Come funziona la fisica e perché la studiamo

La fisica è lo studio scientifico di importa e energia e come interagiscono tra loro. Questa energia può assumere la forma di movimento, luce, elettricità, radiazione, gravità - praticamente qualsiasi cosa, onestamente. La fisica si occupa della materia su scale che vanno dalle particelle subatomiche (cioè le particelle che compongono l'atomo e le particelle che compongono quelli particelle) alle stelle e persino a intere galassie.

Come un sperimentale scienza, la fisica utilizza il metodo scientifico formulare e testare ipotesi che si basano sull'osservazione del mondo naturale. L'obiettivo della fisica è usare i risultati di questi esperimenti per formulare leggi scientifiche, di solito espresso nel linguaggio della matematica, che può quindi essere utilizzato per prevedere altri fenomeni.

Quando parli di teorico fisica, stai parlando dell'area della fisica che è focalizzata sullo sviluppo di queste leggi e sul loro utilizzo per estrapolare in nuove previsioni. Queste previsioni dei fisici teorici creano quindi nuove domande che i fisici sperimentali sviluppano quindi esperimenti da testare. In questo modo, le componenti teoriche e sperimentali della fisica (e della scienza in generale) interagiscono tra loro e si spingono in avanti per sviluppare nuove aree di conoscenza.

In senso lato, la fisica può essere vista come la più fondamentale delle scienze naturali. La chimica, ad esempio, può essere vista come un'applicazione complessa della fisica, poiché si concentra sull'interazione di energia e materia nei sistemi chimici. Sappiamo anche che la biologia è, in sostanza, un'applicazione delle proprietà chimiche negli esseri viventi, il che significa che alla fine è anche governata dalle leggi fisiche.

Naturalmente, non pensiamo a questi altri campi come parte della fisica. Quando investigiamo qualcosa scientificamente, cerchiamo schemi nella scala più appropriata. Sebbene ogni essere vivente agisca in modo fondamentalmente guidato dalle particelle di cui è composto, provando a farlo spiegare un intero ecosistema in termini di comportamento delle particelle fondamentali sarebbe immergersi in un livello inutile di dettaglio. Anche quando osserviamo il comportamento di un liquido, osserviamo in generale le proprietà del fluido nel suo insieme fluidodinamica, piuttosto che prestare particolare attenzione al comportamento delle singole particelle.

Poiché la fisica copre così tanta area, è divisa in diversi campi specifici di studio, come l'elettronica, fisica quantistica, astronomia e biofisica.

La fisica include lo studio dell'astronomia e, per molti aspetti, l'astronomia è stata il primo campo scientifico organizzato dell'umanità. I popoli antichi guardavano le stelle e riconoscevano i modelli lì, quindi iniziarono a usare la precisione matematica per fare previsioni su ciò che sarebbe accaduto nei cieli sulla base di tali modelli. Qualunque difetto ci fossero in queste previsioni specifiche, il metodo per cercare di capire l'ignoto era degno.

Cercare di capire l'ignoto è ancora un problema centrale nella vita umana. Nonostante tutti i nostri progressi nella scienza e nella tecnologia, essere un essere umano significa che sei in grado di capire alcune cose e anche che ci sono cose che non capisci. La scienza ti insegna una metodologia per affrontare l'ignoto e porre domande che arrivano al cuore di ciò che è sconosciuto e come farlo conoscere.

La fisica, in particolare, si concentra su alcune delle domande più fondamentali sul nostro universo fisico. Praticamente le uniche domande più fondamentali che potrebbero essere poste ricadono nel regno filosofico della "metafisica" (chiamata per essere letteralmente "al di là della fisica"), ma il problema è che queste domande sono così fondamentali che molte delle questioni nel regno metafisico rimangono irrisolte anche dopo secoli o millenni di indagine da parte delle più grandi menti della storia. La fisica, d'altra parte, ha risolto molte questioni fondamentali, anche se quelle risoluzioni tendono ad aprire nuovi tipi di domande.

Per ulteriori informazioni su questo argomento, controlla "Perché studiare fisica? " (adattato, con il permesso, dal libro Perché la scienza? di James Trefil).