Fizika
Fizika (grč. φυσική (ἐπιστήμη) phusikḗ (epistḗmē) "poznavanje prirode"; φύσις, phúsis "priroda"[1][2]) je prirodna nauka koja uključuje proučavanje materije[3] i njenog kretanja kroz prostor i vrijeme, zajedno sa povezanim pojmovima kao što su energija i sila.[4] Jedna od najosnovnijih naučnih disciplina i glavni cilj fizike je shvatiti ponašanje svemira.[a][5][6][7]
Fizika je jedna od najstarijih akademskih discilina, možda i najstarija ukoliko joj se priključi i astronomija.[8] U posljednja dva milenijuma, fizika je dio prirodne filozofije zajedno sa hemijom, biologijom, i pojedinim granama matematike, ali tokom naučne revolucije u 17. stoljeću, prirodne nauke su postale sopstveni jedinstveni istraživački programi.[b] Fizika se preklapa sa mnogim interdisciplinarnim područjima istraživanja, kao što su biofizika i kvantna hemija, i granice fizike nisu strogo definisane. Nove ideje u fizici često objašnjavaju temeljne mehanizme drugih nauka[5] i time se otvaraju novi putevi istraživanjima u područjima kao što su matematika i filozofija.
Fizika pravi značajan doprinos i kroz dostignuća u tehnologiji koja proizilaze iz teorijskih otkrića. Na primjer, napredak u razumijevanju elektromagnetizma ili nuklearne fizike je direktno doveo do razvoja novih proizvoda koji su značajno transformisala društvo modernog doba, kao što si televizija, računari, kućanski aparati i nuklearna oružja;[5] napredak u termodinamici je doveo do razvoja industrijalizacije, i napreci u mehanici su inspirisali razvoj kalkulusa.
Historija
Od davnina su ljudi pokušavali pojmiti ponašanje i osobine materije, zašto objekti padaju na zemlju kada izgube oslonac, zašto različiti materijali imaju različite osobine, i slično. Tajnovita je bila i priroda svemira, kao naprimjer oblik Zemlje, ponašanje i kretanje Sunca i Mjeseca. Mnoštvo teorija je pokušavalo da objasni te pojave, i većina od njih na pogrešan način, jer nikada nisu bile potvrđene ogledom. Ipak postojalo je nekoliko izuzetaka, kao naprimjer Arhimeda koji je izveo nekoliko značajnih i tačnih zakona mehanike i hidrostatike.
Tokom kasnog 16. vijeka, Galileo je uveo oglede kao način testiranja fizikalnih teorija i on je uspješno formulisao i ogledima potvrdio nekoliko zakona dinamike kao što je zakon o tromosti. 1687. godine, Newton je objavio Principia Mathematica, u kojoj je detaljno izložio dva zakona: Newtonovi zakoni kretanja, na kojim počiva klasična mehanika; i Newtonov Zakon Gravitacije, koji opisuje osnovnu silu gravitacije. Obje ove teorije su se slagale sa izvršenim ogledima. Klasičnoj mehanici su također značajno doprinijeli Lagrange, Hamilton, i drugi, koji su otkrili nove forumlacije, principe i rezultate. Zakon gravitacije je potakao i razvoj astrofizike, koji opisujeastronomske pojave fizikalnim teorijama.
Od 18. vijeka pa nadalje, termodinamika je doživjela značajna otkrića koja su imali Boyle, Young, i mnogi drugi. 1733. godine, Bernoulli je koristio statističke metode sa klasičnom mehanikom da bi izveo termodinamičke rezultate, inicirajući time razvoj statistička mehanika. 1798. godine, Thompson je demonstrirao pretvaranje mehaničkog rada u toplotu, a 1847. Joule je formulisao zakon o održanju energije, bilo u obliku toplote ili mehaničke energije.
Elektricitet i magnetizam su proučavali Faraday, Ohm, i drugi. 1855. godine, Maxwell je ujedinio ove dvije pojave u jedinstvenu teoriju elektromagnetizam, i opisao je Maxwellovim jednačinama. Ova teorija je pretpostavljala da je svjetlost elektromagnetni talas.
1895. godine, Roentgen je otkrio X-zrake, koji su bili elektromagnetno zračenje visoke frekvencije. Radioaktivnost je otkrio 1896. Henri Becquerel, a dalje su je proučavali Pierre Curie i Marie Curie i drugi. Ovo je postavilo temelje polju nuklearna fizika.
1897. godine, Thomson je otkrio elektron, osnovnu česticu nosioca naelektrisanja. 1904. godine predložio je prvi model atoma. (Postojanje atoma datira još u 1808. godini, kada ga je predložio Dalton.)
1905. godine, Einstein je uobličio teoriju relativiteta, ujedinjavajući prostor i vrijeme u jedinstven entitet.
1911. godine, Rutherford je iz ogleda o rasipanju izveo postojanje kompaktnog atomskog jezgra, sa pozitivno naelektrisanim jedinicama protonima. Neutroni, neutralno naelektrisane čestice, je 1932. otkrio Chadwick.
Početkom 1900. godine, Planck, Einstein, Bohr, i drugi su razvili kvantne teorije da bi objasnili anomalije u eksperimentalnim rezultatima, te su tada uveli pojam diskretnih energetskih nivoa. 1925. godine, Heisenberg i Schrodinger su formulisali kvantnu mehaniku, koja je objasnila prethodne kvantne teorije. U kvantnoj mehanici, ishod fizičkog mjerenja podliježu zakonu vjerovatnoće; teorija je opisala izračunavanje ovih vjerovatnoća.
Kvantna mehanika je također razvila teoretske alate za fiziku čvrstih tijela, koja izučava fizička svojstva čvrstih tijela i tekućina, uključujući pojave kao kristalne strukture, poluvodljivost i supravodljivost. Među pionire ovog polja fizike spada Bloch, koji je opisao ponašanje elektrona u kristalnim strukturama 1928. godine.
Tokom Drugog svjetskog rata, sve zaraćene strane su vršile istraživanja u nuklearnoj fizici, želeći da načine nuklearnu bombu. Njemački napori koje je predvodio Heisenberg, nisu uspjeli, ali je savznički Manhattan projekt ostvario cilj. U Americi, tim predvođen Fermijem je ostvario prvu vještački proizvedenu nuklearnu lančanu reakciju 1942. godine, a 1945. prva nuklearna eksplozija je izvedena u Alamagordo, New Mexico.
Kvantna teorija polja je formulisana da bi obezbijedila konzistentnost kvantne mehanike i posebne teorije relativnosti. Svoj moderni oblik je dosegla u kasnim 1940. radovima Feynmana, Schwingera, Tomonaga, i Dysona. Oni su formulisali teoriju kvantne elektrodinamike, koja opisuje elektromagnetne interakcije.
Kvantna teorija polja je obezbijedila okvir za modernu teoriju čestica, koja izučava osnovne sile i osnovne čestice. 1954. godine, Yang i Mills su postavili temelje koji su doveli do standardnog modela, koji je upotpunjen 1970. godine, i uspješno opisuje sve do sada poznate čestice.
Također pogledajte
Bilješke
Reference
Izvori
- Aaboe, A. (1991). "Mesopotamian Mathematics, Astronomy, and Astrology". The Cambridge Ancient History. Volume III (2nd izd.). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-22717-9.
|volume=
sadrži dodatni tekst (pomoć)CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link) CS1 održavanje: ref=harv (link) - Allen, D. (10. 4. 1997). "Calculus". Texas A&M University. Arhivirano s originala, 23. 3. 2021. Pristupljeno 1. 4. 2014.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Ben-Chaim, M. (2004). Experimental Philosophy and the Birth of Empirical Science: Boyle, Locke and Newton. Aldershot: Ashgate. ISBN 0-7546-4091-4. OCLC 53887772.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Burchard, H. (2002). Applied Turbulence Modelling in Marine Waters. Springer. ISBN 3-540-43795-9.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Cho, A. (13. 7. 2012). "Higgs Boson Makes Its Debut After Decades-Long Search". Science. 337 (6091): 141–143. doi:10.1126/science.337.6091.141. PMID 22798574.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Clagett, M. (1995). Ancient Egyptian Science. Volume 2. Philadelphia: American Philosophical Society.
|volume=
sadrži dodatni tekst (pomoć)CS1 održavanje: ref=harv (link) - Cohen, M.L. (2008). "Fifty Years of Condensed Matter Physics". Physical Review Letters. 101 (5): 25001–25006. Bibcode:2008PhRvL.101y0001C. doi:10.1103/PhysRevLett.101.250001.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- DØ Collaboration, 584 co-authors (12. 6. 2007). "Direct observation of the strange 'b' baryon ". arXiv:0706.1690v2 [hep-ex]. Referenca sadrži prazan nepoznati parametar:
|version=
(pomoć)CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link) CS1 održavanje: ref=harv (link) - Dijksterhuis, E.J. (1986). The mechanization of the world picture: Pythagoras to Newton. Princeton, New Jersey: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-08403-9. Arhivirano s originala, 5. 8. 2011. Pristupljeno 29. 7. 2016.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- DONUT (29. 6. 2001). "The Standard Model". Fermilab. Pristupljeno 1. 4. 2014. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link) CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Feynman, R.P.; Leighton, R.B.; Sands, M. (1963). The Feynman Lectures on Physics. 1. ISBN 0-201-02116-1. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link) CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Feynman, R.P. (1965). The Character of Physical Law. ISBN 0-262-56003-8. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link) CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Godfrey-Smith, P. (2003). Theory and Reality: An Introduction to the Philosophy of Science. ISBN 0-226-30063-3.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Goldstein, S. (1969). "Fluid Mechanics in the First Half of this Century". Annual Review of Fluid Mechanics. 1: 1–28. Bibcode:1969AnRFM...1....1G. doi:10.1146/annurev.fl.01.010169.000245.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Gribbin, J.R.; Gribbin, M.; Gribbin, J. (1998). Q is for Quantum: An Encyclopedia of Particle Physics. Free Press. ISBN 978-0-684-85578-3.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Grupen, Klaus (10 Jul 1999). "Instrumentation in Elementary Particle Physics: VIII ICFA School". AIP Conference Proceedings. 536: 3–34. arXiv:physics/9906063. doi:10.1063/1.1361756.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Guicciardini, N. (1999). Reading the Principia: The Debate on Newton's Methods for Natural Philosophy from 1687 to 1736. New York: Cambridge University Press.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Halpern, P. (2010). Collider: The Search for the World's Smallest Particles. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-64391-4.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Hawking, S.; Penrose, R. (1996). The Nature of Space and Time. ISBN 0-691-05084-8. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link) CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Holzner, S. (2006). Physics for Dummies. John Wiley & Sons. ISBN 0-470-61841-8.
Physics is the study of your world and the world and universe around you.
CS1 održavanje: ref=harv (link) - Honderich, T. (editor) (1995). The Oxford Companion to Philosophy (1 izd.). Oxford: Oxford University Press. str. 474–476. ISBN 0-19-866132-0.CS1 održavanje: dodatni tekst: authors list (link) CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Kellert, S.H. (1993). In the Wake of Chaos: Unpredictable Order in Dynamical Systems. University of Chicago Press. ISBN 0-226-42976-8.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Kerr, R.A. (16. 10. 2009). "Tying Up the Solar System With a Ribbon of Charged Particles". Science. 326 (5951). str. 350–351. Pristupljeno 27. 11. 2009.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Krupp, E.C. (2003). Echoes of the Ancient Skies: The Astronomy of Lost Civilizations. Dover Publications. ISBN 0-486-42882-6. Pristupljeno 31. 3. 2014.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Laplace, P.S. (1951). A Philosophical Essay on Probabilities. Translated from the 6th French edition by Truscott, F.W. and Emory, F.L. New York: Dover Publications. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link) CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Leggett, A.J. (1999). "Superfluidity". Reviews of Modern Physics. 71 (2): S318–S323. Bibcode:1999RvMPS..71..318L. doi:10.1103/RevModPhys.71.S318.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Levy, B.G. (decembar 2001). "Cornell, Ketterle, and Wieman Share Nobel Prize for Bose-Einstein Condensates". Physics Today. 54 (12): 14. Bibcode:2001PhT....54l..14L. doi:10.1063/1.1445529. Arhivirano s originala, 15. 5. 2016. Pristupljeno 29. 7. 2016.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Lloyd, G.E.R. (1970). Early Greek Science: Thales to Aristotle. London; New York: Chatto and Windus; W. W. Norton & Company. ISBN 0-393-00583-6. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link) CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Mattis, D.C. (2006). The Theory of Magnetism Made Simple. World Scientific. ISBN 978-981-238-579-6.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Maxwell, J.C. (1878). Matter and Motion. D. Van Nostrand. ISBN 0-486-66895-9. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link) CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Moore, J.T. (2011). Chemistry For Dummies (2 izd.). John Wiley & Sons. ISBN 978-1-118-00730-3.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- National Research Council; Committee on Technology for Future Naval Forces (1997). Technology for the United States Navy and Marine Corps, 2000-2035 Becoming a 21st-Century Force: Volume 9: Modeling and Simulation. Washington, DC: The National Academies Press. ISBN 978-0-309-05928-2. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link) CS1 održavanje: ref=harv (link)
- O'Connor, J.J.; Robertson, E.F. (februar 1996a). "Special Relativity". MacTutor History of Mathematics archive. University of St Andrews. Pristupljeno 1. 4. 2014. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link) CS1 održavanje: ref=harv (link)
- O'Connor, J.J.; Robertson, E.F. (maj 1996b). "A History of Quantum Mechanics". MacTutor History of Mathematics archive. University of St Andrews. Arhivirano s originala, 28. 10. 2019. Pristupljeno 1. 4. 2014. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link) CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Oerter, R. (2006). The Theory of Almost Everything: The Standard Model, the Unsung Triumph of Modern Physics. Pi Press. ISBN 978-0-13-236678-6.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Penrose, R.; Shimony, A.; Cartwright, N.; Hawking, S. (1997). The Large, the Small and the Human Mind. Cambridge University Press. ISBN 0-521-78572-3. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link) CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Penrose, R. (2004). The Road to Reality. ISBN 0-679-45443-8. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link) CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Rosenberg, Alex (2006). Philosophy of Science. Routledge. ISBN 0-415-34317-8.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Schrödinger, E. (1983). My View of the World. Ox Bow Press. ISBN 0-918024-30-7.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Schrödinger, E. (1995). The Interpretation of Quantum Mechanics. Ox Bow Press. ISBN 1-881987-09-4.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Singer, C. (2008). A Short History of Science to the 19th Century. Streeter Press.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Stajic, Jelena; Coontz, R.; Osborne, I. (8. 4. 2011). "Happy 100th, Superconductivity!". Science. 332 (6026): 189. Bibcode:2011Sci...332..189S. doi:10.1126/science.332.6026.189.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Taylor, P.L.; Heinonen, O. (2002). A Quantum Approach to Condensed Matter Physics. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-77827-5.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Thurston, H. (1994). Early Astronomy. Springer.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Toraldo Di Francia, G. (1976). The Investigation of the Physical World. ISBN 0-521-29925-X.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Walsh, K.M. (1. 6. 2012). "Plotting the Future for Computing in High-Energy and Nuclear Physics". Brookhaven National Laboratory. Pristupljeno 18. 10. 2012.CS1 održavanje: ref=harv (link)
- Young, H.D.; Freedman, R.A. (2014). Sears and Zemansky's University Physics with Modern Physics Technology Update (13th izd.). Pearson Education. ISBN 978-1-29202-063-1.CS1 održavanje: ref=harv (link)
Vanjski linkovi
Opće
- Encyclopedia of Physics at Scholarpedia
- de Haas, Paul, Historic Papers in Physics (20th Century) na sajtu Wayback Machine (arhivirano august 26, 2009)
- PhysicsCentral – Web portal run by the American Physical Society
- Physics.org Arhivirano 2. 9. 2004. na Wayback Machine – Web portal run by the Institute of Physics Arhivirano 21. 5. 2019. na Wayback Machine
- The Skeptic's Guide to Physics Arhivirano 7. 2. 2016. na Wayback Machine
- Usenet Physics FAQ – A FAQ compiled by sci.physics and other physics newsgroups
- Website of the Nobel Prize in physics Arhivirano 16. 1. 2009. na Wayback Machine
- World of Physics An online encyclopedic dictionary of physics
- Nature: Physics
- Physics announced 17 July 2008 by the American Physical Society
- Physics/Publications na Curlie
- Physicsworld.com – News website from Institute of Physics Publishing Arhivirano 12. 7. 2012. na Wayback Machine
- Physics Central Arhivirano 24. 6. 2013. na Wayback Machine – includes articles on astronomy, particle physics, and mathematics.
- The Vega Science Trust – science videos, including physics
- Video: Physics "Lightning" Tour with Justin Morgan
- 52-part video course: The Mechanical Universe...and Beyond Note: also available at 01 – Introduction at Google Videos
- HyperPhysics website – HyperPhysics, a physics and astronomy mind-map from Georgia State University
Organizacije
- AIP.org – Website of the American Institute of Physics
- APS.org – Website of the American Physical Society
- IOP.org Arhivirano 21. 5. 2019. na Wayback Machine – Website of the Institute of Physics
- PlanetPhysics.org Arhivirano 25. 2. 2009. na Wayback Machine
- Royal Society – Although not exclusively a physics institution, it has a strong history of physics
- SPS National – Website of the Society of Physics Students