Fizik
Fizik, maddenin hareketi gibi fiziksel olayların ve enerji, kuvvet gibi ilgili kavramların bilimsel çalışmasıdır. Çevremizdeki dünyayı anlamak önemlidir. Ayrıca, madde ve enerjinin birbiriyle nasıl ilişkili olduğunu ve bunların zaman içindeki etkilerini anlamamıza yardımcı olur. Fizik, doğa bilimlerinin en temeli olarak görülebilir.
Fizik, madde, enerji, uzay ve zamanın incelenmesidir; bunlar olmadan, reaksiyona girecek veya ölecek hiçbir şey olmazdı. Bu nedenle bilimsel bir eğitimin fiziğe dayandırılması bilimin temeli olduğu için son derece mantıklıdır. Fiziğin alt dallarına ve tanımlarına bir bakalım.
Fiziğin Alt Dalları
- Klasik Fizik
- Modern Fizik
- Nükleer Fizik
- Atom Fiziği
- Jeofizik
- Biyofizik
- Mekanik
- Akustik
- Optik
- Termodinamik
- Astrofizik
- Kuantum Fiziği
Mekanik Fizik
Klasik fiziğin en temel dallarından biri olan mekanik, maddi nesnelerin hareketlerinin incelenmesi ve bu nesnelerin diğer farklı kuvvetlerden nasıl etkilendiği, bunlarla nasıl etkileşime girdiği ile ilgilidir.
Mekanik, kuvvet, madde ve hareket gibi fiziğin farklı kavramlarını araştırır ve yasalarını, özelliklerini ve uygulamalarını inceler. Oldukça ironik bir şekilde, bu fizik dalının ayrıca alt dalları, yani klasik mekanik ve kuantum mekaniği vardır.
Klasik mekanik, hareket yasalarına ve bunların maddi nesneleri nasıl etkilediğine odaklanırken; öte yandan kuantum mekaniği, bahsedilen bu kuvvetlerin elektronlar, protonlar ve nötronlar gibi en küçük parçacıklara nasıl etki ettiğine odaklanır.
Kuantum fiziği
Mekanik, Kuantum Fiziğinin alt alanlarından biridir.
Kuantum mekaniği, mikroskobik nesnelerle uğraşmak için gereken fizik dalıdır. Görelilik gibi, kuantum mekaniğinin de geçerli olduğu gösterilmiştir. Gerçek genellikle kurgudan daha gariptir.
Kuantum Fiziğinin yanı sıra Atom Fiziği ve Moleküler Fizik de önemli alt dallardır.
Bununla birlikte, Kuantum mekaniği, fizikte, doğanın fiziksel özelliklerinin atomlar ve atom altı parçacıklar ölçeğinde bir tanımını sağlayan temel bir teoridir. Bu nedenle, Kuantum Fiziğini fiziğin en popüler dallarından biri olarak görmüyoruz.
Manyetizma
Manyetizma, bir mıknatısın özelliklerini, manyetik kuvvetlerin ve alanların diğer kuvvetlerle hatta birbirleriyle etkileşime girdiklerinde nasıl hareket ettiklerini veya tepki verdiklerini araştırır.
Manyetik kuvvetlerin Güney ve Kuzey olmak üzere iki yönde hareket ettiği bizim için bir sır değil. Bu tam olarak burada incelenen şeydir, yani mıknatıslar birbirlerini çekerken veya iterken uyguladığı kuvvetlerdir.
Ayrıca, bu manyetik alanların yerçekimi alanı ve elektrik alanı gibi farklı kuvvetlerle temas ettiğinde nasıl tepki verdiğini veya başlangıçta mıknatısların nasıl yapıldığını, zamanla özelliklerini nasıl kaybedip kaybetmediklerini inceler. Bunun gibi kavramları onu fiziğin en ilginç dallarından biri yapıyor.
Elektrik ve Elektronik
Elektrik ve elektronik fiziğin iki farklı dalı ama birbirine çok yakın, bu yüzden onları aynı kategoriye koymaya karar verdik.
Elektrik, bir nesnenin elektrik yüklü parçacıklarının özelliklerinin ve hareketlerinin incelenmesiyle ilgilenen fizik dalını ifade ederken, çok daha derin bir düzeyde, yani elektronlar ve protonlar da dahil olmak üzere, elektrikle ilgili çeşitli kavramları da araştırır. Direnç, akım, AC ve DC ve daha sonra tartışacağımız dal manyetizması ile oldukça karışmış durumda.
Öte yandan, Elektronik, elektrik uygulamalarını ve çeşitli cihazlar ve yeni teknoloji parçaları üzerinde nasıl çalıştığını inceledikleri fizik dalına atıfta bulunur.
Elektromanyetizma
Yukarıda bahsedildiği gibi, manyetizma ve elektrik birbiriyle oldukça ilişkilidir. Bunun nedeni, elektrik yüklerinin hareketlerinin sonunda manyetik alanlar oluşturması ve manyetik alanların manipülasyonu elektrik üretimine yol açmasıdır.
Elektromanyetizma, elektrik yüklerinin hareketleri yoluyla oluşturulan manyetik kuvvetlerin ve alanların incelenmesini ifade eder. Bunun tersi de geçerlidir.
Ses ve Salınım
Bu, doğrusal veya ileri geri olabilen sabit bir hareket durumunda olan, salınım veya titreşim durumundaki nesneleri inceleyen fiziğin en temel dallarından biridir.
Bununla birlikte, salınan bir nesnenin frekansı duyulabilir bir aralıkta kaldığında ses üretilir. Salınım yapan nesnelerin farklı frekansları, duyulabilir aralıkta olabilen veya olmayabilen, havada farklı titreşimler üretir.
Bu dal, farklı salınan nesnelerin çeşitli özelliklerini, bunların titreşimlerinin ve frekanslarının birbirinden nasıl değiştiğini inceler. Ayrıca çeşitli frekans aralıklarını, bunların diğer nesneler ve canlılar üzerindeki etkilerini vb. araştırıyor.
Akustik
Bu dal ses ve salınım ile oldukça ilişkilidir. Ancak akustik, mekanik ses dalgalarının farklı nesneler ve ortamlar, yani katılar, sıvılar ve gazlar aracılığıyla nasıl iletildiğine dair kavramları keşfetmeyi amaçlar.
Bu titreşimlerin içinden geçtiği ortama ne gibi etkiler getirdiğini ve ortamın da bu dalgaları nasıl etkilediğini araştırır. Basitçe söylemek gerekirse, bu ses dalgalarının üretimi, kontrolü, iletimi ve alımı ile etkilerine odaklanır.
Akustik ayrıca, duyulamayan frekans aralıklarına ait titreşimleri, yani ultrason ve infrasound’u da inceler.
Termodinamik
Bu, ısı kavramıyla ilgilenen iş ve enerji ile ilişkisini inceleyen bir fizik dalıdır. Ayrıca, nesneler arasında bir ortamdan diğerine ısının nasıl iletildiğini, ortamı ve enerjinin kendisini nasıl etkilediğini de inceler.
Isıyı farklı ortamlara iletmenin birkaç yolu vardır. Titreşimler yoluyla içinden geçmek için ortamla doğrudan temas halinde olması gereken sesin aksine, konveksiyon, iletim ve radyasyon olabilir.
Optik
Fiziğin bu dalında, opak olmayan, yarı opak ve yansıtıcı nesnelerin özellikleri, bunların ışıkla nasıl etkileşime girdiği ile birlikte ışığın özellikleri ve davranışı incelenir. Renkleri ışığı yansıttığı için opak nesneler bile tartışılır.
Tıpkı ses gibi, ışığın da dalga boyları vardır, bu da onları görünür ve görünmez aralıklar olarak sınıflandırır. Bu nedenle, ultraviyole ve kızılötesi ışıklar gibi görünmeyen ışıkların radyasyon özellikleriyle birlikte özellikleri de incelenir. Termodinamiğin de devreye girdiği yer burasıdır.
Jeofizik
Bu fizik dalı, coğrafi cisimlerin davranışını ve hareketlerinin gezegendeki farklı cisimleri nasıl etkilediğini incelemeye çalıştığı için daha çok doğa biliminin bir parçasıdır.
Dünyanın fiziksel süreçlerini ve özelliklerini ve onu çevreleyen uzay ortamını inceler. Analiz ve bir sonuca varmak için çeşitli nicel (ve bazen nitel) araştırma yöntemleri kullanır.
Plazma Fiziği
Okulda çoğumuza maddenin 3 hali, yani katılar, sıvılar ve gazlar hakkında bilgi verildi, ancak bir de maddenin dördüncü hali, yani plazma var. Maddenin bu dördüncü halinin özelliklerini ve davranışlarını içeren çalışma, plazma fiziği ile kastedilen şeydir.
Nükleer Fizik
Bu kadar küçük bir şeyin kendisine adanmış bütün bir fizik dalına sahip olabileceğini kim bilebilirdi?
Nükleer fizik, proton ve nötronlardan oluşan bir atomun çekirdeğini inceleyen fizik dalını ifade eder. Her şeyi bir arada tutan çekirdek içindeki çeşitli kuvvetleri ve etkileşimleri inceler. Çalışma bu kadar küçük bir şeyle sınırlıdır ve yine de fiziğin en karmaşık dallarından biridir.
Astrofizik
Astrofizik, fiziğin önemli bir dalıdır. Astronomi içinde bir alt alandır.
Astrofizik alanı, evrendeki yıldızların, gezegenlerin, galaksilerin, bulutsuların ve diğer nesnelerin doğumunu, yaşamını, ölümünü açıklamak için fizik ve kimya yasalarını uygular. Astronomi ve kozmoloji ile çok yakından ilgilidir.