古典と現代物理学の9つの枝



の中で 古典物理学と現代物理学の分岐 最も原始的な分野では音響学、光学または力学、そして最新の応用では宇宙論、量子力学または相対論を強調することができます。.

古典物理学は1900年以前に開発された理論を、現代物理学は1900年以降に起こった出来事を記述しています。古典物理学は、より複雑な量子研究に入ることなく、マクロスケールで物質とエネルギーを扱います。現代物理学の.

歴史の中で最も重要な科学者の一人であるマックスプランクは、古典力学の終わりと量子力学を用いた現代物理学の始まりを示しました。.

古典物理学の枝

1-音響

耳は特定の波の振動を受信し、音としてそれらを解釈するための優れた生物学的楽器です。.

音響(気体、液体、固体の中の機械的な波)の研究を扱う音響学は、音の生成、制御、伝達、受信および効果に関連しています。.

音響技術には音楽、地質学、大気、海底現象の研究が含まれます.

心理音響学は、ピタゴラスが紀元前6世紀にアンビルを打った振動する弦とハンマーの音を初めて聞いた時から存在していた、生物学的システムにおける音の物理的効果を研究しています。 C.しかし医学の最も印象的な発展は超音波技術です。.

2-電気と磁気

電気と磁気は単一の電磁力から来ています。電磁気学は、電気と磁気の相互作用を記述する物理科学の一分野です。.

磁場は運動中の電流によって作られ、磁場は電荷の移動(電流)を誘発することができます。電磁気学の法則は、地磁気と電磁気の現象を説明し、原子の荷電粒子がどのように相互作用するかを説明します。. 

以前は、電磁気は稲妻と電磁放射の影響を光の効果として経験していました。.

磁気は、長い間、コンパスによって導かれるナビゲーションのための基本的な道具として使われてきました.

静電荷の現象は、古代ローマ人によって検出されました。古代ローマ人は、こすった櫛が粒子を引き付ける方法を観察しました。正電荷と負電荷の文脈では、等しい電荷は互いに反発し、異なる電荷は互いに引き合う.

8つのタイプの電磁波とそれらの特性を発見することによって、このトピックについてさらに学ぶことに興味があるかもしれません。.

3-力学

それは、力や移動を受けたときの物理的な体の振る舞い、およびその環境における体のその後の影響に関連しています。.

モダニズムの夜明けに、科学者Jayam、Galileo、Kepler、およびNewtonは、現在古典力学として知られているものの基礎を築きました。.

このサブディシプリンは、静止しているか、光の速度よりもかなり低い速度で動いているオブジェクトやパーティクルにかかる力の動きを扱います。力学は体の性質を記述する.

ボディという用語には、粒子、発射体、宇宙船、星、機械の部品、固体の部品、流体の一部(気体および液体)が含まれます。粒子は内部構造がほとんどない物体で、古典力学では数学的な点として扱われます。.

剛体はサイズと形状を持っていますが、パーティクルのそれに近い単純さを保っていて、半剛体(弾性、流動的)でも構いません。. 

4-流体の力学

流体力学は液体と気体の流れを表します。流体力学は、空気力学(動いている空気や他の気体の研究)や流体力学(動いている液体の研究)のような副分野が浮かび上がる分野です。.

流体力学は広く応用されています。飛行機内の力とモーメントの計算には、気象パターンの予測に加えて、石油パイプラインを通る油の質量の決定、星雲の圧縮などがあります。星間空間と核分裂核分裂モデリング.

このブランチは、流量測定から導き出され、実用上の問題を解決するために使用される経験的および半経験的法則を包含する体系的な構造を提供します。.

流体力学問題の解決には、流速、圧力、密度と温度、空間と時間の関数などの流体特性の計算が含まれます。.

5-光学

光学は、可視および不可視の光と視覚の特性と現象を扱います。適切な道具を作ることに加えて、物質との相互作用を含む、光の振る舞いや性質を研究する.

可視光線、紫外線、赤外線の挙動を説明してください。光は電磁波なので、X線、マイクロ波、電波などの他の電磁放射も同様の特性を持ちます。.

このブランチは、天文学、工学、写真、医学(眼科学、検眼)など、多くの関連分野に関連しています。その実用的な用途は、ミラー、レンズ、望遠鏡、顕微鏡、レーザー、光ファイバーなど、さまざまな技術や日常の物体に見られます。.

6 - 熱力学

システムの仕事、熱、エネルギーの影響を調べる物理学の分野。それは蒸気機関の出現と共に19世紀に生まれました。それは、観察可能で測定可能なシステムの大規模での観察と反応だけを扱います.

小規模の気体相互作用は気体の運動論によって記述される。これらの方法は互いに補完的であり、熱力学の観点から、または運動論によって説明されています。.

熱力学の法則は次のとおりです。

  • エンタルピー則:システム内の運動エネルギーと位置エネルギーのさまざまな形態と、システムが実行できる仕事、および熱伝達とを関連付ける.
  • これは第二法則、そして別の状態変数の定義につながる エントロピー則.
  • ゼロ法 分子の運動エネルギーに関連する小規模の定義とは対照的に、大規模な温度で熱力学的平衡を定義する.

現代物理学の枝

7-宇宙論

それは宇宙の構造とダイナミクスの大規模な研究です。その起源、構造、進化および最終目的地を調査する.

科学としての宇宙論は、コペルニクスの原理 - 天体は地球の物理法則と同じ物理法則に従う - とニュートン力学によって生まれました。これにより、これらの物理法則を理解することができました。.

物理宇宙論は1915年にアインシュタインの一般相対性理論の発展と共に始まり、その後1920年代に主要な観測的発見が続いた。. 

宇宙マイクロ波背景、遠方の超新星および銀河赤方偏移調査を含む1990年代以降の観測宇宙論の劇的な進歩は、宇宙論の標準モデルの開発をもたらしました.

このモデルは、宇宙に含まれる大量のダークマターとダークエネルギーの内容に準拠しています。. 

8-量子力学

物質と光の振る舞いを原子と亜原子のスケールで研究する物理学の分野。その目的は、分子や原子の性質とそれらの成分(電子、陽子、中性子、そしてクォークやグルオンなどの他のより難解な粒子)を記述し説明することです。.

これらの特性には、粒子同士の相互作用や電磁放射線(光、X線、ガンマ線)との相互作用が含まれます。.

複数の科学者が、1900年から1930年の間に次第に受け入れられ実験的に検証された3つの革命的な原則の確立に貢献しました。.

  • 数量化されたプロパティ. 位置、速度、および色は、特定の数量でのみ発生することがあります(番号ごとのクリックなど)。これは、そのような特性が平坦で連続的なスペクトルで存在しなければならないと言う古典力学の概念とは反対です。いくつかの特性がクリックするという考えを説明するために、科学者たちは動詞数量化を作り出した. 
  • 光の粒子. 科学者たちは、光は粒子のように振る舞うことができ、「湖の波のように」振る舞うことができると仮定することによって200年の実験を否定した.
  • 物質波. 物質は波のように振る舞うこともできます。これは、物質(電子のような)が粒子として存在する可能性があると主張する30年の実験によって実証されています.

9 - 相対性

この理論は、アルバートアインシュタインの2つの理論をカバーしています。素粒子とその相互作用に適用される特殊相対性理論 - 重力を除くすべての物理現象を説明する - と一般の相対論性質.

それは宇宙論的な領域、天体物理学と天文学に適用されます。相対性理論は20世紀の物理学と天文学の仮説を変え、200年のニュートン理論を追放しました.

統一実体としての時空間、同時性の相対性、時間の運動学的および重力的膨張、長さの収縮などの概念を導入しました.

物理学の分野では、彼は核時代の発足とともに、素粒子とそれらの基本的な相互作用の科学を改善しました.

宇宙論と天体物理学は、中性子星、ブラックホール、重力波などの異常な天体現象を予測した.

各支部の研究例

1-音響:UNAMの調査

UNAMの理学部物理学科の音響実験室は、音響現象を研究するための技術の開発と実施において専門的な研究を行っています。.

最も一般的な実験には、異なる物理構造を持つさまざまな媒体が含まれます。これらの手段は、流体、風洞、または超音速ジェットの使用であり得る。.

現在UNAMで行われている調査は、ギターが演奏されている場所に応じて、ギターの周波数スペクトルです。イルカから発せられる音響信号もまた研究されています(Forgach、2017).

2-電気と磁性:生体系における磁場の影響

FranciscoJoséCaldas地区大学では、生体系における磁場の影響に関する研究を行っています。この件に関して行われた以前の調査をすべて識別し、新しい知識を発行するためのすべて.

研究によると、地球の磁場は恒久的かつ動的であり、高強度と低強度の両方が交互に現れる.

彼らはまた、とりわけ蜂、アリ、サーモン、クジラ、サメ、イルカ、蝶、カメなど、この磁場の構成に依存する種について話しています(Fuentes、2004年)。.

3-力学:人体とゼロ重力

50年以上にわたり、NASAは人体への無重力の影響に関する研究を進めてきました.

これらの調査により、多数の宇宙飛行士が月面上で安全に移動したり、国際宇宙ステーションで1年以上生きることが可能になりました。.

NASAの研究では、無重力が人体に及ぼす力学的影響を分析し、それらを減少させ、宇宙飛行士が太陽系内のより離れた場所に確実に送れるようにすることを目指しています(Strickland&Crane、2016).

4-流体の力学:ライデンフロスト効果

ライデンフロスト効果は、液滴が沸点よりも高い温度で高温の表面に接触すると発生する現象です。.

リエージュ大学の博士課程の学生は、流体の蒸発時間に対する重力の影響と、その過程におけるこの挙動を知るための実験を作成しました。.

必要に応じて、表面を最初に加熱して傾斜させた。使用された水滴は赤外線で追跡され、表面の中心から離れるたびにサーボモーターが作動しました(Investigacióny ciencia、2015)。.

5-光学:リッター観測

Johann Wilhelm Ritterはドイツの薬剤師であり科学者であり、数多くの医学的および科学的実験を行った。光学分野への彼の最も顕著な貢献の中に紫外線の発見があります.

Ritterは、1800年にWilliam Herschelによる赤外光の発見に関する彼の研究に基づいて、不可視光の存在が可能であることをこのように決定し、塩化銀と異なる光線で実験を行った(Cool Cosmos、2017).

6-熱力学:ラテンアメリカの熱力学的太陽エネルギー

この研究は、持続可能なエネルギー源としての太陽エネルギーの熱力学的予測を主な関心事として、太陽エネルギーなどの代替エネルギー源および熱源の研究に焦点を当てている(Bernardelli、201)。.

この目的のために、研究文書は5つのカテゴリに分けられます。

1-日射と地球表面のエネルギー分布.

2-太陽エネルギーの利用.

3-太陽エネルギー利用の背景と進化.

4-熱力学的設備とタイプ.

5-ブラジル、チリ、メキシコのケーススタディ.

7-宇宙論:ダークエネルギー調査

ダークエネルギーサーベイ、またはダークエネルギーサーベイは、2015年に行われた科学的研究であり、その主な目的は宇宙の大規模構造を測定することでした.

この研究により、現在の宇宙に存在するダークマターの量とその分布を決定することを目的とした多数の宇宙論的調査が可能になりました。.

一方、DESによって投げられた結果は、欧州宇宙機関によって資金提供された、プランク宇宙ミッションの後に発行された、宇宙に関する伝統的な理論とは反対です。.

この研究は宇宙が現在26%のダークマターで構成されているという理論を確認しました.

2600万の遠方の銀河の構造を正確に測定するポジショニングマップも開発されました(Bernardo、2017)。.

8-量子力学:情報理論と量子コンピューティング

この研究は情報と量子計算のような科学の二つの新しい分野を調査しようとしています。両方の理論は電気通信および情報処理装置の進歩にとって基本的なものである.

この研究は、最初の研究に基づいて、話題を与え、知識を生み出すことに専念している、Quantum Computation Group(GQC)(López)によってなされた進歩によって支えられた量子コンピューティングの現状を提示します。コンピューティングに関するチューリング仮説.

9-相対論:イカルス実験

イタリアのGran Sasso研究所で行われたIcarusの実験的研究は、アインシュタインの相対性理論が正しいことを証明することによって科学界に静けさをもたらしました。.

この研究は、同じ原子力研究所の過去の実験で結論されたように、ニュートリノは光速を超えないと結論して、7つのニュートリノの速度をヨーロッパ原子力研究センター(CERN)によって与えられた光線で測定した。.

これらの結果は、ニュートリノは光より730キロメートル速く移動したと過去に結論していたCERNによる以前の実験で得られたものと反対でした。.

明らかに、以前にCERNによって与えられた結論は、実験の時点でGPS接続が不十分だったことによるものでした(El tiempo、2012)。.

参考文献

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