Fysik

 

Hoppa till: navigering, sök

NASA:s skiss på hur ett svart hål skulle kunna te sig

Fysik (från grekiska φυσικός (physikos), "naturlig") är vetenskapen om naturen i dess vidaste bemärkelse. Fysiken handlar om de beståndsdelar som bygger upp universum, de fundamentala krafter som verkar mellan dessa beståndsdelar, och de resultat som dessa krafter ger. Fysiker studerar dessa problem på alla storleksskalor, från de minsta beståndsdelarna på subatomär nivå (partikelfysik och kärnfysik) till universums struktur på den allra största skalan (kosmologi). Däremellan studeras forskningsfält från atomfysik, molekylfysik och fasta tillståndets fysik via mekanik, strömningsmekanik, elektromagnetism och plasmafysik, till rymdfysik och astrofysik. Biofysik och geofysik är andra exempel på forskningsfält.

De viktigaste begreppen inom fysiken är symmetrier och bevarandelagar, och på en mer abstrakt nivå skulle man kunna säga att fysiken är studiet av dessa begrepp och hur de appliceras på energi, rörelsemängd, laddning, paritet osv.

Fysikens resultat kommer till användning inom alla andra fält inom naturvetenskapen eftersom den studerar de grundläggande lagarna för naturen. Vissa fysikaliska fenomen, som lagens om energins bevarande, gäller för alla system och kallas naturlagar. Fysiken sägs ibland vara den fundamentala vetenskapen, eftersom alla andra naturvetenskaper (exempelvis kemi, biologi och geovetenskap) behandlar system som lyder under fysikens lagar. Kemin, till exempel, behandlar molekyler och de ämnen som de bildar. Dessa ämnens egenskaper bestäms av egenskaperna hos de atomer och molekyler som de består av, och dessa i sin tur beskrivs av ämnen inom fysiken som kvantmekanik, elektromagnetism och termodynamik. Detta betyder inte att all naturvetenskap är fysik. I själva verket vore det mycket opraktiskt att försöka använda fysikaliska beskrivningar direkt för att beskriva kemiska reaktioner, men i princip skulle dessa kunna härledas från fysiken.

Fysik har en nära relation till matematik och alla fysikaliska lagar beskrivs som matematiska relationer. Matematiken ger ett ramverk som kan användas för att uttrycka fysikens teorier och ge kvantitativa förutsägelser.

En viktigt skillnad mellan fysik och matematik är dock att fysiken syftar till att i slutändan beskriva hur naturen fungerar, medan en matematiker beskriver abstrakta strukturer som inte behöver ha någon fysikalisk tillämpning. Skillnaden är inte alltid skarp, och nya matematiska rön får ofta tillämpningar inom fysiken, och ibland ger upptäckter inom fysiken ny förståelse inom matematiken. Forskningsfältet matematisk fysik syftar till att utveckla den matematiska strukturen hos fysikaliska teorier.

Innehåll [göm] 1 Centrala teorier 1.1 Fysikens utveckling och föreslagna teorier 2 Begrepp 2.1 Fundamentala krafter 2.2 Fenomen 2.3 Partiklar 3 Underavdelningar inom fysik 4 Metoder 5 Tabeller 6 Tillämpningar av fysik 7 Historik 8 Utbildning och forskning 9 Se även 10 Litteratur

[redigera]

Centrala teorier

Teorier inom fysik beskrivs strikt matematiskt.

Viktiga teorier är till exempel Klassisk mekanik - Termodynamik - Statistisk mekanik - Elektromagnetism - Speciella relativitetsteorin - Allmänna relativitetsteorin - Kvantmekanik - Kvantfältteori - Standardmodellen - Strömningsmekanik - Kvantkromodynamik. Kvantkromodynamik är en av de framgångsrikaste teorierna.

Teori	Viktiga ämnen	Storheter	Begrepp	Konstanter
Klassisk mekanik	Newtons rörelselagar, Analytisk mekanik, Kaosteori, Akustik, Strömningsmekanik, Kontinuummekanik	Rum, Tid, Rörelse, Längd, Hastighet, Massa, Rörelsemängd, Kraft, Energi, Rörelsemängdsmoment, Kraftmoment, Arbete, Effekt	Dimension, Lagen om rörelsemängdens bevarande, Harmonisk oscillator, Vågrörelse,	Gravitationskonstanten
Elektromagnetism	Elektrostatik, Elektrodynamik, Elektricitet, Magnetism, Maxwells ekvationer, Optik	Elektrisk laddning, Ström, Elektriskt fält, Magnetfält, Elektromagnetiskt fält	Elektromagnetisk strålning, Magnetisk monopol
Termodynamik och Statistisk mekanik	Värmemaskin, Kinetisk teori	Entropi, Fri energi, Värme, Temperatur, Entalpi	Fördelningsfunktion	Boltzmanns konstant
Kvantmekanik	Linjeintegral formulering, Spridningsteori, Schrödingerekvationen, Kvantfältteori	Hamiltonian, Vågfunktion	Identiska partiklar, Kvanttrassel, Kvantharmonisk oscillator, Nollpunktsenergi, Pauliprincipen	Plancks konstant
Relativitetsteori	Speciell relativitet, Allmän relativitet		Ekvivalensprincipen, Fyr-vektor, Referensram, Rumtid	Ljusets hastighet
Kosmologi	Allmän relativitetsteori, Kvantfysik		Mörk materia, mörk energi, stora smällen	Hubbles konstant

[redigera]

Fysikens utveckling och föreslagna teorier

Fysikens teoretiska modeller av verkligheten har avlöst varandra. I dag pågår sökandet av en modell som kan sammanfatta alla fenomen i universum - "teorin om allt".

Storförenade teorier -- Teori om allt -- Kvantgravitation -- Strängteori -- M-teori -- Slingkvantgravitation -- Higgsmekanismen -- Supersymmetri

[redigera]

Begrepp

Materia -- Antimateria -- Elementarpartikel -- Boson -- Fermion

Symmetri -- Konserveringslag -- Massa -- Energi -- Rörelsemängd -- Impulsmoment -- Spinn -- Rörelsemängdsmoment -- Viskositet

Tid -- Rum -- Dimension -- Rumtid -- Längd -- Fart -- Hastighet -- Kraft -- Tröghet -- Vridmoment -- Frihetsgrader

Våg_(fysik) -- Vågfunktion -- Kvanttrassel -- Harmonisk oscillator -- Magnetism -- Elektricitet -- Elektromagnetisk strålning -- Temperatur -- Entropi -- Fysikalisk information - Spridning

Fasövergång -- Kritiskt fenomen -- Spontant symmetribrott -- Supraledning -- Suprafluiditet -- Kvantfasövergång

[redigera]

Fundamentala krafter

Gravitation -- Elektromagnetism -- Svag kärnkraft -- Stark kärnkraft

[redigera]

Fenomen

Corioliskraft -- Norrsken -- Stjärnfall -- Svart hål -- Neutronstjärna -- Svävning -- Dopplereffekt

[redigera]

Partiklar

Atom -- Proton -- Neutron -- Elektron -- Kvark -- Foton -- Gluon -- W-boson -- Z-boson -- Graviton -- Neutrino -- Partikelstrålning -- Elementarpartikel

[redigera]

Underavdelningar inom fysik

Astrofysik -- Atom, molekylär och optisk fysik -- Beräkningsfysik -- Fasta tillståndets fysik -- Kondenserade materias fysik -- Kryoteknik -- Kosmologi -- Flödesdynamik -- Polymerteknik -- Optik -- Materialfysik -- Kärnfysik -- Plasmafysik -- Partikelfysik -- Fordonsdynamik -- Halvledarfysik

[redigera]

Metoder

Vetenskaplig metod -- Fysikalisk kvantitet -- Mätning -- Mätinstrument -- Dimensionsanalys -- Statistik -- Matematik

[redigera]

Tabeller

Lista på fysiklagar -- Fysikalisk konstant -- SI-enheter -- SI-prefix -- Enhetsomvandling

[redigera]

Tillämpningar av fysik

Fysiken tillämpas i många läror och verksamheter. Astronomi grundar sig på att fånga upp elektromagnetisk strålning från andra himlakroppar. Biofysiken utforskar levande organismer.

• Elektronik
• Ingenjörsvetenskap
• Materialvetenskap
• Matematisk fysik
• Medicinfysik
• Meteorologi
• Kemi

[redigera]

Historik

Huvudartikel: Fysikens historia

Det teoretiska studiet av universum började som naturfilosofi. Oscar Rudolfsson var en av de svenskar som studerade fysiken mest intensivt under 1800-talet. Under renässansen började bland andra Galileo Galilei tillämpa den vetenskapliga metoden med växelverkan mellan teori och experiment.

[redigera]

Utbildning och forskning

Fysik är ett NO-ämne i grundskolan. Det är ett karaktärsämne på naturvetenskapsprogrammet. På högskolan kan man studera teknisk fysik eller fysiklinjen.

[redigera]

Se även

Wikibooks har relaterade böcker. Se:

"Fysik"

• Kända fysiker
• Nobelpriset i fysik

[redigera]

Litteratur

 Detta avsnitt är bara påbörjat. Du kan hjälpa till genom att fylla i mer.

• Newtons rörelselagar

Den här artikeln är hämtad från http://sv.wikipedia.org/wiki/Fysik

Artikelkategori: Fysik