Πώς λειτουργεί η Φυσική
Η Φυσική είναι η επιστημονική μελέτη της ύλης και της ενέργειας και του τρόπου αλληλεπίδρασης μεταξύ τους. Αυτή η ενέργεια μπορεί να πάρει τη μορφή κίνησης, φωτός, ηλεκτρισμού, ακτινοβολίας, βαρύτητας — σχεδόν οτιδήποτε, ειλικρινά. Η φυσική ασχολείται με την ύλη σε κλίμακες που κυμαίνονται από υποατομικά σωματίδια (δηλαδή τα σωματίδια που αποτελούν το άτομο και τα σωματίδια που αποτελούν αυτά σωματίδια) σε αστέρια και ακόμη και σε ολόκληρους γαλαξίες.
Πώς λειτουργεί η Φυσική
Ως πειραματικό επιστήμη, η φυσική χρησιμοποιεί την επιστημονική μέθοδο για να διατυπώσει και να ελέγξει υποθέσεις που βασίζονται στην παρατήρηση του φυσικού κόσμου. Ο στόχος της φυσικής είναι να χρησιμοποιήσει τα αποτελέσματα αυτών των πειραμάτων για να διατυπώσει επιστημονικούς νόμους, που συνήθως εκφράζονται στη γλώσσα των μαθηματικών, οι οποίοι μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη άλλων φαινομένων.
Όταν μιλάτε για θεωρητική φυσική, μιλάτε για την περιοχή της φυσικής που επικεντρώνεται στην ανάπτυξη αυτών των νόμων και στη χρήση τους για την προέκταση σε νέες προβλέψεις. Αυτές οι προβλέψεις από θεωρητικούς φυσικούς δημιουργούν στη συνέχεια νέα ερωτήματα που οι πειραματιστές φυσικοί στη συνέχεια αναπτύσσουν πειράματα για να τα δοκιμάσουν. Με αυτόν τον τρόπο, τα θεωρητικά και πειραματικά στοιχεία της φυσικής (και της επιστήμης γενικότερα) αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και ωθούν το ένα το άλλο προς τα εμπρός για την ανάπτυξη νέων τομέων γνώσης.
Ο ρόλος της Φυσικής σε άλλα πεδία της επιστήμης
Με μια ευρύτερη έννοια, η φυσική μπορεί να θεωρηθεί ως η πιο θεμελιώδης από τις φυσικές επιστήμες. Η χημεία, για παράδειγμα, μπορεί να θεωρηθεί ως μια πολύπλοκη εφαρμογή της φυσικής, καθώς εστιάζει στην αλληλεπίδραση ενέργειας και ύλης στα χημικά συστήματα. Γνωρίζουμε επίσης ότι η βιολογία είναι, στην καρδιά της, μια εφαρμογή χημικών ιδιοτήτων στα έμβια όντα, πράγμα που σημαίνει ότι επίσης, τελικά, διέπεται από τους φυσικούς νόμους.
Φυσικά, δεν θεωρούμε αυτούς τους άλλους τομείς ως μέρος της φυσικής. Όταν ερευνούμε κάτι επιστημονικά, αναζητούμε μοτίβα στην πιο κατάλληλη κλίμακα. Αν και κάθε ζωντανό ον δρα με τρόπο που καθοδηγείται θεμελιωδώς από τα σωματίδια από τα οποία αποτελείται, η προσπάθεια εξήγησης ενός ολόκληρου οικοσυστήματος από την άποψη της συμπεριφοράς των θεμελιωδών σωματιδίων θα ήταν βουτιά σε ένα μη χρήσιμο επίπεδο λεπτομέρειας. Ακόμη και όταν εξετάζουμε τη συμπεριφορά ενός υγρού, εξετάζουμε γενικά τις ιδιότητες του ρευστού στο σύνολό του μέσω της δυναμικής των ρευστών, αντί να δίνουμε ιδιαίτερη προσοχή στη συμπεριφορά των μεμονωμένων σωματιδίων.
Βασικές έννοιες στη Φυσική
Επειδή η φυσική καλύπτει τόσο μεγάλο χώρο, χωρίζεται σε πολλά συγκεκριμένα πεδία μελέτης, όπως η ηλεκτρονική, η κβαντική φυσική, η αστρονομία και η βιοφυσική.
Γιατί είναι σημαντική η Φυσική (ή οποιαδήποτε επιστήμη);
Η φυσική περιλαμβάνει τη μελέτη της αστρονομίας και από πολλές απόψεις, η αστρονομία ήταν το πρώτο οργανωμένο πεδίο επιστήμης της ανθρωπότητας. Οι αρχαίοι λαοί κοίταξαν προς τα αστέρια και αναγνώρισαν εκεί μοτίβα και μετά άρχισαν να χρησιμοποιούν μαθηματική ακρίβεια για να κάνουν προβλέψεις σχετικά με το τι θα συνέβαινε στους ουρανούς με βάση αυτά τα μοτίβα. Όποια ελαττώματα και αν υπήρχαν σε αυτές τις συγκεκριμένες προβλέψεις, η μέθοδος της προσπάθειας κατανόησης του άγνωστου ήταν άξια.
Η προσπάθεια κατανόησης του άγνωστου εξακολουθεί να είναι ένα κεντρικό πρόβλημα στην ανθρώπινη ζωή. Παρά όλες τις προόδους μας στην επιστήμη και την τεχνολογία, το να είσαι άνθρωπος σημαίνει ότι μπορείς να καταλάβεις κάποια πράγματα και επίσης ότι υπάρχουν πράγματα που δεν καταλαβαίνεις. Η επιστήμη σάς διδάσκει μια μεθοδολογία για να προσεγγίσετε το άγνωστο και να θέσετε ερωτήσεις που φτάνουν στην καρδιά αυτού που είναι άγνωστο και πώς να το κάνετε γνωστό.
Η Φυσική, ειδικότερα, εστιάζει σε μερικά από τα πιο θεμελιώδη ερωτήματα σχετικά με το φυσικό μας σύμπαν. Σχεδόν οι μόνες πιο θεμελιώδεις ερωτήσεις που θα μπορούσαν να τεθούν εμπίπτουν στη φιλοσοφική σφαίρα της «μεταφυσικής» (που ονομάζεται κυριολεκτικά «πέρα από τη φυσική»), αλλά το πρόβλημα είναι ότι αυτές οι ερωτήσεις είναι τόσο θεμελιώδεις που πολλές από τις ερωτήσεις στη μεταφυσική σφαίρα παραμένουν άλυτα ακόμη και μετά από αιώνες ή χιλιετίες έρευνας από τα περισσότερα από τα μεγαλύτερα μυαλά της ιστορίας. Η φυσική, από την άλλη πλευρά, έχει επιλύσει πολλά θεμελιώδη ζητήματα, παρόλο που αυτές οι λύσεις τείνουν να ανοίγουν εντελώς νέους τύπους ερωτημάτων.
Για περισσότερα σχετικά με αυτό το θέμα, ανατρέξτε στο "Γιατί να σπουδάσετε Φυσική;" (προσαρμογή, με άδεια, από το βιβλίο Why Science? από τον James Trefil).
