20 fysiikan alaa: mitä ne ovat ja mitä he tutkivat?

Mitkä ovat fysiikan haarat?

Fysiikka on a perustiede, josta tutkitaan ainetta ja sen liikettä avaruudessa ja ajassa, samoin kuin energian ja voiman käsitteet, tutkivat siis maailmankaikkeutta ja sen toimintaa. Se on teoreettinen ja kokeellinen tiede, jolla on useita tutkimuksen aloja, jotka auttavat meitä ymmärtämään paremmin todellisuuttamme.

1. Klassinen mekaniikka

Mekaniikka on yksi fysiikan päähaaroista, josta kehojen liikettä ja niihin vaikuttavia voimia tutkitaan. Tätä varten se käyttää Newtonin lakeja, ja sitä käytetään yleensä rakettien laukaisun tutkimuksessa.

2. Sähkömagneetti

Sähkömagneettisuus on yksi fysiikan päähaaroista, joka tutkii sähköisiä ja magneettisia ilmiöitä. Kuvaile, kuinka varattujen hiukkasten vuorovaikutus tapahtuu sähkökentissä.

Sähkömagnetismi on yksi maailmankaikkeuden neljästä perusvoimasta. Tätä haaraa käytetään yleensä muun muassa elektroniikkalaitteiden, sähköjärjestelmien tutkimuksessa ja kehittämisessä.

3. Termodynamiikka

Klassisen fysiikan haara, joka tutkii energian tyyppejä, erityisesti lämmöstä ja lämpötilasta saatavaa energiaa, sekä lämpöenergian siirtoprosesseja ja niiden vaikutuksia kehoihin. Termodynamiikkaa käytetään laajalti eri alueilla, kuten autoteollisuudessa.

4. Kvanttimekaniikka

Kvanttimekaniikka on yksi nykyaikaisen fysiikan päähaaroista, joka tutkii atomeja, niiden ominaisuuksia ja vuorovaikutusta sekä subatomisten hiukkasten käyttäytymistä. Tässä mielessä hän tutkii luontoa sen pienimmistä ulottuvuuksista. Sitä käytetään erilaisissa tutkimuksissa, kuten kiinteiden kappaleiden käyttäytymisessä.

5. Akustiikka

Akustiikka on fysiikan haara, joka tutkii ääntä, sen leviämistä, ilmiöitä, joista se syntyy, mukaan lukien miten se kuuluu ja miten se vaikuttaa kehoihin. Näitä tutkimuksia sovelletaan eri tavoin, kuten soittimien suunnittelu.

6. Astrofysiikka

Astrofysiikka tutkii avaruudessa olevia kappaleita, niiden liikkeitä, ominaisuuksia ja ilmiöitä. Hänen tietonsa auttaa meitä ymmärtämään, kuinka avaruus, tähdet, galaksit ja planeetat toimivat muun muassa kehittämällä tähtitieteellisiä observatorioita.

7. Biofysiikka

Biofysiikka nojaa biologian ja fysiikan tutkimuksiin selvittääkseen, kuinka erilaiset biologiset prosessit tapahtuvat elävissä olennoissa, ja selittää niiden toiminta ja merkitys. Esimerkiksi sen avulla voimme tietää, miten soluenergia tai hermoimpulssit toimivat.

8. Kinematiikka

Kinematiikka on fysiikan haara, joka tutkii ja kuvaa kiinteiden esineiden liikkeitä ja niiden liikerataa ajan mukaan, joten se laskee nopeuden, kiihtyvyyden ja siirtymän, johon nämä voivat päästä. Sitä käytetään monin tavoin, kuten mm. Jousen liikkeen tutkimiseen.

9. Kosmologia

Kosmologia on modernin fysiikan haara, joka tutkii maailmankaikkeutta hallitsevia lakeja, sen alkuperää ja taivaankappaleiden välisten voimien toimintaa. Sen tarkoituksena on ymmärtää paremmin maailmankaikkeuden olemassaolo ja määrittää sen tulevaisuus.

10. Dynamiikka

Dynamiikka on fysiikan osa, joka tutkii syitä, jotka synnyttävät kehojen liikkeet ja niiden fyysiset muutokset fyysisessä järjestelmässä, kuten voimat. Näissä tutkimuksissa voidaan soveltaa Newtonin lakeja, ja niitä käytetään elinten kärsimän muodonmuutoksen tai kitkan laskemiseen.

11. Staattinen

Statika on fysiikan osa, jota käytetään tutkimaan levossa oleviin elimiin vaikuttavien voimien tasapainoa. Toisin sanoen sen nopeus on nolla, samoin kuin sen kiihtyvyyden voima. Se on osa Newtonin lakien tutkimusta.

12. Atomifysiikka

Atomifysiikka on fysiikan ala, joka keskittyy atomin, sen rakenteen, energiatilojen (fissio ja fuusio) tutkimiseen, hiukkasten vuorovaikutukseen ja elektroniseen konfiguraatioon.

13. Ydinfysiikka

Ydinfysiikka tutkii atomin ydintä, joka koostuu erilaisista hiukkasista, kuten protoneista ja neutronista, joita eri voimat ja vuorovaikutus pitävät yhdessä.

Samoin tämä nykyaikaisen fysiikan haara tutkii atomien kautta syntyvän radioaktiivisen energian vapautumista, jolla on suuri vaikutus. Ydinfysiikkaa käytetään usein ydinvoimaloissa energian tuottamiseksi.

14. Lääketieteellinen fysiikka

Se on monialainen haara, jossa fysiikan, biologian ja lääketieteen osaamista käytetään. Sen avulla määritetään periaatteet ja menetelmät parempien lääketieteellisten diagnoosien ja hoitojen saamiseksi sekä erilaisten sairauksien ehkäisemiseksi. Sitä käytetään lääketieteen ja ihmisten terveyden alalla.

15. Molekyylifysiikka

Molekyylifysiikka tutkii molekyylien fysikaalisia ominaisuuksia ja niiden atomirakenteiden vuorovaikutusta. Siksi se liittyy muihin optiikan, biologian, materiaalitutkimusten tutkimuksiin. Tätä fysiikan alaa voidaan soveltaa esimerkiksi perustutkimuksissa sähkömagneettisten kenttien vuorovaikutuksesta.

16. Geofysiikka

Tiede tutkii maapalloa fysiikan menetelmillä ja periaatteilla, ja siksi se käyttää mm. Mekaniikan, sähkömagneettisuuden, radioaktiivisten ilmiöiden tutkimuksia. Geofysiikka on myös jaettu kahteen osaan, jotka ovat sisäinen geofysiikka ja ulkoinen geofysiikka.

17. Nesteiden mekaniikka

Nestemekaniikan tarkoituksena on tutkia nesteiden ja kaasujen dynamiikkaa tai käyttäytymistä lepo- tai liiketilassa. Tätä haaraa käytetään mm. Hydrauliikka- tai polttoainejärjestelmiin liittyvissä tutkimuksissa.

18. Meteorologia

Meteorologia on tiede, joka tutkii ilmakehää ja sen osia. Se käyttää monipuolista fysiikan tietämystä muun muassa sääolosuhteiden, sääilmiöiden, ilmakehän, ilman ja veden liikkeiden mittaamiseen maan pinnalla. Tämän fysiikan haaran avulla voimme tehdä sääennusteita.

19. Optiikka

Optiikka on fysiikan haara, joka tutkii valoa ja sen käyttäytymistä, samoin kuin sen vaikutuksia muihin kehoihin ja sen ominaisuuksia, joita valonilmiöt ja valoenergia aiheuttavat. Jopa tämä haara tutkii ihmisten näkemystä ja valokäsitystä. Optiikkaa käytetään optisten kuitujen kehittämisessä ja optoelektroniikassa.

20. Suhteellisuusteoria

Suhteellisuusteoria on osa teorioita, jotka Albert Einstein on kehittänyt tutkimaan fyysisiä tapahtumia, koska aika ja tila ovat suhteellisia eivätkä absoluuttisia, koska tarkkailijoiden erilaiset näkökulmat otetaan huomioon.

Einsteinin teoriat muuttivat fysiikan periaatteita sisällyttämällä muun muassa avaruuden ja ajan käsitteet sekä painovoimaa, kosmologiaa ja astrofysiikkaa koskevat tutkimukset.

Saatat pitää myös:

• Fyysinen
• Klassinen fysiikka
• Moderni fysiikka