el

l esto es una discusión de una actual categoría de ciencia. Para el trabajo por el Aristotle, ver la “física (Aristotle) ”. Para una historia de la ciencia, ver la “historia de la física ”.

La física es la ciencia que estudia el concepto de la materia y su movimiento, tan bien como el espacio y el mide el tiempo de — la ciencia que se ocupa de conceptos tales como fuerza, energía, total, y carga . La física es un ref> experimental H. Jóvenes y liberto de R., la física de la universidad del con la física moderna : 11mo Edición: Edición internacional (2004), Addison-Wesley. El capítulo 1, sección 1.1, página 2 tiene esto a decir: " La física es una ciencia experimental del . Los físicos observan los fenómenos de la naturaleza y del intento para encontrar los patrones y los principios que relacionan estos fenómenos. Estos patrones se llaman las teorías físicas o, cuando se establecen muy bien y del uso amplio, de las leyes físicas o de principles." la ciencia de , y es el objetivo de los físicos para entender una cierta calidad del mundo natural. Para la etimología de la física del de la palabra, ver el Physis (φύσις) del .

La física es una de las más viejas disciplinas académicas y con su subcampo moderno de la astronomía, puede ser la más vieja de todos. Aunque estas ciencias se consideren como hoy distinto, la filosofía, la química, las matemáticas y la biología son todo el " branches" de la física. Durante los dos milenios pasados, estas ciencias llegaron a ser más distintas; el de la física emergió como ciencia moderna en el siglo XVII. Aunque estas disciplinas son generalmente distintas ahora los límites entre ellas siguen siendo líquido y a veces difíciles de distinguir.

Los avances en la física traducen a menudo al sector tecnológico, e influencian a veces las otras ciencias, así como matemáticas y la filosofía. Por ejemplo, los avances en la comprensión del electromagnetismo han llevado al uso extenso de los dispositivos eléctricamente conducidos (televisiones, computadoras, aparatos electrodomésticos etc.); los avances en termodinámica llevaron al desarrollo del transporte motorizado; y los avances en los mecánicos llevaron al desarrollo del cálculo, a la química de Quantum, y al uso de instrumentos tales como el microscopio electrónico en microbiología .

Hoy, la física es un tema amplio y altamente desarrollado. La investigación se divide a menudo en cuatro subcampos: la física condensada de la materia; la física atómica, molecular, y óptica; la física de gran energía; y astronomía y astrofísica. La mayoría de los físicos también se especializan en el investigación experimental teórica de o, el ocuparse anterior del desarrollo de nuevas teorías, y el 3ultimo ocuparse de la prueba experimental de teorías y del descubrimiento de nuevos fenómenos. A pesar de descubrimientos importantes durante los cuatro siglos pasados, hay un número de no se sabe en la física, y muchas áreas de la investigación activa.

Teorías de la base

Aunque la física abarque una gran variedad de fenómenos, las teorías de la base de la física son los mecánicos clásicos, el electromagnetismo, la relatividad, la termodinámica, los mecánicos de Quantum, y las óptica . (La óptica se ha unificado con electromagnetismo desde el tiempo del maxwell.) Cada uno de estas teorías se ha probado en experimentos numerosos y se ha demostrado ser un modelo exacto de la naturaleza dentro de su dominio de la validez. Por ejemplo, los mecánicos clásicos describen correctamente el movimiento de objetos en experiencia diaria, pero analiza en la escala atómica, donde es reemplazada por los mecánicos de Quantum, y a las velocidades que se acercan a la velocidad de la luz, donde los efectos relativistas llegan a ser importantes. Mientras que estas teorías bien-se han entendido de largo, continúan siendo áreas de la investigación activa - por ejemplo, un aspecto notable de los mecánicos clásicos conocidos como teoría del caos fue desarrollado en el vigésimo siglo, tres siglos después de la formulación original de mecánicos de Isaac Newton (1642-1727). Las teorías básicas forman una fundación para el estudio y la investigación de asuntos especializados. Una tabla de estas teorías, junto con muchos de los conceptos emplean, pueden ser el encontrado aquí .

Mecánicos clásicos

considera también:

los mecánicos clásicos

Los mecánicos clásicos son un modelo de la física de las fuerzas que actúan sobre cuerpos. Se refiere a menudo como " Mechanics" neutoniano; después Isaac Newton y de sus leyes del movimiento . Subdividen a los mecánicos en la estática, que modela objetos en descanso, la cinemática, que modela objetos en el movimiento, y la dinámica, que modela los objetos sujetados a las fuerzas. Los mecánicos clásicos de las rocas continuas y deformables de los objetos son los mecánicos de serie continua, que pueden sí mismo ser analizados en la mecánica de sólidos y los mecánicos flúidos según las declaraciones que son estudiadas. Este 3ultimo, los mecánicos de los líquidos y los gases incluye la hidrostática, la hidrodinámica, la neumática, la aerodinámica, y otros campos. Los mecánicos clásicos producen resultados muy exactos dentro del dominio de la experiencia diaria. Es reemplazada por los mecánicos relativistas para los sistemas que se mueven a velocidades grandes cerca de la velocidad de la luz, los mecánicos de Quantum para los sistemas en las pequeñas escalas de la distancia, y la teoría de campo relativista de quántum para los sistemas con ambas características. Sin embargo, los mecánicos clásicos siguen siendo muy útiles, porque es mucho más simple y más fácil aplicarse que estas otras teorías, y tiene una gama muy grande de validez aproximada. Los mecánicos clásicos pueden ser utilizados para describir el movimiento de objetos humano-clasificados (tales como tapas y béisboles), de muchos objetos astronómicos (tales como planetas y galaxias), y de ciertos objetos microscópicos (tales como moléculas orgánicas).

Un concepto importante de mecánicos es la identificación de la energía conservada y del ímpetu, que llevan al las reformulaciones hamiltonianas des Lagrange de y de las leyes de Newton. Las teorías tales como mecánicos flúidos y la teoría cinética de gases resultan de aplicar a mecánicos clásicos a los sistemas macroscópicos. Un resultado relativamente reciente de consideraciones referentes a la dinámica de sistemas no lineares es la teoría, el estudio del caos de los sistemas en los cuales los pequeños cambios en una variable pueden tener efectos grandes. Ley de Newton de la gravitación universal, formulada dentro de mecánicos clásicos, de las leyes de Kepler explicado del movimiento planetario y ayudada para hacer mecánicos clásicos un elemento importante de la revolución científica .

Electromagnetismo

considera también:

l electromagnetismo La óptica

El electromagnetismo describe la interacción de partículas cargadas con eléctrico y los campos magnéticos puede ser dividido en la electrostática, el estudio de interacciones entre las cargas en descanso, y la electrodinámica, el estudio de interacciones entre las cargas de mudanza y la radiación . La teoría clásica del electromagnetismo se basa en las ecuaciones del maxwell de la ley y de la fuerza de Lorentz .

La electrostática es el estudio de los fenómenos asociados a los cuerpos cargados en descanso. Según lo descrito por la ley de culombio, tales cuerpos ejercen las fuerzas en uno a. Su comportamiento se puede analizar en términos de concepto de un campo eléctrico que rodea cualquier cuerpo cargado, tal que otro cuerpo cargado puesto dentro del campo está conforme a una fuerza proporcional a la magnitud de su propia carga y a la magnitud del campo en su localización. Si la fuerza es atractiva o repulsiva depende de la polaridad de la carga. La electrostática tiene muchos usos, extendiéndose del análisis de fenómenos tales como tempestades de truenos al estudio del comportamiento de los tubos de electrón.

La electrodinámica es el estudio de los fenómenos asociados a los cuerpos cargados en el los campos magnéticos eléctricos puesto que una carga móvil produce un campo magnético, electrodinámica de del movimiento y de la variación y se trata a efectos tales como magnetismo, radiación electromágnetica, e inducción electromágnetica, incluyendo los usos prácticos tales como el generador eléctrico y el motor eléctrico . Esta área de la electrodinámica, conocida como electrodinámica clásica, era primera explicada sistemáticamente por el maxwell del vendedor de James, y las ecuaciones del maxwell describen los fenómenos de esta área con gran generalidad. Un más reciente desarrollo es la electrodinámica de Quantum, que incorpora las leyes de la teoría de quántum para explicar la interacción de la radiación electromágnetica con la materia. El Dirac, el Heisenberg, y el Pauli eran pioneros en la formulación de la electrodinámica del quántum. La electrodinámica relativista explica correcciones relativistas a los movimientos de partículas cargadas cuando sus velocidades se acercan a la velocidad de la luz. Se aplica a los fenómenos implicados con los aceleradores de partícula y los tubos de electrón que llevan los altos voltajes y las corrientes

El electromagnetismo abarca los varios fenómenos electromágneticos del mundo real . Por ejemplo, el ligero es un campo electromagnético oscilante que se irradia de acelerar partículas cargadas. Aparte de la gravedad, la mayor parte de las fuerzas en experiencia diaria son en última instancia un resultado del electromagnetismo.

Los principios de electromagnetismo encuentran usos en varias disciplinas aliadas tales como máquinas eléctricas de las antenas de las microondas, bioelectromagnetics de las comunicaciones basadas en los satélites, investigación nuclear de las plasmas, interferencia y compatibilidad electromágnetica de la óptica de fibras, conversión de energía electromecánica, la meteorología del radar, y la teledetección . Los dispositivos electromágneticos incluyen la radio eléctrica / TV, líneas de transmisión de los motores eléctricos de los teléfonos fibras ópticas de las guías de onda del y lasers de los relais de los transformadores

Relatividad

considera también: Relatividad especial,

l de la relatividad general

La relatividad es una generalización de mecánicos clásicos que describe sistemas rápidos o muy masivos. Sigue siendo constante con las ecuaciones del maxwell e incluye el la relatividad general especial de y.

La teoría de la relatividad especial fue propuesta en el 1905 por el Albert Einstein en su " del artículo; en la electrodinámica del " móvil de los cuerpos ;. Se basa en los postulados dos: (1) que las formas matemáticas de las leyes de la física son invariantes en todos los sistemas de inercia ; y (2) que la velocidad de la luz en un vacío es constante y independiente de la fuente u observador. La reconciliación de los dos postulados requiere una unificación del espacio y del tiempo en el concepto marco-dependiente del espacio-tiempo .

La relatividad especial tiene una variedad de consecuencias asombrosamente que parezcan violar sentido común, pero todos se han verificado experimental. Derroca las nociones neutonianas del espacio absoluto y del tiempo indicando que la distancia y el tiempo dependen del observador, y que el tiempo y el espacio están percibidos diferentemente, dependiendo del observador. La teoría lleva a la aserción del cambio en la masa, la dimensión, y el tiempo con la velocidad creciente . También rinde la equivalencia de la materia y de la energía, según lo expresado en el   masa-energía del E del de la fórmula de la equivalencia ; =  bujía métrica ², donde está la velocidad el c de la luz en un vacío. La relatividad especial y la relatividad galilea de los mecánicos neutonianos convienen cuando las velocidades son pequeñas comparadas a la velocidad de la luz. La relatividad especial no describe la gravitación; sin embargo, puede manejar el movimiento acelerado en la ausencia de gravitación.

La relatividad general es la teoría geométrica de la gravitación publicada por el Albert Einstein en 1915/16. Unifica la relatividad especial, la ley de Newton de la gravitación universal, y la penetración que la gravitación se puede describir por la curvatura del espacio y del tiempo . En relatividad general, la curvatura del espacio-tiempo es producida por la energía de la materia y de la radiación. La relatividad general es distinguida de otras teorías métricas de la gravitación por su uso de las ecuaciones de campo de Einstein de relacionar el contenido del espacio-tiempo y la curvatura del espacio-tiempo. La invariación local de Lorentz requiere que los múltiples descritos en GR sean 4 dimensionales y Lorentzian en vez Riemannian. Además, el principio de fuerzas generales de la covariación que las matemáticas se expresen usar el cálculo del tensor.

El primer éxito de la relatividad general consistía en la explicación de la precedencia anómala del perihelio del Mercury . Entonces en 1919, sir Arturo Eddington anunció que las observaciones de las estrellas cerca eclipsaron la predicción de la relatividad general confirmada de Sun del que los objetos masivos doblan el ligero. Desde entonces, muchas otras observaciones y experimentos han confirmado muchas de las predicciones de la relatividad general, incluyendo la dilatación gravitacional del tiempo, el desplazamiento hacia el rojo gravitacional de la luz, el retardo de la señal, y la radiación gravitacional . Además, las observaciones numerosas se interpretan como confirmar uno de la relatividad general las predicciones más misteriosas y más exóticas, la existencia de los calabozos

Termodinámica y mecánicos estadísticos

considera también: Termodinámica,

l de los mecánicos estadísticos

La termodinámica estudia los efectos de cambios en la temperatura, la presión, y el volumen en los sistemas físicos en la escala macroscópica, y la transferencia de energía como calor . Históricamente, la termodinámica se convirtió fuera de necesidad de aumentar la eficacia de los motores de vapor tempranos

El punto de partida para la mayoría de las consideraciones termodinámicas es las leyes de la termodinámica, que postulan que la energía se puede intercambiar entre los sistemas físicos como calor o el trabajo . También postulan la existencia de una cantidad nombrada la entropía, que se puede definir para cualquier sistema. En termodinámica, las interacciones entre los conjuntos grandes de objetos se estudian y se categorizan. La central a esto es los conceptos del sistema y de los alrededores . Un sistema se compone de las partículas, cuyos movimientos medios definen sus características, que alternadamente se relacionan con una otra con ecuaciones estado . Las características se pueden combinar para expresar la energía interna y los potenciales termodinámicos, que son útiles para determinar las condiciones para el equilibrio y los procesos espontáneos

Los mecánicos estadísticos analizan los sistemas macroscópicos aplicando los principios estadísticos a sus componentes microscópicos. Proporciona un marco para relacionarse las características microscópicas de átomos y de moléculas individuales con las características macroscópicas o a granel de los materiales que se pueden observar en vida cotidiana. La termodinámica se puede explicar como resultado natural de las estadísticas y de los mecánicos (clásicos y quántum) en el nivel microscópico. ¡ de esta manera, las leyes del gas se pueden derivar, de la asunción que un gas es una colección de partículas individuales, pues las esferas duras con el forman . Inversamente, si las partículas individuales también se consideran tener carga, después las aceleraciones individuales de esas partículas causará la emisión de la luz . Era estas consideraciones que hicieron a Planck máximo formular su ley de la radiación de cuerpo negro, pero solamente con la asunción que el espectro de la radiación emitió de estas partículas es no continuo en frecuencia, sino algo quantized.

Mecánicos de Quantum

considera también:

los mecánicos de Quantum

Los mecánicos de Quantum son la rama de la física que trata el los sistemas subatómicos atómicos de y y su interacción con la radiación en términos de cantidades observables . Se basa en la observación que todas las formas de energía están lanzadas en unidades discretas o lía el " llamado; " de los quanta ;. Notable, la teoría de quántum permite típicamente solamente el probable o el cálculo estadístico de las características observadas de partículas subatómicas, entendidas en términos de Wavefunctions la ecuación de Schrödinger desempeña el papel en los mecánicos de quántum a que las leyes de Newton y la conservación de la energía sirven en los mecánicos clásicos - es decir, predice el comportamiento futuro de un sistema dinámico - y son una ecuación de onda en términos de wavefunction que predice analítico y exacto la probabilidad de acontecimientos o de resultados. Según las más viejas teorías de la física clásica, la energía se trata solamente como fenómeno continuo, mientras que la materia se asume para ocupar una región muy específica de espacio y para moverse de una manera continua. Según la teoría de quántum, la energía se lleva a cabo para ser emitida y para ser absorbida en cantidades minúsculas, discretas. Un paquete o un paquete individual de energía, llamado un quántum (pl. los quanta), así se comportan en algunas situaciones como partículas de la materia; las partículas se encuentran para exhibir características onduladas de cierto cuando en el movimiento y se ven no más según lo localizado en una región dada pero algo según lo separado hacia fuera a un cierto grado. Por ejemplo, la luz o la otra radiación emitida o absorbente por un átomo tiene solamente ciertas frecuencias (o longitudes de onda, como puede ser visto de la línea espectro asociado al elemento químico representado por ese átomo. La teoría de quántum demuestra que esas frecuencias corresponden a las energías definidas de los quanta ligeros, o los fotones y resultado del hecho de que los electrones del átomo puedan tener solamente ciertos valores permitidos de la energía, o de niveles; cuando un electrón cambia a partir del uno permitido llano a otro, un quántum de energía se emite o se absorbe de quién frecuencia es directo proporcional a la diferencia de la energía entre los dos niveles. El formalismo de los mecánicos de quántum fue desarrollado durante los años 20. En 1924, el Louis de Broglie propuso que no sólo lo hace objeto expuesto de las ondas ligeras a veces partícula-como características, como en el efecto fotoeléctrico y los espectros atómicos, pero las partículas puede también exhibir características onduladas. Dos diversas formulaciones de los mecánicos de quántum fueron presentadas después de la sugerencia de Broglie. Los mecánicos de onda Erwin Schrödinger (1926) implican el uso de una entidad matemática, la función de onda, que se relaciona con la probabilidad de encontrar una partícula en un punto dado en espacio. Los mecánicos de matriz Werner Heisenberg (1925) no hacen ninguna mención de funciones de onda o de conceptos similares sino fueron demostrados para ser matemáticamente equivalente a la teoría de Schrödinger. Un descubrimiento particularmente importante de la teoría de quántum es el principio de incertidumbre, declarado por Heisenberg en 1927, que pone un límite teórico absoluto en la exactitud de ciertas medidas; consecuentemente, la asunción de científicos anteriores que el estado físico de un sistema se podría medir exactamente y utilizar para predecir los estados futuros tuvo que ser abandonada. Combinaron a los mecánicos de Quantum con la teoría de la relatividad en la formulación P. mañana Dirac (1928), que, además, predijo la existencia de las antipartículas . Otros progresos de la teoría incluyen las estadísticas de Quantum, presentadas en una forma por Einstein y el S. Bose (las estadísticas de Bose-Einstein) y en otra por Dirac y el Enrique Fermi (las estadísticas de Fermi-Dirac); Electrodinámica de Quantum, referida a interacciones entre las partículas cargadas y los campos electromagnéticos; su generalización, teoría de campo de Quantum ; y electrónica de Quantum. El descubrimiento de los mecánicos de quántum en la física revolucionada siglo a principios de siglo 20, y los mecánicos de quántum es fundamentales a la mayoría de las áreas de la investigación actual.

Investigación

Teoría y experimento

La cultura de la investigación de la física diferencia de la mayoría de las ciencias en la separación de la teoría y del experimento . Desde el vigésimo siglo, la mayoría de los físicos individuales se han especializado en la física teórica o la física experimental . El italiano Enrique Fermi ( 1901 - 1954 ) del físico del gran, que hizo contribuciones fundamentales a la teoría y a la experimentación en la física nuclear, era una excepción notable. En cambio, casi todos los teóricos acertados en la biología y la química (e. químico americano del quántum y el Linus Pauling del bioquímico ) también han sido experimentalists, aunque esto esté cambiando en fecha tarde.

Los teóricos intentan desarrollar los modelos matemáticos que convenir con experimentos existentes y predecir con éxito los resultados futuros, mientras que los experimentalists idean y realizan experimentos para probar predicciones teóricas y para explorar nuevos fenómenos. Aunque la teoría y el experimento se desarrollen por separado, son fuerte dependientes sobre uno a. El progreso en la física viene con frecuencia sobre cuando los experimentalists hacen un descubrimiento que las teorías existentes no puedan explicar, o cuando las nuevas teorías generan predicciones experimental comprobables. Los teóricos que trabajan de cerca con experimentalists emplean con frecuencia la fenomenología .

La física teórica es estrechamente vinculada a las matemáticas, que proporciona la lengua de teorías físicas, y las áreas extensas de matemáticas, tales como cálculo, se han inventado específicamente para solucionar problemas en la física. Los teóricos pueden también confiar en el análisis numérico y las simulaciones de computadora, que desempeñan un papel siempre más rico en la formulación de modelos físicos. Los campos la física de cómputo matemática de y son campos de investigación activos. La física teórica se ha basado históricamente sobre la filosofía y la metafísica ; el electromagnetismo fue unificado esta manera. Así los físicos pueden especular con los espacios multidimensionales y los universos paralelos, y de esto, presumen teorías.

La física experimental informa, y se informa cerca, la ingeniería y la tecnología . Los físicos experimentales implicados en la investigación básica diseñan y realizan experimentos con el equipo tal como aceleradores de partícula y lasers mientras que ésos implicados en aplicaron el trabajo de la investigación a menudo en industria, desarrollando tecnologías tales como proyección de imagen de resonancia magnética (MRI) y los transistores Feynman han observado que los experimentalists pueden buscar las áreas que no son exploradas bien por los teóricos.

Campos de la investigación

La investigación contemporánea en la física se puede dividir amplio en la física condensada de la materia; La física atómica, molecular, y óptica ; La física de partícula ; y astrofísica . Desde el vigésimo siglo, los campos individuales de la física tienen cada vez más convertido especializado, y la mayoría de los físicos trabajan hoy en un solo campo para sus carreras enteras. " Universalists" por ejemplo el Albert Einstein ( 1879 - el 1955 ) y el landó del lev ( 1908 - el 1968 ), que trabajó en campos múltiples de la física, son muy raros ahora. Una tabla de los campos principales de la física, junto con sus subcampos y las teorías que emplean puede ser el encontrado aquí .

Materia condensada

considera también:

condensado de la física de la materia

La física condensada de la materia es el campo de la física que se ocupa de las características físicas macroscópicas de la materia . Particularmente, se refiere al " condensed" el pone en fase que aparezcan siempre que el número de componentes en un sistema sea extremadamente grande y las interacciones entre los componentes son fuertes. Los ejemplos más familiares de fases condensadas son los sólidos y los líquidos que se presentan de la vinculación y la fuerza electromágnetica entre fases condensadas más exóticas de los átomos incluye el superfluido y el Bose-Einstein condensado encontrado en ciertos sistemas atómicos en la temperatura muy baja, la fase superconductora exhibida por los electrones de la conducción en ciertos materiales, y el las fases antiferromagnéticas ferromagnéticas de y hace girar en los enrejados atómicos .

La física condensada de la materia es el campo en gran medida más grande de la física contemporánea. Mucho progreso también se ha hecho en la física condensada teórica de la materia. Por una estimación, una mitad de todos los físicos americanos se identifica como los físicos condensados de la materia. Históricamente, la física condensada de la materia creció fuera de la física de estado sólido, que ahora se considera uno de sus subcampos principales. La física condensada de la materia del término fue acuñada al parecer por el Philip Anderson cuando él retituló su grupo de investigación - previamente la teoría de estado sólido - en 1967. En 1978, la división de la física de estado sólido en la sociedad física americana fue retitulada como la división de la física condensada de la materia. La física condensada de la materia tiene un traslapo grande con la química, la ciencia material, la nanotecnología y la ingeniería .

Atómico, molecular, y óptico

considera también:

atómico, molecular, y óptico de la física

La física óptica atómica molecular, y (AMO) es el estudio de la materia - la materia y el ligero - las interacciones de la materia en la escala de los solos átomos o de las estructuras que contienen algunos átomos. Las tres áreas se agrupan juntas debido a sus correlaciones, la semejanza de los métodos usados, y la concordancia de las escalas de la energía que son relevantes. Las tres áreas incluyen el los tratamientos clásicos del quántum de y; pueden tratar su tema de una visión microscópica (en contraste con una visión macroscópica).

La física atómica estudia el casco del electrón de los focos actuales de la investigación de los átomos en actividades en control del quántum, refrescándose y atrapando de átomos y los iones, dinámica a baja temperatura de la colisión, el comportamiento colectivo de átomos en los gases débil que obran recíprocamente (los condensados de Bose-Einstein y sistemas degenerados diluídos de Fermi), medida de precisión de constantes fundamentales, y el efecto de la correlación del electrón en la estructura y la dinámica. La física atómica es influenciada por el núcleo (véase, e., el que parte hiperfino), pero fenómeno intranuclear tal como fisión y la fusión se considera parte de la física de alta energía .

La física molecular se centra en las estructuras multi-atómicas y sus interacciones internas y externas con la materia y la luz. La física óptica es distinta de la óptica en que tiende a centrarse no en el control de campos ligeros clásicos por los objetos macroscópicos, pero en las características fundamentales de los campos ópticos y de sus interacciones con la materia en el reino microscópico.

Alta energía/la física de partícula

considera también:

la física de partícula

La física de partícula es el estudio de los componentes elementales de la materia y de la energía, y las interacciones entre ellas. Puede también ser llamado " physics" de la alta energía;, porque no ocurren muchas partículas elementales naturalmente, pero se crean solamente durante las colisiones de la alta energía de otras partículas, como puede ser detectado en los aceleradores de partícula

Actual, las partículas elementales se clasifican usar qué se llama " El Model." estándar; El modelo estándar define el fuerte, el débil, y las fuerzas electromágneticas del fundamental describiendo las partículas, llamadas los bosones de calibrador que estas fuerzas utilizan para obrar recíprocamente con la materia. Los tipos de bosones de calibrador son el W^- y W⁺ de los Gluons y los bosones Z y el fotón . El modelo también contiene 24 partículas fundamentales (12 pares de la partícula/de la antipartícula), que son los componentes de la materia . El modelo estándar también predice una partícula conocida como el bosón, la existencia de Higgs cuyo todavía no se ha verificado.

Astrofísica

considera también: Astrofísica,

físico del cosmología

La astrofísica y la astronomía son el uso de las teorías y de los métodos de la física al estudio de la estructura estelar, la evolución estelar, el origen de la Sistema Solar, y problemas relacionados del cosmología . Porque la astrofísica es un tema muy amplio, los astrofísicos aplican típicamente muchas disciplinas de la física, incluyendo mecánicos, electromagnetismo, mecánicos estadísticos, termodinámica, mecánicos de quántum, relatividad, la física nuclear y de partícula, y la física atómica y molecular.

La astrofísica se convirtió de la ciencia antigua de la astronomía. Los astrónomos de civilizaciones tempranas realizaron las observaciones metódicas del cielo nocturno, y los artefactos astronómicos se han encontrado a partir de períodos mucho anteriores. Después de siglos de progresos de los astrónomos babilónicos y griegos, la astronomía occidental pone inactivo por catorce siglos hasta que el Nicolaus Copernicus modificara el sistema Ptolemaic colocando el sol en el centro del universo. El telescopio de s de Tycho Brahe 's detalló las observaciones llevadas a las leyes de Kepler del movimiento planetario, y Galileo 'del ayudó a la disciplina para convertirse en una ciencia moderna. La teoría de Isaac Newton de la gravitación universal proporcionó una base física, dinámica para las leyes de Kepler. Por el diecinueveavo centavo temprano., la ciencia de mecánicos celestiales había alcanzado un estado altamente desarrollado en las manos Leonhard Euler, J. Laplace, y de otros. Las nuevas técnicas matemáticas de gran alcance permitieron la solución la mayor parte de los problemas restantes en teoría gravitacional clásica en relación a la Sistema Solar. En el final del siglo XIX, el descubrimiento de las líneas espectrales en luz del sol probó que los elementos químicos encontrados en el Sun también fueron encontrados en la tierra. El interés cambió de puesto de determinar las posiciones y las distancias de estrellas a estudiar su composición física (véase la estructura estelar y la evolución estelar ). Porque el uso de la física a la astronomía llegó a ser cada vez más importante a través del vigésimo siglo, la distinción entre la astronomía y la astrofísica se ha descolorado.

El cosmología físico es el estudio de la formación y de la evolución del universo en sus escalas más grandes. La teoría de la relatividad de Albert Einstein desempeña un papel fundamental en todas las teorías cosmológicas modernas. En el vigésimo siglo temprano, descubrimiento de s de Hubble 'que el universo ampliaba, como se muestra por el diagrama de Hubble, las explicaciones rivales incitadas conocidas como el universo de estado estacionario y el Big Bang . Big Bang fue confirmado por el éxito del nucleosynthesis de Big Bang y el descubrimiento del fondo cósmico de la microonda en 1964. Los restos modelo de Big Bang en dos pilares teóricos: Relatividad general y el principio cosmológico de Albert Einstein. Los cosmólogos han establecido recientemente un modelo exacto de la evolución del universo, que incluyen la inflación cósmica, la energía oscura y la materia oscura .

El descubrimiento por el Karl Jansky en 1931 que las señales de radio fueron emitidas por los cuerpos celestes inició la ciencia de la astronomía de radio . Recientemente, las fronteras de la astronomía han sido ampliadas por la exploración de espacio. Las perturbaciones e interferencia de la atmósfera de tierra hacen observaciones espaciales necesarias para el infrarrojo, el ultravioleta, el rayo gama, y la astronomía de radiografía . El telescopio espacial de Hubble, lanzado en 1990, ha hecho observaciones visuales posibles de una calidad lejanas excediendo los de instrumentos terrestres; los observatorios terrestres usar los telescopios con las óptica adaptantes podrán ahora compensar la turbulencia atmósfera de s de la tierra de la '.

La física aplicada

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la física aplicada La física aplicada es un término general para la física que se piensa para un uso particular . aplicado es distinguido del puro por una combinación sutil de factores tales como la motivación y la actitud de los investigadores y de la naturaleza de la relación a la tecnología o a la ciencia que se pueden afectar por el trabajo. Diferencia generalmente de la ingeniería en que un físico aplicado no puede diseñar algo particularmente, pero está utilizando algo la física o la investigación de la física que conduce con la puntería de desarrollar nuevas tecnologías o de solucionar un problema. El acercamiento es similar a el de las matemáticas aplicadas . Los físicos aplicados pueden también estar interesados en el uso de la física para la investigación científica. Por ejemplo, la gente que trabajaba en la física del acelerador pudo intentar construir mejores detectores de la partícula para la investigación en la física teórica.

La física se utiliza pesadamente en la ingeniería . Por ejemplo, la estática, un subcampo de los mecánicos, se utiliza en el edificio de los puentes o de otras estructuras, mientras que la acústica se utiliza para diseñar mejores salones de conciertos. Una comprensión de la física es importante para el diseño de los motores realistas de la física del juego video de los simuladores de vuelo y de películas.

Educación de la física

considera también:

la educación de la física

La educación de la física refiere ambos a los métodos usados actual para enseñar a la física, y a un área de la investigación pedagógica que intenta mejorar esos métodos. Históricamente, la física se ha enseñado en la High School secundaria y el nivel de universidad sobre todo por el método de la conferencia, junto con laboratorio ejercita tenido como objetivo el verificar de los conceptos enseñados en las conferencias.

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