Τι μελετά τα φυσικά συστήματα;
1. Τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία του σύμπαντος:
* Matter: Η μελέτη της φύσης, των ιδιοτήτων και της συμπεριφοράς της ύλης. Αυτό περιλαμβάνει άτομα, μόρια, στερεά, υγρά, αέρια και πλάσμα.
* Ενέργεια: Η μελέτη της ενέργειας σε όλες τις μορφές της (κινητική, δυναμική, θερμότητα, φως κλπ.) Και οι μετασχηματισμοί της. Αυτό περιλαμβάνει θερμοδυναμική, ηλεκτρική ενέργεια και μαγνητισμό.
* Δυνάμεις: Η μελέτη των θεμελιωδών δυνάμεων που διέπουν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των σωματιδίων, συμπεριλαμβανομένης της βαρύτητας, του ηλεκτρομαγνητισμού, της ισχυρής πυρηνικής δύναμης και της αδύναμης πυρηνικής δύναμης.
2. Η συμπεριφορά των συστημάτων:
* κίνηση: Η μελέτη του τρόπου με τον οποίο τα αντικείμενα κινούνται και αλλάζουν τη θέση με την πάροδο του χρόνου (μηχανική, κινηματική, δυναμική).
* Μεταφορά θερμότητας: Η μελέτη του τρόπου με τον οποίο μεταφέρεται η θερμική ενέργεια μεταξύ αντικειμένων και συστημάτων (αγωγιμότητα, μεταφορά, ακτινοβολία).
* Δυναμική υγρού: Η μελέτη των υγρών (υγρά και αέρια) σε κίνηση.
* κύματα: Η μελέτη διαταραχών που διαδίδονται μέσω μέσου ή χώρου (κύματα ήχου, ελαφριά κύματα, κύματα νερού).
* ταλαντώσεις: Η μελέτη των επαναλαμβανόμενων, περιοδικών κινήσεων (εκκρεμές, ελατήρια).
3. Η αλληλεπίδραση των συστημάτων:
* Θερμοδυναμική: Η μελέτη της θερμότητας και η σχέση της με άλλες μορφές ενέργειας.
* Στατιστική μηχανική: Η μελέτη της συλλογικής συμπεριφοράς μεγάλου αριθμού σωματιδίων.
* Κβαντική μηχανική: Η μελέτη της συμπεριφοράς της ύλης σε ατομικό και υποατομικό επίπεδο.
* Σχετικότητα: Η μελέτη της σχέσης μεταξύ του χώρου, του χρόνου, της βαρύτητας και της κίνησης σε πολύ υψηλές ταχύτητες.
4. Η εφαρμογή φυσικών συστημάτων:
* Μηχανική: Η εφαρμογή φυσικών αρχών για το σχεδιασμό και την κατασκευή δομών, μηχανών και συσκευών.
* φάρμακο: Την εφαρμογή φυσικών αρχών για τη διάγνωση και τη θεραπεία ασθενειών.
* Περιβαλλοντική επιστήμη: Η μελέτη των αλληλεπιδράσεων μεταξύ φυσικών συστημάτων και του περιβάλλοντος.
Παραδείγματα φυσικών συστημάτων:
* Το ανθρώπινο σώμα: Ένα πολύπλοκο σύστημα που περιλαμβάνει μηχανική, δυναμική υγρών, μεταφορά θερμότητας και χημικές αντιδράσεις.
* Η ατμόσφαιρα της Γης: Ένα σύστημα που περιλαμβάνει τα πρότυπα καιρού, την αλλαγή του κλίματος και την ατμοσφαιρική κυκλοφορία.
* Ένας υπολογιστής: Ένα σύστημα που περιλαμβάνει ηλεκτρική ενέργεια, μαγνητισμό και ηλεκτρονικά.
* ένα αυτοκίνητο: Ένα σύστημα που περιλαμβάνει μηχανική, θερμοδυναμική και δυναμική υγρού.
Στην ουσία, τα φυσικά συστήματα είναι η μελέτη του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί ο κόσμος γύρω μας. Είναι θεμελιώδη για την κατανόηση των πάντα, από τα μικρότερα σωματίδια έως τους μεγαλύτερους γαλαξίες.
