Fiziko estas la naturscienco, kiu priskribas la fundamentajn ecojn, la movadon, kaj la interagojn de la konsistaĵoj de la Universo. Fizikistoj priskribas tion ĉi en terminoj de la movokvanto kaj energio de la konsistaĵoj kaj la interagaj fortoj inter la konsistaĵoj. La tempa naturo de agado ĉe distanco de fortoj estas priskribitaj de fizikistoj per fundamentaj partikloj. Ekzemple, la fotono peras la elektromagnetan interagon inter elektrono kaj protono. Fizikistoj ĉiam premas por pli fundamenta priskribo de la konsistaĵoj de naturo; kaj tiel per priskribo de konsistaĵoj de "fundamentaj" partikloj, per ekzemple kvarkoj.
Fizikistoj ellaboras teoriojn pri la konsistaĵoj de la materio per helpo de matematiko. Ekzemploj estas la teorioj de klasika mekaniko, relativeco, kaj kvantuma mekaniko. Termodinamiko estas teorio pri la statistika dinamiko de la konsistaĵoj de la Universo. La fizikistoj studas la ecojn kaj interagojn de materio, radiado kaj kampoj.
Malkovroj en la kampo de fiziko trovas ofte aplikojn en aliaj natursciencoj kiel kemio, inĝenierado, biologio, ktp.
Ĝeneralaĵoj
La fizikistoj observas, mezuras kaj modeligas la konduton kaj la interagojn de la materio tra spaco kaj tempo, difinitaj kiel fizikaj fenomenoj.
- La teorioj, bone fonditaj aŭ ne, enhavas leĝojn esprimitajn per matematikaj formuloj.
- Per fiziko oni provas priskribi la Universon en ĉiuj siaj observeblaj aspektoj.
Fiziko estas ĝenerale konsiderata la branĉo de scienco kiu pleje uzas la sciencan metodon, ĝis tia grado ke tiu ĉi estas ofte priskribata laŭ la modelo de la fizika esplorprocezo. Samtempe, ĝi estas la scienco plej dependa de la uzo de matematiko, speciale por la kreado de fizikaj modeloj, kiu poste povas esti pruvataj per la fizikaj esploroj.
Oni ofte notigas ke inter la fizikistoj ekzistas divido inter la eksperimentistoj kaj la teoriistoj, kaj ke estas maloftaj la homoj kiuj elstaris en ambaŭ branĉoj. Tamen, la teorio kaj la eksperimento estas forte dependaj inter si. La progreso en fiziko okazas ofte kiam la eksperimentoj malkovras fenomenojn, kiujn la teorio ne povas ekspliki, kio kondukas al la lanĉo de novaj teorioj. Siavice, tiuj ĉi montras la vojon al novaj eksperimentoj. Sed la malo okazas. Ekzemple, la neŭtrino kaj la nigra truo estis teorie prognozitaj je multaj jaroj antaŭ siaj eksperimentaj malkovroj.
Historio de fiziko
- Ĉefa artikolo: Historio de fiziko
La vorto "fiziko" estas derivita de la antikva greka: φυσική (ἐπιστήμη), latinigita kiel physikḗ (epistḗmē), kiu signifas "scio de naturo". Unu el la plej malfruaj ekzemploj de ĉi tiu scio troviĝis en la praktiko de antikva astronomio dum la komenco de civilizo mem.
Astronomio estas unu de la plej malnovaj natursciencoj surbaze de fiziko. Fruaj civilizoj, kiel la sumeranoj, antikva egiptanoj kaj la civilizo de la indusa valo, kiuj ĉeestis ĉirkaŭ 3000 a.K., posedis antaŭdiran scion kaj bazan konscion de la movoj de la suno, luno kaj steloj. La steloj kaj planedoj ofte estis adoratoj, ĉar oni kredis ke ili reprezentas diojn. Malgraŭ la klarigoj por la observitaj pozicioj de la steloj ofte estis malsciencaj kaj mankantaj pruvon, ĉi tiuj fruaj observadoj starigis la fundamenton por malfrua astronomio, kiel la malkovro, ke steloj trairas grandajn rondojn ĉiele. [1]
El la antikveco la homoj ellaboris teoriojn por kompreni la naturon, kaj la fenomenojn observitajn. Tiuj ĉi ne estis ĝenerale sistemaj, kaj estis malofta la rilato inter teorio kaj eksperimento, kio kondukis al scio praktika unuflanke, disigita de la teoria kono, kiu pli ofte apartenis al la filozofio. Tial, la konsidero de personoj kiel Aristotelo, Ptolomeo aŭ Arkimedo kiel fizikistoj estas ebla nur, se oni konsideras la limigojn de tiu difino.
La fiziko en sia moderna signifo naskiĝis en la 16-a jarcento, per la uzo de eksperimentado kaj observado fare de homoj kiel Galileo Galilei, kiu estas ĝenerale konsiderata kiel la patro de la fizika scienca metodo.
En la 17-a jarcento okazis forta antaŭeniro de la Fiziko danke al la rezultoj atingitaj de Newton kiu formulis la ĉefajn leĝojn de la dinamiko (leĝoj de Newton) kaj la gravito, krom la disvolvo de diversaj laboroj en la kampo de la optiko.
La 18-a jarcento vidis la disvolvon de aliaj disciplinoj kiel termodinamiko, statistika mekaniko kaj fiziko de fluaĵoj.
En la 19-a jarcento disvolviĝas avancoj revoluciaj en la fakoj pri elektro kaj magnetismo. En 1855 Maxwell unuigis ambaŭ fenomenojn kaj kreis novan Teorion de Elektromagnetismo. Ĝi ankaŭ provokis fortan ŝanĝon en la kompreno de la teorio de la lumo.
Fine de tiu jarcento kaj komence de la 20-a malkovriĝas diversajn radiadojn, ĝis nun nekonatajn, kaj oni faras gravajn malkovrojn rilate al la elementaj partikloj. Tio kondukas al la naskiĝo de revolucia kampo: la nuklea fiziko.
En 1905 la publikigo de tri fundamentaj sciencaj artikoloj fare de juna fizikisto, Albert Einstein montras la naskiĝon de tiu kiun oni nomis la jarcento de la Fiziko. La plej influa kampo tiam naskita estis la teorio de la relativeco. Iom poste naskiĝas la kvantuma fiziko, aro da teorioj priskribantaj la subatomajn fenomenojn.
Dum la sekvaj jaroj la disvolviĝo de la fiziko estis tre rapida. Diversaj teorioj, ĉiam pli kompleksaj, klopodis ordigi la konojn de la materio, kaj ĝia rilato kun la energio, la spaco kaj la tempo.
En 2005, jaro de la centa datreveno de la artikoloj de Einstein, estis universale festata kiel Jaro de la fiziko.
Klasika fiziko
Pli detalaj informoj troveblas en artikolo Klasika fiziko.
Klasika fiziko estas ĝenerala nomo por fizikaj teorioj, kiuj ne konsideras la kvantuman teorion. Foje ĉi tiu nomo ankaŭ estas uzata por fizikaj teorioj kiuj ne konsideras ĝeneralan relativecon kaj specialan relativecon.
Ĝenerale, ĉiu fizika teorio evoluigita ĝis la 20-a jarcento povas esti konsiderata kiel apartenanta al la kampo de klasika fiziko.
La branĉoj de fiziko inkluditaj en klasika fiziko estas la jeno:
- Klasika mekaniko (Leĝoj de Neŭtono )
- Klasika elektromagnetismo (Ekvacioj de Maxwell)
- Klasika termodinamiko (Ekvacio de Klapejrono)
- Teorio de kaoso
Neŭtona mekaniko estas konsiderita kiel la komenco de klasika fiziko, fiziko kiu kulminis en la 19-a jarcento kun la eltrovo de la ekvacioj de Maxwell, kaj la leĝoj de termodinamiko.
La difino de la esprimo "moderna fiziko" ne estas rigida difino, kaj povas enhavi nur kvantuman teorion, aŭ ĉion el la fiziko de la 20-a kaj 21-a jarcentoj.
Ĉefaj branĉoj de klasika fiziko
- Termodinamiko
- Ekvacio de stato
- Varmo
- Ĉefpropozicioj de la termodinamiko
- Entropio
- Entalpio
- Temperaturo
Ĉefaj branĉoj de moderna fiziko
| Teorio | Ĉefaj temoj | Konceptoj |
|---|---|---|
| Kvantummeĥaniko | Pad-integrala formulo, Teorio de dissemiĝo, Ekvacio de Schrödinger, Kvantumkampa teorio, Kvantumstatistika meĥaniko | Adiabata alproksimiĝo, Rilato-principo, Libera partiklo, Hamiltona, Hilberta spaco, Identikaj partikloj, Matric-meĥaniko, Konstanto de Planck, Kvantumo, Kvantumigado, Kvantumimpliko, Kvantumharmona oscililo, Kvantuma nombro, Tunelefiko, Kato de Schrödinger, Spino, Ondfunkcio, Ondomeĥaniko, Dualeco ondo-partiklo, Nulpunkta energio, Ekskludo-principo de Paŭli, Necerteca principo de Heisenberg |
| Teorio de relativeco | Speciala relativeco, Ĝenerala relativeco, Kampekvacioj de Einstein-Hilbert | Covarianto, Varietato de Einstein, Principo de ekvivalento, Kvaromomanto, Kvarovektoro, Geodezia movado, Gravito, Gravitoelektromagnetismo, Inerteca referencsistemo, Nevarianto, Mallongiĝo de Lorentz, Pseŭdo-riemanna varietato (Varietato de Lorentz), Transformado de Lorentz, Diagramo de Minkowski, Spaco de Minkowski, Principo de relativeco, Propra longo, Propra tempo, Referencsistemo, Ripozenergio, Ripozmaso, Relativeco de samtempeco, Spacotempo, Speciala principo de relativeco, Lumrapido, Energi-impuls-tensoro, Templongigo, Ĝemelparadokso, Mondlinio |
La matematika fiziko estas la scienca kampo kiu okupiĝas pri la intereco inter fiziko kaj matematiko. La Journal of Mathematical Physics difinas ĝin kiel «la aplikado de matematiko al problemoj de la medio de la fiziko kaj la disvolvigo de matematikaj metodoj taŭgaj por tiaj uzoj kaj por la disvolvigo de fizika sciaro.»,[2] la teorio de la elasteco, la akustiko, la termodinamiko, la elektro, la magnetismo kaj la aerodinamiko.
- Solid-stata fiziko
- Kristalografio
- Semikonduktaĵo
- Superkondukteco
- Densigita materio
- Fotoniko
- Kemia fiziko
- Plasmo-fiziko
- Kvantumkemio
- Kvantumkomputiko
- Kvantumkriptografio
- Kvantumteleportado
Fizikistoj
Vidu ankaŭ
Notoj
Aliaj projektoj
Eksteraj ligiloj
En Esperanto
- Scienca kaj Teknika Esperanto-Biblioteko, STEB - sekcio pri faka literaturo pri fiziko
- Pri fiziko
- Esperanta terminaro de fiziko - H. Katsumori, S. kaj J. Makino , ISBN: 4990008219, 197 pĝ
- Akademio Internacia de la Sciencoj Arkivigite je 2006-02-05 per la retarkivo Wayback Machine
- optiko
- Terminaro pri Doplera efiko - 70 nocioj kun 5-lingva difino (de, en, es, eo, fr) - verko de Mélanie Maradan -- dekomence
Alilingve
- Libro-recenzo pri faknomado en Esperanto Arkivigite je 2006-02-15 per la retarkivo Wayback Machine (en)