Fizyka.

Od mniejszych niż atomy cząsteczek elementarnych do największych galaktyk na nocnym niebie - te skrajności ilustrują szeroki obszar badawczy fizyki, która jest nauką zajmującą się materią i energią. Fizyka to rzeczywiście podstawowa nauka przyrodnicza, ponieważ stara się odkryć główne prawa rządzące całym wszechświatem. Dzięki niej można wyjaśnij pojęcia chemii, astronomii, biologii i każdej innej nauki przyrodniczej. Jednym z zasadniczych narzędzi fizyka jest matematyka. Wykorzystując ją, fizyk może dokonać analizy wyników eksperymentu i w ten sposób potwierdzić lub obalić daną teorię. Do początków XX w. fizyka ograniczała się do badań nad elektrycznością i magnetyzmem, siłą i ruchem, światłem i falami. Trafne teorie z tego okresu określa się dzisiaj mianem fizyki klasycznej. Jej początek wyznaczają XVI-wieczne badania nad torem lotu kul armatnich. Elektromagnetyzm, promieniowanie, reakcje nuklearne, chaos i względność oto problemy, którymi zajmuje się współczesna fizyka. Teoria chaosu usiłuje opisać złożone systemy, takie jak pogoda na świecie, których zachowanie wydaje się niemożliwe do przewidzenia. Teorię chaosu można wykorzystać do generowania bardzo skomplikowanych obrazów komputerowych zwanych fraktalami. Fizycy opracowujący różne teorie muszą je później potwierdzić w laboratorium. Na przykład uczony zajmujący się siłą i ruchem mógłby przeprowadzić eksperyment, aby sprawdzić trafność teorii mówiącej, że wózek jadący po równi pochyłej przyśpiesza w stałym tempie/ Wyniki eksperymentu mogą potwierdzać lub obalić taką teorię. Po przeprowadzeniu eksperymentu taśma zostaje pocięta na paski zawierające dwie kropki. Każdy z pasków pokazuje, jaką drogę przebył wózek w czasie 1/25 sekundy. Paski ułożone są obok siebie tak, by utworzyły wykres. Linia prosta łącząca wierzchołki świadczy po tym, że poruszający się po pochylni wózek przyśpieszał w stałym tempie. Fizyka bada zachowanie materii i energii, które wraz z próżnią tworzą cały wszechświat. Dlatego właśnie teorie i metody fizyki można wykorzystywać w każdej dziedzinie badań naukowych. Biofizyka - biofizyk bada procesy i zmiany fizyczne zachodzące w organizmach żywych, a także ich reakcje na takie bodźce jak ciepło i światło. Mikroskopy elektronowe pozwalają biofizykowi obserwować obiekty zbyt małe nawet dla teleskopów optycznych. Fizyka medyczna - wykorzystuje ona metody fizyki w diagnozowaniu i leczeniu chorób. Najbardziej znanym przyrządem jest tomograf komputerowy, w którym dzięki promieniom rentgenowskim uzyskuje się trójwymiarowe obrazy ludzkich narządów i tkanek. Fizyka cząstek - materia zbudowana jest z ponad 200 rozmaitych typów cząstek, w tym z elektronów, protonów i kwarków. Urządzenia zwane komorami pęcherzykowatymi i akceleratorami cząstek pozwalają fizykom badać te małe cząstki i odkrywać nowe. Geofizyka - geofizyk bada procesy fizyczne zachodzące na powierzchni Ziemi i pod jej powierzchnią, takie jak formowanie się skał, magnetyzm ziemski i wulkany. Urządzenia zwane sejsmografami pomagają geofizykom rejestrować i przewidywać trzęsienia ziemi. Astrofizyka- jest to nauka zajmująca się badaniem planet, gwiazd i galaktyk. Wykorzystuje ona dane rejestrowane przez teleskopy. Kosmologia to część astrofizyki, która stara się wyjaśnić, jak powstał wszechświat. Przemiana fazowa - w materii zachodzi przemiana fazowa wtedy, kiedy uzyskuje ona lub traci energię. Lód na patyku topi się w słońcu, dlatego że otrzymuje energię cieplną. Przemiany fazowe mogą być odwracalne - na przykład: wodę można chłodzić w zamrażarce, aż ponownie zamarznie.