศาสตร์มีสมมติฐานในขณะที่ฟิสิกส์มีทฤษฎี ข้อความทางคณิตศาสตร์ต้องเป็นความจริงในเชิงตรรกะเท่านั้นในขณะที่การคาดคะเนของข้อความทางฟิสิกส์ต้องตรงกับข้อมูลที่สังเกตได้และข้อมูลจากการทดลอง

ความแตกต่างนั้นชัดเจน แต่ไม่ชัดเจนเสมอไป ตัวอย่างเช่นฟิสิกส์คณิตศาสตร์คือการประยุกต์ใช้คณิตศาสตร์ในฟิสิกส์ วิธีการของมันเป็นทางคณิตศาสตร์ แต่เรื่องของมันเป็นเรื่องทางกายภาพ[53]ปัญหาในฟิลด์นี้เริ่มต้นด้วย " แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของสถานการณ์ทางกายภาพ " (ระบบ) และ "คำอธิบายทางคณิตศาสตร์ของกฎทางกายภาพ" ที่จะนำไปใช้กับระบบนั้น ทุกคำสั่งทางคณิตศาสตร์ที่ใช้ในการแก้ปัญหามีความหมายทางกายภาพที่ยากต่อการค้นหา คำตอบทางคณิตศาสตร์ขั้นสุดท้ายมีความหมายที่ง่ายต่อการค้นหาเนื่องจากเป็นสิ่งที่ผู้แก้ปัญหากำลังมองหา[ ต้องการคำชี้แจง ]

ฟิสิกส์บริสุทธิ์เป็นสาขาหนึ่งของวิทยาศาสตร์พื้นฐาน (เรียกอีกอย่างว่าวิทยาศาสตร์พื้นฐานฟิสิกส์เรียกอีกอย่างว่า "วิทยาศาสตร์พื้นฐาน" เนื่องจากวิทยาศาสตร์ธรรมชาติทุกสาขาเช่นเคมีดาราศาสตร์ธรณีวิทยาและชีววิทยาถูก จำกัด โดยกฎของฟิสิกส์[54]ในทำนองเดียวกัน เคมีมักถูกเรียกว่าวิทยาศาสตร์กลางเนื่องจากมีบทบาทในการเชื่อมโยงวิทยาศาสตร์กายภาพตัวอย่างเช่นคุณสมบัติการศึกษาทางเคมีโครงสร้างและปฏิกิริยาของสสาร (ความสำคัญของเคมีในระดับโมเลกุลและอะตอมแตกต่างจากฟิสิกส์). โครงสร้างเกิดขึ้นเนื่องจากอนุภาคใช้แรงไฟฟ้าซึ่งกันและกันคุณสมบัติต่างๆรวมถึงลักษณะทางกายภาพของสารที่กำหนดและปฏิกิริยาจะถูกผูกมัดโดยกฎของฟิสิกส์เช่นการอนุรักษ์พลังงานมวลและประจุ ฟิสิกส์ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆเช่นวิศวกรรมและการแพทย์

การประยุกต์ใช้และอิทธิพล

ฟิสิกส์คลาสสิกนำมาใช้ในแบบจำลองวิศวกรรมอะคูสติกของเสียงที่สะท้อนจากตัวกระจายเสียง
สกรูของอาร์คิมิดีสซึ่งเป็นเครื่องจักรที่เรียบง่ายสำหรับการยก
การใช้กฎหมายทางกายภาพในการยกของเหลว

ฟิสิกส์ประยุกต์เป็นคำศัพท์ทั่วไปสำหรับการวิจัยทางฟิสิกส์ซึ่งมีไว้สำหรับการใช้งานโดยเฉพาะ โดยทั่วไปแล้วหลักสูตรฟิสิกส์ประยุกต์จะมีสองสามชั้นเรียนในสาขาวิชาประยุกต์เช่นธรณีวิทยาหรือวิศวกรรมไฟฟ้า โดยปกติจะแตกต่างจากวิศวกรรมตรงที่นักฟิสิกส์ประยุกต์อาจไม่ได้ออกแบบบางอย่างโดยเฉพาะ แต่ใช้ฟิสิกส์หรือทำการวิจัยทางฟิสิกส์โดยมีจุดประสงค์เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ หรือแก้ปัญหา

วิธีการที่จะคล้ายกับที่ของคณิตศาสตร์ประยุกต์ นักฟิสิกส์ประยุกต์ใช้ฟิสิกส์ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างเช่นคนที่ทำงานเกี่ยวกับฟิสิกส์ของเครื่องเร่งความเร็วอาจพยายามสร้างเครื่องตรวจจับอนุภาคที่ดีขึ้นสำหรับการวิจัยในฟิสิกส์เชิงทฤษฎี

ฟิสิกส์ถูกใช้อย่างมากในวิศวกรรม ตัวอย่างเช่นสถิตยศาสตร์ซึ่งเป็นเขตข้อมูลย่อยของกลศาสตร์ถูกใช้ในการสร้างสะพานและโครงสร้างคงที่อื่น ๆ ความเข้าใจและการใช้เสียงทำให้เกิดการควบคุมเสียงและคอนเสิร์ตฮอลล์ที่ดีขึ้น ในทำนองเดียวกันการใช้เลนส์ทำให้เกิดอุปกรณ์ออปติกที่ดีขึ้น ความเข้าใจของฟิสิกส์ทำให้สมจริงมากขึ้นการจำลองการบิน , วิดีโอเกมและภาพยนตร์และมักจะเป็นสิ่งสำคัญในทางนิติเวชการสืบสวน

ด้วยฉันทามติมาตรฐานที่กฎหมายของฟิสิกส์ที่เป็นสากลและไม่เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาฟิสิกส์สามารถใช้ในการศึกษาสิ่งที่จะตามปกติจะติดหล่มอยู่ในความไม่แน่นอนตัวอย่างเช่นในการศึกษาที่มาของโลกเราสามารถจำลองมวลอุณหภูมิและอัตราการหมุนของโลกได้อย่างสมเหตุสมผลโดยเป็นฟังก์ชันของเวลาที่ทำให้เราสามารถคาดการณ์ล่วงหน้าหรือย้อนกลับได้ในเวลาและเพื่อทำนายเหตุการณ์ในอนาคตหรือก่อนหน้านี้ นอกจากนี้ยังช่วยให้เกิดการจำลองทางวิศวกรรมที่เร่งการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่อย่างมาก

แต่ยังมีมากinterdisciplinarityดังนั้นหลายเขตข้อมูลที่สำคัญอื่น ๆ ได้รับอิทธิพลจากฟิสิกส์ (เช่นเขตข้อมูลของeconophysicsและsociophysics )

การวิจัย

วิธีการทางวิทยาศาสตร์

นักฟิสิกส์ใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ในการทดสอบความถูกต้องของการเป็นทฤษฎีทางกายภาพ ด้วยการใช้วิธีการที่เป็นระเบียบเพื่อเปรียบเทียบผลของทฤษฎีกับข้อสรุปที่ได้จากการทดลองและการสังเกตที่เกี่ยวข้องนักฟิสิกส์จะสามารถทดสอบความถูกต้องของทฤษฎีได้ดีขึ้นด้วยวิธีที่เป็นเหตุเป็นผลเป็นกลางและทำซ้ำได้ ด้วยเหตุนี้จึงมีการทดลองและทำการสังเกตเพื่อกำหนดความถูกต้องหรือความไม่ถูกต้องของทฤษฎี [55]

กฎทางวิทยาศาสตร์คือข้อความสั้น ๆ ทางวาจาหรือทางคณิตศาสตร์ของความสัมพันธ์ที่แสดงออกถึงหลักการพื้นฐานของทฤษฎีบางอย่างเช่นกฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน [56]

ทฤษฎีและการทดลอง

นักบินอวกาศและโลกมีทั้งในฤดูใบไม้ร่วงฟรี
สายฟ้าเป็นกระแสไฟฟ้า

นักทฤษฎีพยายามพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ทั้งเห็นด้วยกับการทดลองที่มีอยู่และทำนายผลการทดลองในอนาคตได้สำเร็จในขณะที่นักทดลองคิดค้นและทำการทดลองเพื่อทดสอบการคาดการณ์ทางทฤษฎีและสำรวจปรากฏการณ์ใหม่ ๆ แม้ว่าทฤษฎีและการทดลองจะได้รับการพัฒนาแยกกัน แต่ก็มีผลกระทบและพึ่งพาซึ่งกันและกันอย่างมาก ความก้าวหน้าทางฟิสิกส์มักเกิดขึ้นเมื่อผลการทดลองท้าทายคำอธิบายโดยทฤษฎีที่มีอยู่กระตุ้นให้เกิดการมุ่งเน้นไปที่การสร้างแบบจำลองที่เกี่ยวข้องและเมื่อทฤษฎีใหม่สร้างการคาดการณ์ที่ทดสอบได้ซึ่งเป็นแรงบันดาลใจในการพัฒนาการทดลองใหม่ ๆ (และมักจะเป็นอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง) [57]

นักฟิสิกส์ที่ทำงานที่มีอิทธิพลซึ่งกันและกันของทฤษฎีและการทดสอบจะเรียกว่าphenomenologistsที่ศึกษาปรากฏการณ์ที่ซับซ้อนตั้งข้อสังเกตในการทดลองและการทำงานที่จะเกี่ยวข้องกับพวกเขาไปยังทฤษฎีพื้นฐาน [58]

ฟิสิกส์เชิงทฤษฎีได้รับแรงบันดาลใจจากปรัชญาในอดีต แม่เหล็กไฟฟ้ารวมเป็นหนึ่งเดียวกันด้วยวิธีนี้ [F]นอกเหนือจากจักรวาลที่รู้จักกันข้อมูลของฟิสิกส์ทฤษฎียังเกี่ยวข้องกับประเด็นสมมุติ[g]เช่นจักรวาลคู่ขนานเป็นลิขสิทธิ์และมิติที่สูงขึ้น นักทฤษฎีเรียกร้องความคิดเหล่านี้โดยหวังว่าจะแก้ปัญหาเฉพาะด้วยทฤษฎีที่มีอยู่ จากนั้นพวกเขาจะสำรวจผลที่ตามมาของแนวคิดเหล่านี้และทำงานเพื่อทำการคาดการณ์ที่ทดสอบได้

การทดลองทางฟิสิกส์ขยายตัวและมีการขยายตัววิศวกรรมและเทคโนโลยี นักฟิสิกส์ทดลองที่มีส่วนร่วมในการวิจัยพื้นฐานการออกแบบและดำเนินการทดลองกับอุปกรณ์เช่นเครื่องเร่งอนุภาคและเลเซอร์ในขณะที่ผู้ที่เกี่ยวข้องในการวิจัยประยุกต์มักจะทำงานในอุตสาหกรรมการพัฒนาเทคโนโลยีเช่นการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) และทรานซิสเตอร์ ไฟน์แมนตั้งข้อสังเกตว่านักทดลองอาจแสวงหาพื้นที่ที่ยังไม่ได้รับการสำรวจโดยนักทฤษฎี [59]

ขอบเขตและจุดมุ่งหมาย

ฟิสิกส์เกี่ยวข้องกับการสร้างแบบจำลองโลกธรรมชาติด้วยทฤษฎีโดยปกติจะเป็นเชิงปริมาณ นี่คือเส้นทางของอนุภาคเป็นแบบจำลองคณิตศาสตร์ของแคลคูลัสที่จะอธิบายพฤติกรรมของมัน: ขอบเขตของสาขาของฟิสิกส์ที่รู้จักกันเป็นกลศาสตร์

ฟิสิกส์ครอบคลุมปรากฏการณ์ต่างๆมากมายตั้งแต่อนุภาคมูลฐาน (เช่นควาร์กนิวตริโนและอิเล็กตรอน) ไปจนถึงซูเปอร์คลัสเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดของกาแลคซี สิ่งที่รวมอยู่ในปรากฏการณ์เหล่านี้เป็นวัตถุพื้นฐานที่สุดที่ประกอบด้วยสิ่งอื่น ๆ ทั้งหมด ดังนั้นบางครั้งฟิสิกส์จึงเรียกว่า "วิทยาศาสตร์พื้นฐาน" [54]ฟิสิกส์มีจุดมุ่งหมายเพื่ออธิบายปรากฏการณ์ต่างๆที่เกิดขึ้นในธรรมชาติในแง่ของปรากฏการณ์ที่ง่ายกว่า ดังนั้นจุดมุ่งหมายฟิสิกส์ทั้งเชื่อมต่อสิ่งที่สังเกตได้กับมนุษย์เพื่อสาเหตุและการเชื่อมต่อสาเหตุเหล่านี้ร่วมกัน

ตัวอย่างเช่นชาวจีนโบราณสังเกตว่าหินบางชนิด ( lodestoneและmagnetite ) ถูกดึงดูดเข้าหากันด้วยแรงที่มองไม่เห็น ผลกระทบนี้เรียกในภายหลังว่าแม่เหล็กซึ่งได้รับการศึกษาอย่างเข้มงวดเป็นครั้งแรกในศตวรรษที่ 17 แต่ก่อนที่ชาวจีนจะค้นพบแม่เหล็กชาวกรีกโบราณก็รู้จักวัตถุอื่น ๆ เช่นอำพันซึ่งเมื่อถูด้วยขนจะทำให้เกิดแรงดึงดูดที่มองไม่เห็นที่คล้ายกันระหว่างทั้งสอง[60]สิ่งนี้ยังได้รับการศึกษาอย่างเข้มงวดเป็นครั้งแรกในศตวรรษที่ 17 และถูกเรียกว่าไฟฟ้า ดังนั้นฟิสิกส์จึงเข้าใจการสังเกตธรรมชาติสองประการในแง่ของสาเหตุรากเหง้า (ไฟฟ้าและแม่เหล็ก) อย่างไรก็ตามงานเพิ่มเติมในศตวรรษที่ 19 เผยให้เห็นว่าแรงทั้งสองนี้เป็นเพียงสองด้านที่แตกต่างกันของแรงเดียวนั่นคือแม่เหล็กไฟฟ้า กระบวนการของการ "รวม" กองกำลังนี้อย่างต่อเนื่องในวันนี้และแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงนิวเคลียร์ที่อ่อนแอจะถือว่าขณะนี้จะเป็นสองด้านของการปฏิสัมพันธ์ electroweak ฟิสิกส์หวังที่จะหาเหตุผลที่ดีที่สุด (ทฤษฎีของทุกสิ่ง) ว่าเหตุใดธรรมชาติจึงเป็นเช่นนั้น (ดูหัวข้อการวิจัยปัจจุบันด้านล่างสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม) [61]

สาขาการวิจัย

การวิจัยทางฟิสิกส์ร่วมสมัยสามารถแบ่งออกเป็นฟิสิกส์นิวเคลียร์และฟิสิกส์ของอนุภาคได้อย่างกว้าง ๆ ข้นเรื่องฟิสิกส์ ; ฟิสิกส์อะตอมโมเลกุลและทัศนศาสตร์ ; ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ; และฟิสิกส์ประยุกต์ บางหน่วยงานฟิสิกส์นอกจากนี้ยังสนับสนุนการวิจัยการศึกษาฟิสิกส์และฟิสิกส์เผยแพร่ประชาสัมพันธ์ [62]

ตั้งแต่ศตวรรษที่ 20 ฟิสิกส์แต่ละสาขามีความเชี่ยวชาญมากขึ้นเรื่อย ๆ และในปัจจุบันนักฟิสิกส์ส่วนใหญ่ทำงานในสาขาเดียวตลอดอาชีพ "Universalists" เช่น Einstein (1879–1955) และLev Landau (1908–1968) ซึ่งทำงานในสาขาฟิสิกส์หลายสาขาปัจจุบันหายากมาก [h]

สาขาฟิสิกส์ที่สำคัญพร้อมกับฟิลด์ย่อยและทฤษฎีและแนวคิดที่ใช้แสดงในตารางต่อไปนี้

ฟิลด์ฟิลด์ย่อยทฤษฎีที่สำคัญแนวคิด
ฟิสิกส์นิวเคลียร์และอนุภาคฟิสิกส์นิวเคลียร์ , ฟิสิกส์ดาราศาสตร์นิวเคลียร์ , ฟิสิกส์ของอนุภาค , ฟิสิกส์ของ Astroparticle , ปรากฏการณ์วิทยาฟิสิกส์ของอนุภาครุ่นมาตรฐาน , ควอนตัมทฤษฎีสนาม , ไฟฟ้ากระแสควอนตัม , chromodynamics ควอนตัม , ทฤษฎี Electroweak , ทฤษฎีสนามที่มีประสิทธิภาพ , Lattice ทฤษฎีสนาม , Lattice ประเมินทฤษฎี , ทฤษฎี Gauge , Supersymmetry , แกรนด์แบบครบวงจรทฤษฎี , ทฤษฎี superstring , M-ทฤษฎีแรงพื้นฐาน ( แรงโน้มถ่วง , แม่เหล็กไฟฟ้า , อ่อนแอ , ที่แข็งแกร่ง ) ประถมศึกษาอนุภาค , ปั่น , ปฏิสสาร , ธรรมชาติทำลายสมมาตร , นิวตริโนสั่น , กลไกกระดานหก , Brane , String , ควอนตัมแรงโน้มถ่วง , ทฤษฎีของทุกอย่าง , พลังงานสูญญากาศ
ฟิสิกส์อะตอมโมเลกุลและแสงฟิสิกส์อะตอม , ฟิสิกส์โมเลกุล , อะตอมและโมเลกุลฟิสิกส์ดาราศาสตร์ , ฟิสิกส์เคมี , เลนส์ , Photonicsควอนตัมเลนส์ , ควอนตัมเคมี , วิทยาการสารสนเทศควอนตัมโฟตอน , อะตอม , โมเลกุล , การเลี้ยวเบน , รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า , เลเซอร์ , โพลาไรซ์ (คลื่น) , เส้นสเปกตรัม , เอฟเฟกต์คาซิเมียร์
ฟิสิกส์ของสารควบแน่นฟิสิกส์โซลิดสเตต , ฟิสิกส์แรงดันสูง , ฟิสิกส์อุณหภูมิต่ำ , ฟิสิกส์พื้นผิว , นาโนสเกลและฟิสิกส์มีมิติ , ฟิสิกส์พอลิเมอร์BCS ทฤษฎี , ทฤษฎีบทโบลช , ความหนาแน่นของทฤษฎีการทำงาน , ก๊าซแฟร์ , แฟร์ทฤษฎีของเหลว , ทฤษฎีหลายร่างกาย , กลศาสตร์สถิติขั้นตอน ( ก๊าซ , ของเหลว , ของแข็ง ) Bose-Einstein คอนเดนเสท , การนำไฟฟ้า , Phonon , แม่เหล็ก , องค์กรด้วยตนเอง , เซมิคอนดักเตอร์ , ตัวนำยิ่งยวด , ของไหลยวดยิ่ง , ปั่น ,
ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ดาราศาสตร์ , Astrometry , จักรวาล , แรงโน้มถ่วงฟิสิกส์ , ฟิสิกส์ดาราศาสตร์พลังงานสูง , ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ดาวเคราะห์ , พลาสม่าฟิสิกส์ , ฟิสิกส์พลังงานแสงอาทิตย์ , อวกาศฟิสิกส์ , ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ดาวฤกษ์บิ๊กแบง , อัตราเงินเฟ้อของจักรวาล , ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป , กฎของความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน , แบบจำลอง Lambda-CDM , Magnetohydrodynamicsหลุมดำ , รังสีพื้นหลังของจักรวาล , สตริงจักรวาล , Cosmos , พลังงานมืด , สสารมืด , กาแล็กซี่ , แรงโน้มถ่วง , รังสีแรงโน้มถ่วง , เอกพจน์แรงโน้มถ่วง , ดาวเคราะห์ , ระบบสุริยะ , ดาว , Supernova , จักรวาล
ฟิสิกส์ประยุกต์ฟิสิกส์ Accelerator , อะคูสติก , Agrophysics , ฟิสิกส์บรรยากาศ , ชีวฟิสิกส์ , ฟิสิกส์เคมี , การสื่อสารฟิสิกส์ , Econophysics , วิศวกรรมฟิสิกส์ , พลศาสตร์ของไหล , ธรณีฟิสิกส์ , เลเซอร์ฟิสิกส์ , วัสดุฟิสิกส์ , ฟิสิกส์การแพทย์ , นาโนเทคโนโลยี , เลนส์ , ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ , Photonics , Photovoltaics , เคมีกายภาพ ,สมุทรศาสตร์กายภาพ , ฟิสิกส์ของการคำนวณ , ฟิสิกส์พลาสม่า , อุปกรณ์ solid-state , ควอนตัมเคมี , อิเล็กทรอนิกส์ควอนตัม , วิทยาการสารสนเทศควอนตัม , พลวัตยานพาหนะ

ฟิสิกส์นิวเคลียร์และอนุภาค

เหตุการณ์จำลองในเครื่องตรวจจับ CMS ของLarge Hadron Colliderมีลักษณะเป็นไปได้ของBoson ฮิกส์

ฟิสิกส์ของอนุภาคคือการศึกษาองค์ประกอบพื้นฐานของสสารและพลังงานและปฏิสัมพันธ์ระหว่างพวกมัน[63]นอกจากนี้นักฟิสิกส์อนุภาคได้ออกแบบและพัฒนาเครื่องเร่งพลังงานสูงเครื่องตรวจจับ[64] [65]และโปรแกรมคอมพิวเตอร์[66] ที่จำเป็นสำหรับงานวิจัยนี้ สนามนี้เรียกอีกอย่างว่า "ฟิสิกส์พลังงานสูง" เนื่องจากอนุภาคมูลฐานจำนวนมากไม่ได้เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ แต่ถูกสร้างขึ้นในระหว่างการชนกันของอนุภาคที่มีพลังงานสูงเท่านั้น[67]

ปัจจุบันปฏิกิริยาของอนุภาคมูลฐานและสาขาที่จะมีการอธิบายโดยรุ่นมาตรฐาน [68]บัญชีรูปแบบสำหรับ 12 อนุภาคที่รู้จักกันของเรื่อง ( ควาร์กและleptons ) ที่โต้ตอบผ่านที่แข็งแกร่ง , อ่อนแอและแม่เหล็กไฟฟ้าแรงพื้นฐาน [68]พลวัตอธิบายในแง่ของอนุภาคสสารที่แลกเปลี่ยนโบซอนเกจ ( กลูออน , W และ Z โบซอนและโฟตอนตามลำดับ) [69]แบบจำลองมาตรฐานยังทำนายอนุภาคที่เรียกว่าฮิกส์โบซอน[68]ในเดือนกรกฎาคม 2012 เซิร์น, ห้องปฏิบัติการยุโรปสำหรับฟิสิกส์ของอนุภาคประกาศการตรวจสอบของอนุภาคที่สอดคล้องกับ Boson ฮิกส์[70]เป็นส่วนหนึ่งของกลไกฮิกส์

ฟิสิกส์นิวเคลียร์เป็นเขตของฟิสิกส์ว่าการศึกษาองค์ประกอบและการมีปฏิสัมพันธ์ของนิวเคลียสของอะตอม การประยุกต์ใช้ฟิสิกส์นิวเคลียร์ที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดคือการสร้างพลังงานนิวเคลียร์และเทคโนโลยีอาวุธนิวเคลียร์แต่การวิจัยได้จัดให้มีการประยุกต์ใช้ในหลายสาขารวมถึงการแพทย์นิวเคลียร์และการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กการฝังไอออนในวิศวกรรมวัสดุและการออกเดทของเรดิโอคาร์บอนในธรณีวิทยาและโบราณคดี .

ฟิสิกส์อะตอมโมเลกุลและแสง

ฟิสิกส์อะตอมโมเลกุลและออปติคอล (AMO) คือการศึกษาปฏิสัมพันธ์ของสสารและสสารกับแสงในระดับของอะตอมและโมเลกุลเดี่ยว พื้นที่ทั้งสามถูกจัดกลุ่มเข้าด้วยกันเนื่องจากความสัมพันธ์ความสัมพันธ์ความคล้ายคลึงกันของวิธีการที่ใช้และความคล้ายคลึงกันของระดับพลังงานที่เกี่ยวข้อง ทั้งสามด้าน ได้แก่การบำบัดแบบคลาสสิกกึ่งคลาสสิกและควอนตัมพวกเขาสามารถรักษาวัตถุของพวกเขาจากมุมมองด้วยกล้องจุลทรรศน์ (ตรงกันข้ามกับการมองด้วยกล้องจุลทรรศน์)

ฟิสิกส์อะตอมศึกษาเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอม การวิจัยในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่กิจกรรมในการควบคุมควอนตัมการระบายความร้อนและการดักจับอะตอมและไอออน[71] [72] [73]พลวัตการชนกันที่อุณหภูมิต่ำและผลของความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนที่มีต่อโครงสร้างและพลศาสตร์ ฟิสิกส์อะตอมได้รับอิทธิพลจากนิวเคลียส (ดูการแยกไฮเปอร์ไฟน์ ) แต่ปรากฏการณ์ภายในนิวเคลียร์เช่นฟิชชันและฟิวชันถือเป็นส่วนหนึ่งของฟิสิกส์นิวเคลียร์

ฟิสิกส์โมเลกุลมุ่งเน้นไปที่โครงสร้างหลายอะตอมและปฏิสัมพันธ์ภายในและภายนอกกับสสารและแสง ฟิสิกส์ออปติคอลแตกต่างจากออปติกตรงที่มักจะไม่มุ่งเน้นไปที่การควบคุมสนามแสงคลาสสิกโดยวัตถุขนาดใหญ่ แต่อยู่ที่คุณสมบัติพื้นฐานของสนามแสงและปฏิสัมพันธ์กับสสารในขอบเขตกล้องจุลทรรศน์

ฟิสิกส์ของสารควบแน่น

ข้อมูลการกระจายความเร็วของอะตอมของรูบิเดียมซึ่งยืนยันการค้นพบเฟสใหม่ของสสารคอนเดนเสทโบส - ไอน์สไตน์

ฟิสิกส์ของสารควบแน่นเป็นสาขาฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางกายภาพระดับมหภาคของสสาร[74] [75]โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับ "ข้น" ขั้นตอนที่ปรากฏเมื่อใดก็ตามที่จำนวนของอนุภาคในระบบที่มีขนาดใหญ่มากและการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างพวกเขามีความแข็งแรง[76]

ตัวอย่างของขั้นตอนควบแน่นที่คุ้นเคยมากที่สุดคือของแข็งและของเหลวซึ่งเกิดจากการยึดติดกันโดยอาศัยแรงแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างอะตอม [77]ขั้นตอนการควบแน่นที่แปลกใหม่มากขึ้น ได้แก่ซูเปอร์ฟลูอิด[78]และคอนเดนเสทของโบส - ไอน์สไตน์[79]พบในระบบอะตอมบางระบบที่อุณหภูมิต่ำมากระยะของตัวนำยิ่งยวดที่แสดงโดยการนำอิเล็กตรอนในวัสดุบางชนิด[80]และแม่เหล็กไฟฟ้าและantiferromagneticขั้นตอนของการหมุนบนโปรยอะตอม[81]

ฟิสิกส์เรื่องควบแน่นเป็นสาขาฟิสิกส์ร่วมสมัยที่ใหญ่ที่สุด ในอดีตฟิสิกส์ของสสารควบแน่นเติบโตมาจากฟิสิกส์โซลิดสเตตซึ่งปัจจุบันถือเป็นหนึ่งในฟิลด์ย่อยหลักของมัน [82]คำย่อเรื่องฟิสิกส์เห็นได้ชัดว่าประกาศเกียรติคุณจากฟิลิปเดอร์สันเมื่อเขาเปลี่ยนชื่องานวิจัยก่อนหน้านี้กลุ่มของเขาทฤษฎีของรัฐที่มั่นคง -in 1967 [83]ในปี 1978 กองฟิสิกส์สถานะของแข็งของกายภาพสังคมอเมริกันถูกเปลี่ยนชื่อเป็น กองฟิสิกส์เรื่องควบแน่น [82]ย่อเรื่องฟิสิกส์มีการทับซ้อนขนาดใหญ่ที่มีเคมีวัสดุศาสตร์ , นาโนเทคโนโลยีและวิศวกรรม[76]

ฟิสิกส์ดาราศาสตร์

ที่ลึกที่สุดของภาพที่มองเห็นแสงของจักรวาลที่ฮับเบิลอัลตร้าลึกสนาม

ดาราศาสตร์ฟิสิกส์และดาราศาสตร์มีการประยุกต์ใช้ทฤษฎีและวิธีการของฟิสิกส์การศึกษาของโครงสร้างเป็นดารา , ดวงดาววิวัฒนาการต้นกำเนิดของระบบสุริยะและปัญหาที่เกี่ยวข้องกับจักรวาล เนื่องจากฟิสิกส์ดาราศาสตร์เป็นเรื่องที่กว้างนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จึงใช้สาขาวิชาฟิสิกส์หลายสาขาเช่นกลศาสตร์แม่เหล็กไฟฟ้ากลศาสตร์สถิติอุณหพลศาสตร์กลศาสตร์ควอนตัมสัมพัทธภาพฟิสิกส์นิวเคลียร์และอนุภาคและฟิสิกส์อะตอมและโมเลกุล [84]

การค้นพบโดยคาร์ล Janskyในปี 1931 ว่าสัญญาณวิทยุที่ถูกปล่อยออกมาจากดวงดาวริเริ่มวิทยาศาสตร์ของวิทยุดาราศาสตร์ล่าสุดขอบเขตของดาราศาสตร์ได้ถูกขยายออกไปโดยการสำรวจอวกาศ เยี่ยงอย่างและการรบกวนจากบรรยากาศให้ข้อสังเกตพื้นที่ตามโลกที่จำเป็นสำหรับการอินฟราเรด , อัลตราไวโอเลต , รังสีแกมมาและรังสีเอ็กซ์ดาราศาสตร์

จักรวาลวิทยาเชิงกายภาพคือการศึกษาการก่อตัวและวิวัฒนาการของจักรวาลบนเกล็ดที่ใหญ่ที่สุด ทฤษฎีสัมพัทธภาพของ Albert Einstein มีบทบาทสำคัญในทฤษฎีจักรวาลสมัยใหม่ทั้งหมด ในศตวรรษที่ 20 ต้นฮับเบิลค้นพบ 's ว่าจักรวาลกำลังขยายตัวโดยแสดงแผนภาพฮับเบิลได้รับแจ้งคำอธิบายคู่แข่งที่รู้จักในฐานะความมั่นคงของรัฐจักรวาลและบิ๊กแบง

บิ๊กแบงได้รับการยืนยันจากความสำเร็จของบิ๊กแบง nucleosynthesisและการค้นพบของไมโครเวฟพื้นหลังในปี 1964 บิ๊กแบงวางรูปแบบเสาสองทฤษฎี: Albert Einstein ของความสัมพันธ์ทั่วไปและหลักการเกี่ยวกับดาราศาสตร์ cosmologists มีการจัดตั้งเมื่อเร็ว ๆ นี้รุ่นΛCDMของวิวัฒนาการของจักรวาลซึ่งรวมถึงอัตราเงินเฟ้อจักรวาล , พลังงานมืดและสสารมืด

คาดว่าจะมีความเป็นไปได้และการค้นพบมากมายจากข้อมูลใหม่จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีแกมมาเฟอร์มิในทศวรรษที่จะมาถึงและแก้ไขหรือชี้แจงแบบจำลองที่มีอยู่ของจักรวาลอย่างมากมาย[85] [86]โดยเฉพาะอย่างยิ่งความเป็นไปได้ในการค้นพบอันยิ่งใหญ่รอบ ๆ สสารมืดนั้นเป็นไปได้ในอีกหลายปีข้างหน้า[87]เฟอร์มีจะค้นหาหลักฐานที่แสดงว่าสสารมืดประกอบด้วยอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีปฏิกิริยาอย่างอ่อน ๆเสริมการทดลองที่คล้ายคลึงกันกับLarge Hadron Colliderและเครื่องตรวจจับใต้ดินอื่น ๆ

IBEXได้ให้การค้นพบใหม่ทางดาราศาสตร์แล้ว : "ไม่มีใครรู้ว่าอะไรกำลังสร้างริบบิ้นENA (อะตอมที่เป็นกลางอย่างมีพลัง) " พร้อมกับการยุติการสั่นสะเทือนของลมสุริยะ "แต่ทุกคนยอมรับว่ามันหมายถึงภาพตำราของเฮลิโอสเฟียร์ - ซึ่ง กระเป๋าที่ห่อหุ้มระบบสุริยะที่เต็มไปด้วยอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าของลมสุริยะกำลังไถผ่าน 'ลมกาแล็กซี่' ของตัวกลางระหว่างดวงดาวที่มีรูปร่างคล้ายดาวหาง - ผิด " [88]

การวิจัยปัจจุบัน

แผนภาพ FeynmanลงนามโดยRP Feynman
ปรากฏการณ์ทั่วไปอธิบายโดยฟิสิกส์กแม่เหล็กลอยเหนือsuperconductorแสดงให้เห็นถึงผล Meissner

การวิจัยทางฟิสิกส์กำลังดำเนินไปอย่างต่อเนื่องในหลาย ๆ ด้าน

ในฟิสิกส์เรื่องย่อที่สำคัญปัญหาทางทฤษฎียังไม่แก้เป็นที่ของตัวนำยวดยิ่งอุณหภูมิสูง [89]การทดลองเกี่ยวกับสารควบแน่นจำนวนมากมีเป้าหมายเพื่อสร้างสปินทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้ [76] [90]

ในฟิสิกส์อนุภาคหลักฐานการทดลองชิ้นแรกสำหรับฟิสิกส์ที่อยู่นอกเหนือจากแบบจำลองมาตรฐานได้เริ่มปรากฏขึ้น สำคัญที่สุดในหมู่เหล่านี้เป็นข้อบ่งชี้ว่านิวตริโนมีไม่ใช่ศูนย์มวลผลการทดลองเหล่านี้ดูเหมือนจะแก้ปัญหานิวตริโนแสงอาทิตย์ที่มีมายาวนานและฟิสิกส์ของนิวตริโนขนาดใหญ่ยังคงเป็นพื้นที่ของการวิจัยเชิงทฤษฎีและเชิงทดลอง Large Hadron Collider ได้พบ Higgs boson แล้ว แต่การวิจัยในอนาคตมีจุดมุ่งหมายเพื่อพิสูจน์หรือหักล้างความสมมาตรเหนือซึ่งขยายรูปแบบมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาค การวิจัยเกี่ยวกับธรรมชาติของความลึกลับที่สำคัญของสสารมืดและพลังงานมืดยังดำเนินอยู่[91]

ความพยายามทางทฤษฎีที่จะรวมกลศาสตร์ควอนตัมและทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปให้เป็นทฤษฎีเดียวของแรงโน้มถ่วงควอนตัมซึ่งเป็นโครงการที่ดำเนินมานานกว่าครึ่งศตวรรษยังไม่ได้รับการแก้ไขอย่างเด็ดขาด ผู้สมัครชั้นนำในปัจจุบันมีM-ทฤษฎี , superstring ทฤษฎีและวงควอนตัมแรงโน้มถ่วง

หลายดาราศาสตร์ปรากฏการณ์ดาราศาสตร์และยังไม่เป็นที่น่าพอใจอธิบายรวมถึงต้นกำเนิดของรังสีคอสมิกพิเศษพลังงานสูงที่สมส่วนยนที่ขยายตัวเร่งขึ้นของจักรวาลและอัตราการหมุนที่ผิดปกติของกาแลคซี

แม้ว่าจะมีความคืบหน้ามากได้รับการทำในพลังงานสูงควอนตัมฟิสิกส์และดาราศาสตร์ปรากฏการณ์ในชีวิตประจำวันจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับความซับซ้อน , [92]ความวุ่นวาย[93]หรือความวุ่นวาย[94]ยังคงเข้าใจได้ไม่ดี ปัญหาที่ซับซ้อนซึ่งดูเหมือนว่าพวกเขาสามารถแก้ไขได้โดยการประยุกต์ใช้พลวัตและกลไกอย่างชาญฉลาดยังคงไม่ได้รับการแก้ไข ตัวอย่างเช่นการก่อตัวของกองทรายโหนดในน้ำหยดรูปร่างของหยดน้ำกลไกของภัยพิบัติจากแรงตึงผิว และการเรียงลำดับตัวเองในคอลเลกชันที่แตกต่างกันที่สั่นสะเทือน[i] [95]

ปรากฏการณ์ที่ซับซ้อนเหล่านี้ได้รับความสนใจเพิ่มมากขึ้นตั้งแต่ปี 1970 ด้วยเหตุผลหลายประการรวมถึงการมีวิธีการทางคณิตศาสตร์สมัยใหม่และคอมพิวเตอร์ซึ่งทำให้ระบบที่ซับซ้อนสามารถสร้างแบบจำลองในรูปแบบใหม่ ๆ ได้ ฟิสิกส์ที่ซับซ้อนได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของการวิจัยแบบสหวิทยาการมากขึ้นดังตัวอย่างจากการศึกษาความปั่นป่วนในอากาศพลศาสตร์และการสังเกตการสร้างรูปแบบในระบบทางชีววิทยา ใน 1932 ทบทวนประจำปีของกลศาสตร์ของไหล , ฮอเรซแกะกล่าวว่า: [96]

ตอนนี้ฉันเป็นชายชราและเมื่อฉันตายและไปสวรรค์มีสองเรื่องที่ฉันหวังว่าจะได้ตรัสรู้ หนึ่งคือไฟฟ้ากระแสสลับควอนตัมและอีกแบบคือการเคลื่อนที่แบบปั่นป่วนของของเหลว และเกี่ยวกับอดีตฉันค่อนข้างมองโลกในแง่ดี

ดูสิ่งนี้ด้วย

  • รายชื่อสิ่งพิมพ์ที่สำคัญทางฟิสิกส์
  • รายชื่อนักฟิสิกส์
  • รายการสมการฟิสิกส์
  • ความสัมพันธ์ระหว่างคณิตศาสตร์และฟิสิกส์
  • วิทยาศาสตร์โลก
  • ประสาทฟิสิกส์
  • Psychophysics
  • การท่องเที่ยวเชิงวิทยาศาสตร์

หมายเหตุ

  1. ^ ช่วงเริ่มต้นของ Feynman บรรยายเกี่ยวกับฟิสิกส์ ,ริชาร์ดไฟน์แมนมีสมมติฐานอะตอมเป็นแนวคิดทางวิทยาศาสตร์เดียวอุดมสมบูรณ์มากที่สุด [4]
  2. ^ คำว่า "จักรวาล" หมายถึงทุกสิ่งทุกอย่างที่มีอยู่จริง: ความสมบูรณ์ของพื้นที่และเวลาสสารทุกรูปแบบพลังงานและโมเมนตัมตลอดจนกฎและค่าคงที่ทางกายภาพที่ควบคุมพวกมัน อย่างไรก็ตามคำว่า "จักรวาล" นอกจากนี้ยังอาจจะใช้ในความรู้สึกของบริบทแตกต่างกันเล็กน้อยแสดงถึงแนวคิดเช่นจักรวาลหรือโลกปรัชญา
  3. ^ ฟรานซิสเบคอน 's 1620 Novum Organumมีความสำคัญในการพัฒนาวิธีการทางวิทยาศาสตร์ [10]
  4. ^ แคลคูลัสได้รับการพัฒนาอย่างอิสระในเวลาเดียวกันโดยกอตต์ฟรีดวิลเฮล์มไลบนิซ ; ในขณะที่ไลบ์นิซเป็นคนแรกที่ตีพิมพ์ผลงานของเขาและพัฒนาสัญกรณ์ส่วนใหญ่ที่ใช้สำหรับแคลคูลัสในปัจจุบันนิวตันเป็นคนแรกที่พัฒนาแคลคูลัสและนำไปใช้กับปัญหาทางกายภาพ ดูความขัดแย้งทางแคลคูลัสของไลบนิซ - นิวตันด้วย
  5. ^ Noll ตั้งข้อสังเกตว่าบางมหาวิทยาลัยยังคงใช้ชื่อนี้ [34]
  6. ^ ดูตัวอย่างเช่นอิทธิพลของคานท์และริทในØrsted
  7. ^ แนวคิดที่แสดงถึงสมมุติสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามกาลเวลา ตัวอย่างเช่นอะตอมของฟิสิกส์ในศตวรรษที่สิบเก้าถูกปฏิเสธโดยบางคนรวมถึงคำวิจารณ์ของ Ernst Machเกี่ยวกับการกำหนดกลศาสตร์สถิติของลุดวิกโบลต์ซมานน์ ในตอนท้ายของสงครามโลกครั้งที่สองอะตอมไม่ถือว่าเป็นของสมมุติอีกต่อไป
  8. ^ กระนั้นลัทธิสากลนิยมได้รับการสนับสนุนในวัฒนธรรมของฟิสิกส์ ตัวอย่างเช่น World Wide Webซึ่งได้รับการคิดค้นขึ้นที่ CERNโดย Tim Berners-Leeถูกสร้างขึ้นเพื่อให้บริการกับโครงสร้างพื้นฐานคอมพิวเตอร์ของ CERN และถูก / มีไว้สำหรับนักฟิสิกส์ทั่วโลก เช่นเดียวกันกับ arXiv.org
  9. ^ ดูการทำงานของ Ilya Prigogineเรื่อง 'ระบบที่ห่างไกลจากภาวะสมดุล' และอื่น ๆ

อ้างอิง

  1. ^ "ฟิสิกส์" . ออนไลน์นิรุกติศาสตร์พจนานุกรม สืบค้นเมื่อ 24 ธันวาคม 2559 . สืบค้นเมื่อ1 พฤศจิกายน 2559 .
  2. ^ "ฟิสิกส์" ออนไลน์นิรุกติศาสตร์พจนานุกรม สืบค้นเมื่อ 24 ธันวาคม 2559 . สืบค้นเมื่อ1 พฤศจิกายน 2559 .
  3. ^ φύσις , φυσική ,ἐπιστήμη ลิดเดลล์เฮนรีจอร์จ ; สก็อตต์โรเบิร์ต ; พจนานุกรมศัพท์ภาษากรีก - อังกฤษที่โครงการ Perseus
  4. ^ ไฟน์แมนเลย์และแซนด์ 1963พี I-2 "ถ้าในหายนะบางอย่างความรู้ทางวิทยาศาสตร์ [] ทั้งหมดจะถูกทำลาย [บันทึก] หนึ่งประโยค [... ] ข้อความใดที่จะมีข้อมูลมากที่สุดในคำน้อยที่สุดฉันเชื่อว่ามันเป็น [... ] ว่าทุกสิ่งประกอบด้วยอะตอม - อนุภาคเล็ก ๆ ที่เคลื่อนที่ไปมาอย่างต่อเนื่องดึงดูดซึ่งกันและกันเมื่ออยู่ห่างกันเพียงเล็กน้อย แต่ขับไล่เมื่อถูกบีบเข้าหากัน  ... "
  5. ^ แมกซ์เวล 1878พี 9 "วิทยาศาสตร์กายภาพคือแผนกความรู้ที่เกี่ยวข้องกับลำดับของธรรมชาติหรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือการสืบต่อกันของเหตุการณ์ปกติ"
  6. ^ a b c Young & Freedman 2014 , p. 1 "ฟิสิกส์เป็นหนึ่งในพื้นฐานที่สำคัญที่สุดของวิทยาศาสตร์นักวิทยาศาสตร์ทุกสาขาวิชาใช้แนวความคิดของฟิสิกส์รวมถึงนักเคมีที่ศึกษาโครงสร้างของโมเลกุลนักบรรพชีวินวิทยาที่พยายามสร้างใหม่ว่าไดโนเสาร์เดินอย่างไรและนักภูมิอากาศที่ศึกษาว่ากิจกรรมของมนุษย์มีผลต่อ บรรยากาศและมหาสมุทรฟิสิกส์ยังเป็นรากฐานของวิศวกรรมและเทคโนโลยีไม่มีวิศวกรคนใดสามารถออกแบบทีวีจอแบนยานอวกาศระหว่างดาวเคราะห์หรือแม้แต่กับดักหนูที่ดีกว่าโดยไม่ต้องเข้าใจกฎพื้นฐานของฟิสิกส์ก่อน (... ) คุณจะ มาดูฟิสิกส์เป็นความสำเร็จอันยิ่งใหญ่ของสติปัญญาของมนุษย์ในการแสวงหาความเข้าใจโลกของเราและตัวเราเอง "
  7. ^ Young & Freedman 2014หน้า 2 "ฟิสิกส์เป็นวิทยาศาสตร์เชิงทดลองนักฟิสิกส์สังเกตปรากฏการณ์ของธรรมชาติและพยายามค้นหารูปแบบที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์เหล่านี้"
  8. ^ Holzner 2006พี 7 "ฟิสิกส์คือการศึกษาโลกของคุณโลกและจักรวาลรอบตัวคุณ"
  9. ^ a b Krupp 2003
  10. ^ Cajori 1917 , PP. 48-49
  11. ^ Aaboe 1991
  12. ^ Clagett 1995
  13. ^ Thurston 1994
  14. ^ นักร้อง 2008พี 35
  15. ^ ลอยด์ 1970 , หน้า 108–109
  16. ^ Gill, NS "Atomism - Pre-Socratic Philosophy of Atomism" . เกี่ยวกับการศึกษา . สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 10 กรกฎาคม 2557 . สืบค้นเมื่อ1 เมษายน 2557 .
  17. ^ Lindberg 1992พี 363.
  18. ^ "จอห์น Philoponus, ความเห็นในอริสโตเติลฟิสิกส์" สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 11 มกราคม 2559 . สืบค้นเมื่อ15 เมษายน 2561 .
  19. ^ กาลิเลโอ (1638) สองวิทยาศาสตร์ใหม่เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่าการสาธิตของอริสโตเติลเป็นอย่างไรในความคิดของฉันเราอาจปฏิเสธสมมติฐานของเขาทั้งสอง และสำหรับข้อแรกฉันสงสัยอย่างมากว่าอริสโตเติลเคยทดสอบโดยการทดลองว่าจริงหรือไม่ที่หินสองก้อนก้อนหนึ่งมีน้ำหนักมากถึงสิบเท่าของอีกก้อนหนึ่งหากปล่อยให้ตกลงมาในเวลาเดียวกันจากที่สูงพูดว่า 100 ศอกจะมีความเร็วแตกต่างกันมากจนเมื่อของหนักกว่าถึงพื้นอีกอันจะตกลงมาไม่เกิน 10 ศอกSimp. - ภาษาของเขาดูเหมือนจะบ่งบอกว่าเขาได้ลองทำการทดลองแล้วเพราะเขาพูดว่า: เราเห็นว่าหนักกว่า; ตอนนี้คำว่าเห็นแสดงให้เห็นว่าเขาได้ทำการทดลอง

    Sagr. - แต่ฉัน Simplicio ผู้ทำการทดสอบสามารถรับรอง [107] คุณได้ว่าลูกปืนใหญ่ที่มีน้ำหนักหนึ่งหรือสองร้อยปอนด์หรือมากกว่านั้นจะไม่ถึงพื้นมากเท่ากับช่วงก่อนลูกคาบศิลาที่ชั่งน้ำหนักเท่านั้น ครึ่งปอนด์หากทั้งสองตกจากความสูง 200 ศอก
  20. ^ Lindberg 1992พี 162.
  21. ^ "จอห์น Philoponus" Stanford สารานุกรมปรัชญา ห้องปฏิบัติการวิจัยอภิปรัชญามหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด พ.ศ. 2561.
  22. ^ "จอห์น Buridan" Stanford สารานุกรมปรัชญา ห้องปฏิบัติการวิจัยอภิปรัชญามหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด พ.ศ. 2561.
  23. ^ ฮาวเวิร์ดและโรเจอร์ส 1995 , PP. 6-7
  24. ^ สมิ ธ 2001เล่ม [6.85], [6.86], หน้า 379; เล่ม II, [3.80], น. 453.
  25. ^ เบ็นฉาย 2547
  26. ^ Guicciardini 1999
  27. ^ อัลเลน 1997
  28. ^ "การปฏิวัติอุตสาหกรรม" Schoolscience.org, สถาบันฟิสิกส์ สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 7 เมษายน 2557 . สืบค้นเมื่อ1 เมษายน 2557 .
  29. ^ โอคอนเนอร์และโรเบิร์ต 1996a
  30. ^ a b O'Connor & Robertson 1996b
  31. ^ "รุ่นมาตรฐาน" โดนัท เฟอร์มิแล็บ . 29 มิถุนายน 2544 . สืบค้นเมื่อ1 เมษายน 2557 .
  32. ^ โช 2555
  33. ^ Womersley, J. (กุมภาพันธ์ 2005) "นอกเหนือจากรุ่นมาตรฐาน" (PDF) สมมาตร ฉบับ. 2 ไม่ 1. หน้า 22–25 ที่เก็บถาวร(PDF)จากต้นฉบับเมื่อ 24 กันยายน 2558
  34. ^ Noll วอลเตอร์ (23 มิถุนายน 2006) "ในอดีตและอนาคตของปรัชญาธรรมชาติ" (PDF) วารสารยืดหยุ่น . 84 (1): 1–11. ดอย : 10.1007 / s10659-006-9068-y . S2CID 121957320 ที่เก็บถาวร(PDF)จากต้นฉบับเมื่อวันที่ 18 เมษายน 2559  
  35. ^ โรเซนเบิร์ก 2006 , บทที่ 1
  36. ^ ก็อดฟรีย์สมิ ธ 2003บทที่ 14: "Bayesianism และทฤษฎีสมัยใหม่หลักฐาน"
  37. ^ Godfrey-Smith 2003บทที่ 15: "Empiricism, Naturalism และ Scientific Realism?"
  38. ^ ลาปลาซ 1951
  39. ^ Schrödinger 1983
  40. ^ Schrödinger 1995
  41. ^ ฮอว์คิงและเพนโรส 1996พี 4 "ฉันคิดว่าโรเจอร์เป็นนักวางแผนที่มีใจรัก แต่เขาต้องตอบด้วยตัวเอง"
  42. ^ เพนโรส 2004
  43. ^ Penrose และคณะ พ.ศ. 2540
  44. ^ "อะคูสติก" สารานุกรมบริแทนนิกา . สืบค้นเมื่อ 18 มิถุนายน 2556 . สืบค้นเมื่อ14 มิถุนายน 2556 .
  45. ^ "Bioacoustics - วารสารนานาชาติเสียงสัตว์และการบันทึกของมัน" เทย์เลอร์และฟรานซิส สืบค้นเมื่อ 5 กันยายน 2555 . สืบค้นเมื่อ31 กรกฎาคม 2555 .
  46. ^ "Acoustics and You (A Career in Acoustics?)" . สมาคมเสียงของอเมริกา สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 4 กันยายน 2558 . สืบค้นเมื่อ21 พฤษภาคม 2556 .
  47. ^ Tipler & Llewellyn 2003 , หน้า 269, 477, 561
  48. ^ Tipler & Llewellyn 2003 , หน้า 1–4, 115, 185–187
  49. ^ Dijksterhuis 1986
  50. ^ Mastin 2010 "แม้ว่าโดยปกติจะเป็นที่จดจำในปัจจุบันในฐานะนักปรัชญาเพลโตยังเป็นหนึ่งในผู้อุปถัมภ์คณิตศาสตร์ที่สำคัญที่สุดของกรีกโบราณด้วยแรงบันดาลใจจาก Pythagoras เขาก่อตั้ง Academy ของเขาในเอเธนส์เมื่อ 387 ปีก่อนคริสตกาลซึ่งเขาเน้นคณิตศาสตร์เพื่อเป็นแนวทางในการทำความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับ ความเป็นจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเขาเชื่อมั่นว่าเรขาคณิตเป็นกุญแจสำคัญในการไขความลับของจักรวาลป้ายด้านบนทางเข้า Academy อ่านว่า 'อย่าให้ใครที่ไม่รู้เรื่องเรขาคณิตเข้ามาที่นี่' "
  51. ^ Toraldo Di Francia 1976พี 10 'ปรัชญาถูกเขียนไว้ในหนังสือที่ยิ่งใหญ่ซึ่งเคยอยู่ต่อหน้าต่อตาเรา ฉันหมายถึงจักรวาล แต่เราไม่สามารถเข้าใจได้หากเราไม่ได้เรียนรู้ภาษาและเข้าใจสัญลักษณ์ที่มันเขียนก่อน หนังสือเล่มนี้เขียนด้วยภาษาคณิตศาสตร์และมีสัญลักษณ์เป็นรูปสามเหลี่ยมวงกลมและรูปทรงเรขาคณิตอื่น ๆ หากปราศจากความช่วยเหลือของมนุษย์มันเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเข้าใจคำพูดของมันแม้แต่คำเดียวและไม่มีใครหลงไปในเขาวงกตอันมืดมนอย่างไร้ประโยชน์ ' - กาลิเลโอ (1623)ผู้ลอบสังหาร "
  52. ^ "การประยุกต์ใช้คณิตศาสตร์วิทยาศาสตร์" 25 มกราคม 2543. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 10 พฤษภาคม 2558 . สืบค้นเมื่อ30 มกราคม 2555 .
  53. ^ "วารสารคณิตศาสตร์ฟิสิกส์" สืบค้นเมื่อ 18 สิงหาคม 2557 . สืบค้นเมื่อ31 มีนาคม 2557 . [Journal of Mathematical Physics] วัตถุประสงค์คือการตีพิมพ์เอกสารทางฟิสิกส์ทางคณิตศาสตร์นั่นคือการประยุกต์ใช้คณิตศาสตร์กับปัญหาทางฟิสิกส์และการพัฒนาวิธีการทางคณิตศาสตร์ที่เหมาะสมกับการใช้งานดังกล่าวและสำหรับการกำหนดทฤษฎีทางกายภาพ
  54. ^ a b Feynman, Leighton & Sands 1963 , บทที่ 3: "ความสัมพันธ์ของฟิสิกส์กับวิทยาศาสตร์อื่น"; ดูการลดทอนและวิทยาศาสตร์พิเศษด้วย
  55. ^ เอลลิสช.; Silk, J. (16 ธันวาคม 2557). "วิธีการทางวิทยาศาสตร์: ปกป้องความสมบูรณ์ของฟิสิกส์" ธรรมชาติ . 516 (7531): 321–323 Bibcode : 2014Natur.516..321E . ดอย : 10.1038 / 516321 ก . PMID 25519115 
  56. ^ Honderich 1995 , PP. 474-476
  57. ^ "ฟิสิกส์เชิงทฤษฎีขยับห่างจากการทดลองมากเกินไปหรือไม่สนามกำลังเข้าสู่วิกฤตและถ้าเป็นเช่นนั้นเราควรทำอย่างไรกับมัน" . ปริมณฑลสถาบันฟิสิกส์เชิงทฤษฎี มิถุนายน 2015 ที่จัดเก็บจากเดิมในวันที่ 21 เมษายน 2016
  58. ^ "ปรากฏการณ์วิทยา" . สถาบัน Max Planck ฟิสิกส์ สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 7 มีนาคม 2559 . สืบค้นเมื่อ22 ตุลาคม 2559 .
  59. ^ Feynman 1965พี 157 "ในความเป็นจริงนักทดลองมีลักษณะเฉพาะบางอย่างพวกเขา ... มักทำการทดลองในพื้นที่ที่ผู้คนรู้จักนักทฤษฎีไม่ได้คาดเดาใด ๆ "
  60. ^ สจ๊วตเจ (2001) ระดับกลางทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า วิทยาศาสตร์โลก น. 50. ISBN 978-981-02-4471-2.
  61. ^ Weinberg, S. (1993) ความฝันของทฤษฎีสุดท้าย: ค้นหาสำหรับกฎพื้นฐานของธรรมชาติ ฮัทชินสันรัศมี ISBN 978-0-09-177395-3.
  62. ^ redish อี"วิทยาศาสตร์และฟิสิกส์ศึกษาโฮมเพจ" กลุ่มวิจัยการศึกษาฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ สืบค้นเมื่อ 28 กรกฎาคม 2559.
  63. ^ "ส่วนของอนุภาคและทุ่ง" สมาคมกายภาพอเมริกัน. ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 29 สิงหาคม 2016 สืบค้นเมื่อ18 ตุลาคม 2555 .
  64. ^ Halpern 2010
  65. ^ Grupen 1999
  66. W วอลช์ 2012
  67. ^ "พลังงานสูงอนุภาคกลุ่มฟิสิกส์" สถาบันฟิสิกส์. สืบค้นเมื่อ18 ตุลาคม 2555 .
  68. ^ a b c Oerter 2549
  69. ^ Gribbin, Gribbin & Gribbin 1998
  70. ^ "เซิร์นทดลองสังเกตอนุภาคที่สอดคล้องกับความยาวขอฮิกส์ boson" เซิร์น . 4 กรกฎาคม 2012 ที่จัดเก็บจากเดิมในวันที่ 14 พฤศจิกายน 2012 สืบค้นเมื่อ18 ตุลาคม 2555 .
  71. ^ "อะตอมโมเลกุลและออฟติคัลฟิสิกส์" กรม MIT ฟิสิกส์ สืบค้นเมื่อ 27 กุมภาพันธ์ 2557 . สืบค้นเมื่อ21 กุมภาพันธ์ 2557 .
  72. ^ "มหาวิทยาลัยเกาหลีฟิสิกส์ AMO กลุ่ม บริษัท" สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 1 มีนาคม 2557 . สืบค้นเมื่อ21 กุมภาพันธ์ 2557 .
  73. ^ "Aarhus Universitet, AMO กลุ่ม บริษัท" สืบค้นเมื่อ 7 มีนาคม 2557 . สืบค้นเมื่อ21 กุมภาพันธ์ 2557 .
  74. ^ Taylor & Heinonen 2002
  75. ^ Girvin สตีเวนม.; Yang, Kun (28 กุมภาพันธ์ 2019). โมเดิร์นเรื่องย่อฟิสิกส์ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ISBN 978-1-108-57347-4.
  76. ^ a b c โคเฮน 2008
  77. ^ มัวร์ 2011 , หน้า 255–258
  78. ^ เลกเก็ต 2542
  79. ^ เลวี่ 2544
  80. ^ Stajic, Coontz & Osborne 2011
  81. ^ Mattis 2006
  82. ^ "ประวัติศาสตร์ของเรื่องย่อฟิสิกส์" สมาคมกายภาพอเมริกัน . สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 12 กันยายน 2554 . สืบค้นเมื่อ31 มีนาคม 2557 .
  83. ^ "ฟิลิปเดอร์สัน" มหาวิทยาลัยพรินซ์ตันภาควิชาฟิสิกส์ สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 8 ตุลาคม 2554 . สืบค้นเมื่อ15 ตุลาคม 2555 .
  84. ^ "BS ดาราศาสตร์" มหาวิทยาลัยฮาวาย Manoa สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 4 เมษายน 2559 . สืบค้นเมื่อ14 ตุลาคม 2559 .
  85. ^ "นาซา - Q & A ใน GLAST ภารกิจ" Nasa: Fermi Gamma-ray Space Telescope . นาซ่า . 28 สิงหาคม 2551. สืบค้นเมื่อ 25 เมษายน 2552 . สืบค้นเมื่อ29 เมษายน 2552 .
  86. ^ ดูเพิ่มเติม Nasa - แฟร์วิทยาศาสตร์ ที่จัดเก็บ 3 เมษายน 2010 ที่ Wayback เครื่องและ NASA - นักวิทยาศาสตร์ทำนายค้นพบที่สำคัญสำหรับ GLAST เก็บไว้ 2 มีนาคม 2009 ที่เครื่อง Wayback
  87. ^ "สสารมืด" นาซ่า . 28 สิงหาคม 2551. สืบค้นเมื่อ 13 มกราคม 2555 . สืบค้นเมื่อ30 มกราคม 2555 .
  88. ^ เคอร์ 2552
  89. ^ Leggett, AJ (2006) "เรารู้อะไรบ้างเกี่ยวกับT cสูง" (PDF) ฟิสิกส์ธรรมชาติ . 2 (3): 134–136. Bibcode : 2006NatPh ... 2..134 ล . ดอย : 10.1038 / nphys254 . S2CID 122055331 สืบค้นจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 10 มิถุนายน 2553.  
  90. ^ หมาป่า SA; Chtchelkanova, AY; Treger, DM (2549). "Spintronics-A ย้อนหลังและมุมมอง" (PDF) วารสารการวิจัยและพัฒนาของไอบีเอ็ม . 50 : 101–110 ดอย : 10.1147 / rd.501.0101 . S2CID 41178069เก็บจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 24 กันยายน 2020  
  91. ^ Gibney อี (2015) "LHC 2.0: มุมมองใหม่ของจักรวาล" ธรรมชาติ . 519 (7542): 142–143 รหัสไปรษณีย์ : 2015Natur.519..142G . ดอย : 10.1038 / 519142 ก . PMID 25762263 
  92. ^ สภาวิจัยแห่งชาติและคณะกรรมการเทคโนโลยีเพื่อกองทัพเรือในอนาคต 1997 , p. 161
  93. ^ Kellert 1993พี 32
  94. ^ เอเมสฉัน.; ฟลอเจบี (2554). "การพัฒนาใหม่ในกระบวนการ interfacial เข้าใจเชี่ยวไหล" การทำธุรกรรมทางปรัชญาของ Royal Society ก . 369 (พ.ศ. 2480): 702–705 รหัสไปรษณีย์ : 2011RSPTA.369..702E . ดอย : 10.1098 / rsta.2010.0332 . PMID 21242127 Richard Feynman กล่าวว่า 'ความปั่นป่วนเป็นปัญหาที่ไม่ได้รับการแก้ไขที่สำคัญที่สุดของฟิสิกส์คลาสสิก' 
  95. ^ สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (2550). "เกิดอะไรขึ้นห่างไกลจากภาวะสมดุลและทำไม" . ย่อเรื่องและวัตถุดิบฟิสิกส์: วิทยาศาสตร์ของโลกรอบตัวเรา หน้า 91–110 ดอย : 10.17226 / 11967 . ISBN 978-0-309-10969-7. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 4 พฤศจิกายน 2559.
    - Jaeger, ไฮน์ริชเอ็ม; หลิวแอนเดรียเจ. (2010). "ฟิสิกส์ที่ห่างไกลจากสมดุล: ภาพรวม" arXiv : 1009.4874 [ cond-mat.soft ]
  96. ^ Goldstein 1969

แหล่งที่มา

  • อาโบ, A. (1991). "คณิตศาสตร์เมโสโปเตเมียดาราศาสตร์และโหราศาสตร์". ประวัติศาสตร์โบราณเคมบริดจ์ เล่มที่ 3 (ฉบับที่ 2) สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ISBN 978-0-521-22717-9. |volume=มีข้อความพิเศษ ( ความช่วยเหลือ )
  • อบาซอฟ, V. ; และคณะ (DØ Collaboration) (12 มิถุนายน 2550). "การสังเกตโดยตรงของ 'b' baryon ที่แปลกประหลาด. arXiv : 0706.1690v2 .
  • Allen, D. (10 เมษายน 1997). "แคลคูลัส" . Texas A & M University สืบค้นเมื่อ1 เมษายน 2557 .
  • เบนฉาย, ม. (2547). ทดลองปรัชญาและการเกิดของวิทยาศาสตร์เชิงประจักษ์: Boyle ล็อคและนิวตัน Aldershot: สำนักพิมพ์ Ashgate ISBN 978-0-7546-4091-2. OCLC  53887772
  • Cajori, Florian (2460). ประวัติความเป็นมาของฟิสิกส์ในสาขาประถมศึกษาใช้: รวมทั้งวิวัฒนาการของห้องปฏิบัติการทางกายภาพ แม็คมิลแลน.
  • ช. (13 กรกฎาคม 2555). "Higgs Boson เปิดตัวหลังจากการค้นหาที่ยาวนานหลายทศวรรษ" วิทยาศาสตร์ . 337 (6091): 141–143 รหัสไปรษณีย์ : 2012Sci ... 337..141C . ดอย : 10.1126 / science.337.6091.141 . PMID  22798574
  • Clagett, M. (1995). ศาสตร์อียิปต์โบราณ . เล่ม 2. ฟิลาเดลเฟีย: สมาคมปรัชญาอเมริกัน. |volume=มีข้อความพิเศษ ( ความช่วยเหลือ )
  • โคเฮน, มล. (2008). “ ฟิสิกส์เรื่องควบแน่นห้าสิบปี” . ทางกายภาพจดหมายรีวิว 101 (5): 25001–25006 Bibcode : 2008PhRvL.101y0001C . ดอย : 10.1103 / PhysRevLett.101.250001 . PMID  19113681
  • Dijksterhuis, EJ (1986). เครื่องจักรกลของภาพโลก: Pythagoras นิวตัน Princeton, New Jersey: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน ISBN 978-0-691-08403-9. ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 5 สิงหาคม 2011
  • ไฟน์แมน RP ; ลีเทย์, RB; แซนด์, M. (1963). Feynman บรรยายเกี่ยวกับฟิสิกส์ 1 . ISBN 978-0-201-02116-5.
  • ไฟน์แมน RP (1965) ลักษณะของกฎหมายทางกายภาพ ISBN 978-0-262-56003-0.
  • Godfrey-Smith, P. (2003). ทฤษฎีและความจริง: รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับปรัชญาของวิทยาศาสตร์ ISBN 978-0-226-30063-4.
  • โกลด์สตีนเอส. (2512). "กลศาสตร์ของไหลในครึ่งแรกของศตวรรษนี้" . ทบทวนประจำปีของกลศาสตร์ของไหล 1 (1): 1–28. รหัสไปรษณีย์ : 1969AnRFM ... 1 .... 1G . ดอย : 10.1146 / annurev.fl.01.010169.000245 .
  • Gribbin, JR; กริบบิน, ม.; Gribbin, J. (1998). Q เป็นควอนตัม: สารานุกรมของฟิสิกส์อนุภาค กดฟรี. Bibcode : 1999qqep.book ..... ช . ISBN 978-0-684-85578-3.
  • Grupen, Klaus (10 กรกฎาคม 2542). "เครื่องมือวัดในฟิสิกส์อนุภาคเบื้องต้น: VIII ICFA School". AIP Conference Proceedings . 536 : 3–34 arXiv : ฟิสิกส์ / 9906063 Bibcode : 2000AIPC..536 .... 3G . ดอย : 10.1063 / 1.1361756 . S2CID  119476972
  • Guicciardini, N. (1999). อ่าน Principia: การอภิปรายเกี่ยวกับวิธีการของนิวตันสำหรับปรัชญาธรรมชาติ 1687-1736 นิวยอร์ก: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
  • Halpern, P. (2010). Collider: ค้นหาสำหรับอนุภาคที่มีขนาดเล็กที่สุดในโลก จอห์นไวลีย์แอนด์ซันส์ ISBN 978-0-470-64391-4.
  • ฮอว์คิง, S. ; เพนโรส, อาร์. (1996). ธรรมชาติของพื้นที่และเวลา ISBN 978-0-691-05084-3.
  • โฮลซ์เนอร์, S. (2006). ฟิสิกส์สำหรับ Dummies จอห์นไวลีย์แอนด์ซันส์ Bibcode : 2005pfd..book ..... น . ISBN 978-0-470-61841-7. ฟิสิกส์คือการศึกษาโลกของคุณโลกและจักรวาลรอบตัวคุณ
  • Honderich, T. (บรรณาธิการ) (1995). Oxford Companion to Philosophy (1 ed.). Oxford: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด ได้ pp.  474-476 ISBN 978-0-19-866132-0.CS1 maint: extra text: authors list ( link )
  • ฮาวเวิร์ดเอียน; โรเจอร์สไบรอัน (1995) กล้องส่องทางไกลวิสัยทัศน์และ Stereopsis สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด ISBN 978-0-19-508476-4.
  • Kellert, SH (1993). In the Wake of Chaos: Unpredictable Order in Dynamical Systems . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยชิคาโก ISBN 978-0-226-42976-2.
  • Kerr, RA (16 ตุลาคม 2552). "การผูกระบบสุริยะด้วยริบบิ้นของอนุภาคที่มีประจุ" วิทยาศาสตร์ . 326 (5951): 350–351 ดอย : 10.1126 / science.326_350a . PMID  19833930
  • Krupp, EC (2003). เสียงสะท้อนของท้องฟ้าโบราณ: ดาราศาสตร์ของอารยธรรมที่สูญหาย สิ่งพิมพ์ Dover ISBN 978-0-486-42882-6. สืบค้นเมื่อ31 มีนาคม 2557 .
  • ลาปลาซ, PS (1951) เรียงความปรัชญาเกี่ยวกับความน่าจะเป็น แปลจากฉบับภาษาฝรั่งเศสครั้งที่ 6 โดย Truscott, FW และ Emory, FL New York: Dover Publications
  • Leggett, AJ (2542). "Superfluidity". ความคิดเห็นเกี่ยวกับฟิสิกส์สมัยใหม่ 71 (2): S318 – S323 Bibcode : 1999RvMPS..71..318L . ดอย : 10.1103 / RevModPhys.71.S318 .
  • Levy, BG (ธันวาคม 2544). "คอร์เนล Ketterle และ Wieman แบ่งปันรางวัลโนเบล Bose-Einstein condensates" ฟิสิกส์วันนี้ . 54 (12): 14. Bibcode : 2001PhT .... 54l..14L . ดอย : 10.1063 / 1.1445529 .
  • ลินด์เบิร์กเดวิด (2535) จุดเริ่มต้นของวิทยาศาสตร์ตะวันตก สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยชิคาโก
  • ลอยด์ GER (1970) ในช่วงต้นกรีกวิทยาศาสตร์: Thales อริสโตเติล ลอนดอน; นิวยอร์ก: Chatto และ Windus; WW Norton & Company ISBN 978-0-393-00583-7.
  • มาสทินลุค (2010). "คณิตศาสตร์กรีก - เพลโต" . เรื่องราวของคณิตศาสตร์ สืบค้นเมื่อ29 สิงหาคม 2560 .
  • แมตทิส, ดีซี (2549). ทฤษฎีแม่เหล็กที่ทำง่าย วิทยาศาสตร์โลก ISBN 978-981-238-579-6.
  • แม็กซ์เวลล์เจซี (2421) เรื่องและภาพเคลื่อนไหว D. Van Nostrand ISBN 978-0-486-66895-6. สสารและการเคลื่อนไหว
  • มัวร์, JT (2011). เคมีสำหรับหุ่น (2 ed.). จอห์นไวลีย์แอนด์ซันส์ ISBN 978-1-118-00730-3.
  • สภาวิจัยแห่งชาติ ; คณะกรรมการเทคโนโลยีเพื่ออนาคตทางเรือ (1997). เทคโนโลยีสำหรับกองทัพเรือสหรัฐฯและนาวิกโยธิน 2000-2035 กลายเป็นศตวรรษที่ 21 กองทัพ: เล่มที่ 9: การสร้างแบบจำลองและการจำลอง วอชิงตันดีซี: สำนักพิมพ์แห่งชาติ ISBN 978-0-309-05928-2.
  • โอคอนเนอร์เจเจ; Robertson, EF (กุมภาพันธ์ 2539 ก). “ สัมพัทธภาพพิเศษ” . ประวัติ MacTutor คณิตศาสตร์เก็บ มหาวิทยาลัยเซนต์แอนดรู สืบค้นเมื่อ1 เมษายน 2557 .
  • โอคอนเนอร์เจเจ; Robertson, EF (พฤษภาคม 2539b). "ประวัติศาสตร์ของกลศาสตร์ควอนตัม" . ประวัติ MacTutor คณิตศาสตร์เก็บ มหาวิทยาลัยเซนต์แอนดรู สืบค้นเมื่อ1 เมษายน 2557 .
  • Oerter, R. (2549). ทฤษฎีเกือบทุกอย่าง: แบบจำลองมาตรฐานชัยชนะอันไร้ขอบเขตของฟิสิกส์สมัยใหม่ พี่กด. ISBN 978-0-13-236678-6.
  • เพนโรส, ร. ; ชิโมนี, ก.; เกวียนน.; Hawking, S. (1997). ขนาดใหญ่ขนาดเล็กและจิตใจมนุษย์ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ISBN 978-0-521-78572-3.
  • เพนโรส, อาร์. (2004). ถนนสู่ความเป็นจริง ISBN 978-0-679-45443-4.
  • โรเซนเบิร์กอเล็กซ์ (2549). ปรัชญาวิทยาศาสตร์ . เส้นทาง ISBN 978-0-415-34317-6.
  • Schrödinger, E. (1983). ฉันดูของโลก Ox Bow Press. ISBN 978-0-918024-30-5.
  • Schrödinger, E. (1995). การตีความของกลศาสตร์ควอนตั Ox Bow Press. ISBN 978-1-881987-09-3.
  • ซิงเกอร์ค. (2551). ประวัติโดยย่อของวิทยาศาสตร์เพื่อศตวรรษที่ 19 Streeter Press.
  • สมิ ธ อ. มาร์ค (2544). Alhacen's Theory of Visual Perception: A Critical Edition, with English Translation and Commentary, of the First Three Books of Alhacen's De Aspectibus , the Medieval Version of Ibn al-Haytham's Kitāb al-Manāẓir , 2 vols . ธุรกรรมของสมาคมปรัชญาอเมริกัน 91 . ฟิลาเดล : ปรัชญาสังคมอเมริกัน ISBN 978-0-87169-914-5. OCLC  47168716 .
    • สมิ ธ อ. มาร์ค (2001a). "Alhacen's Theory of Visual Perception: A Critical Edition, with English Translation and Commentary, of the First Three Books of Alhacen's" De แง่ibus ", the Medieval version of" Kitāb al-Manāẓir "ของอิบันอัลเฮย์แธมของอิบันอัล - เฮย์แธม: เล่มหนึ่ง" ธุรกรรมของปรัชญาสังคมอเมริกัน 91 (4): i – clxxxi, 1–337 ดอย : 10.2307 / 3657358 . JSTOR  3657358
    • สมิ ธ อ. มาร์ค (2544b). "Alhacen's Theory of Visual Perception: A Critical Edition, with English Translation and Commentary, of the First Three Books of Alhacen's" De แง่ibus ", the Medieval version of" Kitāb al-Manāẓir "ของอิบันอัล - เฮย์แธมของอิบันอัล - เฮย์แธม: เล่ม 2 ธุรกรรมของปรัชญาสังคมอเมริกัน 91 (5): 339–819 ดอย : 10.2307 / 3657357 . JSTOR  3657357
  • สตาจิค, เยเลน่า; คูนซ์, R.; Osborne, I. (8 เมษายน 2554). "สุขที่ 100 ตัวนำยิ่งยวด!" . วิทยาศาสตร์ . 332 (6026): 189. Bibcode : 2011Sci ... 332..189S . ดอย : 10.1126 / science.332.6026.189 . PMID  21474747
  • เทย์เลอร์, PL; Heinonen, O. (2002). วิธีการที่จะควอนตัมฟิสิกส์เรื่องย่อ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ISBN 978-0-521-77827-5.
  • Thurston, H. (1994). ดาราศาสตร์ยุคแรก . สปริงเกอร์.
  • ทิปเลอร์พอล; Llewellyn, Ralph (2003). ฟิสิกส์สมัยใหม่ . WH ฟรีแมน ISBN 978-0-7167-4345-3.
  • Toraldo Di Francia, G. (1976). สืบสวนของโลกทางกายภาพ ISBN 978-0-521-29925-1.
  • Walsh, KM (1 มิถุนายน 2555). "พล็อตในอนาคตสำหรับการคำนวณในพลังงานสูงและฟิสิกส์นิวเคลียร์" Brookhaven ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 29 กรกฎาคม 2016 สืบค้นเมื่อ18 ตุลาคม 2555 .
  • หนุ่ม HD; Freedman, RA (2014). ฟิสิกส์มหาวิทยาลัยของเซียร์สและเซมันสกี้พร้อมการอัปเดตเทคโนโลยีฟิสิกส์สมัยใหม่ (ฉบับที่ 13) การศึกษาของเพียร์สัน. ISBN 978-1-292-02063-1.

ลิงก์ภายนอก

  • PhysicsCentral - เว็บพอร์ทัลที่ดำเนินการโดยAmerican Physical Society
  • Physics.org - เว็บพอร์ทัลที่ดำเนินการโดยสถาบันฟิสิกส์
  • Usenet Physics FAQ - คำถามที่พบบ่อยรวบรวมโดย sci.physics และกลุ่มข่าวฟิสิกส์อื่น ๆ
  • เว็บไซต์ของรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ - รางวัลผลงานดีเด่นในสาขาวิชา
  • World of Physics - พจนานุกรมสารานุกรมฟิสิกส์ออนไลน์
  • Nature Physics - วารสารวิชาการ
  • ฟิสิกส์ - นิตยสารออนไลน์โดยAmerican Physical Society
  • ฟิสิกส์ / สิ่งพิมพ์ที่Curlie - ไดเรกทอรีของสื่อที่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์
  • Vega Science Trust - วิดีโอวิทยาศาสตร์รวมถึงฟิสิกส์
  • เว็บไซต์ HyperPhysics - แผนที่ความคิดทางฟิสิกส์และดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐจอร์เจีย
  • PHYSICS ที่ MIT OCW - สื่อการเรียนการสอนออนไลน์จากMassachusetts Institute of Technology