Khái Niệm Cơ Bản Của Vật Lý Trong Nghiên Cứu Khoa Học

Crash Course trong Vật lý

Vật lý là một nghiên cứu có hệ thống về thế giới tự nhiên, đặc biệt là sự tương tác giữa vật chất và năng lượng. Đó là một kỷ luật cố gắng định lượng thực tế thông qua một ứng dụng quan sát chính xác kết hợp với logic và lý trí.

Để sử dụng kỷ luật như vậy, trước hết bạn phải hiểu một số nguyên tắc cơ bản nhất định . Chỉ bằng cách học những điều cơ bản về vật lý mà bạn có thể xây dựng dựa trên nó và đi sâu hơn vào lĩnh vực khoa học này.

Cho dù bạn đang theo đuổi một nghề nghiệp trong vật lý hay chỉ quan tâm đến những phát hiện của nó, nó chắc chắn là hấp dẫn để tìm hiểu về.

Vật lý được coi là gì?

Để bắt đầu nghiên cứu vật lý, trước tiên bạn phải hiểu ý nghĩa của vật lý thực sự . Hiểu được những gì nằm trong lĩnh vực vật lý - và những gì không - giúp tập trung vào lĩnh vực nghiên cứu để bạn có thể xây dựng các câu hỏi vật lý có ý nghĩa.

Đằng sau mọi câu hỏi trong vật lý đều có bốn thuật ngữ rất quan trọng bạn sẽ muốn hiểu: giả thuyết, mô hình, lý thuyết và luật .

Vật lý có thể là thực nghiệm hoặc lý thuyết. Trong vật lý thực nghiệm , các nhà vật lý giải quyết một vấn đề khoa học bằng cách sử dụng các kỹ thuật như phương pháp khoa học trong một nỗ lực để chứng minh một giả thuyết. Vật lý lý thuyết thường là khái niệm hơn trong việc các nhà vật lý tập trung vào phát triển các định luật khoa học, chẳng hạn như lý thuyết cơ học lượng tử.

Hai dạng vật lý này có liên quan với nhau và kết nối với các hình thức nghiên cứu khoa học khác.

Khá thường xuyên, vật lý thực nghiệm sẽ kiểm tra các giả thuyết về vật lý lý thuyết. Các nhà vật lí có thể chuyên về nhiều lĩnh vực , từ thiên văn học và vật lý thiên văn đến vật lý toán học và công nghệ nano. Vật lý cũng đóng một vai trò trong các lĩnh vực khoa học khác, chẳng hạn như hóa học và sinh học.

Các nguyên tắc cơ bản của vật lý

Mục tiêu của vật lý là phát triển các mô hình chính xác của thực tế vật lý. Kịch bản trường hợp tốt nhất là phát triển một loạt các quy tắc rất cơ bản để mô tả cách các mô hình này hoạt động. Những quy tắc này thường được gọi là "luật" sau khi chúng đã được sử dụng thành công trong nhiều năm.

Vật lý phức tạp, nhưng về cơ bản nó dựa vào một số luật chấp nhận được về tự nhiên . Một số là những khám phá lịch sử và đột phá trong khoa học. Chúng bao gồm Định luật Trọng lực của Sir Isaac Newton cũng như Ba Định luật Chuyển động của Ngài . Lý thuyết tương đối của Albert Einstein và các định luật nhiệt động lực học cũng rơi vào thể loại này.

Vật lý hiện đại đang tạo ra những chân lý hoành tráng để nghiên cứu những thứ như vật lý lượng tử khám phá vũ trụ vô hình . Tương tự, vật lý hạt tìm cách hiểu các bit nhỏ nhất của vật chất trong vũ trụ. Đây là lĩnh vực mà những từ lạ như quark, boson, hadrons, và lepton đi vào cuộc đối thoại khoa học mà làm cho các tiêu đề ngày hôm nay.

Các công cụ được sử dụng trong Vật lý

Các công cụ mà các nhà vật lý sử dụng phạm vi từ vật lý đến trừu tượng. Chúng bao gồm cân bằng cân bằng và phát ra chùm tia laser cũng như toán học. Hiểu được phạm vi rộng của các công cụ này và các phương pháp áp dụng chúng là điều cần thiết để hiểu được quá trình mà các nhà vật lý trải qua trong việc nghiên cứu thế giới vật chất.

Các công cụ vật lý bao gồm những thứ như chất siêu dẫn và synchrotron , được sử dụng để tạo ra từ trường mạnh. Đây có thể được áp dụng trong các nghiên cứu như Large Hadron Collider hoặc thực tế trong việc phát triển các tàu bay lên từ .

Toán học là trọng tâm của vật lý và là yếu tố quan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học. Khi bạn bắt đầu khám phá vật lý, các nguyên tắc cơ bản như sử dụng các số liệu quan trọng và vượt xa những điều cơ bản của hệ thống số liệu sẽ là quan trọng. Toán và vật lý cũng đi sâu hơn nhiều và các khái niệm như toán học vector và các đặc tính toán học của sóng là rất quan trọng đối với công việc của nhiều nhà vật lý.

Các nhà vật lý nổi tiếng của lịch sử

Vật lý không tồn tại trong chân không (mặc dù một số vật lý được thực hành trong chân không thực tế). Các lực lượng lịch sử đã định hình sự phát triển của vật lý nhiều như bất kỳ lĩnh vực nào khác trong lịch sử.

Khá thường xuyên, nó rất hữu ích để hiểu những quan điểm lịch sử mà dẫn đến sự hiểu biết hiện tại của chúng tôi. Điều đó bao gồm nhiều con đường không chính xác bị chùn bước trên đường đi.

Nó cũng hữu ích và hấp dẫn để tìm hiểu về cuộc sống của các nhà vật lý nổi tiếng trong quá khứ. Ví dụ, người Hy Lạp cổ đại đã kết hợp triết học với nghiên cứu về luật tự nhiên và đặc biệt được biết đến với mục đích quan tâm đến thiên văn học.

Trong thế kỷ 16 và 17, Galileo Galilei tiếp tục nghiên cứu, quan sát và thử nghiệm với các định luật tự nhiên. Mặc dù ông đã bị bức hại trong thời gian của mình, ông được coi ngày hôm nay là "cha đẻ của khoa học" (đặt ra bởi Einstein) cũng như vật lý hiện đại, thiên văn học, và khoa học quan sát.

Galileo lấy cảm hứng từ các nhà khoa học nổi tiếng như Sir Isaac Newton , Albert Einstein , Niels Bohr , Richard P. Feynman và Stephen Hawking . Đây chỉ là một vài trong số các tên của lịch sử vật lý đã định hình sự hiểu biết của chúng ta về cách thức hoạt động của thế giới. Khả năng của họ để thách thức các lý thuyết được chấp nhận và đưa ra những cách nhìn mới về vũ trụ đã truyền cảm hứng cho các nhà vật lý tiếp tục đạt được những đột phá khoa học.