Περιεχόμενο
Η φυσική είναι η δεύτερη μόνο στα μαθηματικά στην καθαρότητα των αρχών της. Η Φυσική περιγράφει πώς λειτουργεί ο φυσικός κόσμος μέσω εφαρμοσμένων μαθηματικών τύπων. Ασχολείται με τις θεμελιώδεις δυνάμεις του σύμπαντος και με το πώς αλληλεπιδρούν με την ύλη κοιτάζοντας τα πάντα, από τους γαλαξίες και τους πλανήτες μέχρι τα άτομα και τα κουάρκ και τα πάντα στο μεταξύ. Όλες οι άλλες φυσικές επιστήμες προέρχονται από τη φυσική. Η χημεία είναι ουσιαστικά η εφαρμοσμένη φυσική και η βιολογία είναι ουσιαστικά εφαρμοσμένη χημεία. Η φυσική θεωρία είναι υπεύθυνη για τις ανακαλύψεις στην ηλεκτρονική που προκαλούν πρόοδο στους σύγχρονους υπολογιστές και τα ηλεκτρονικά μέσα.
Ηλεκτρική ενέργεια
Μία από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις που έχει κάνει ποτέ η ανθρωπότητα είναι η ηλεκτρική ενέργεια. Μέσα από μια σωστή κατανόηση της φυσικής, κατορθώσαμε να την αξιοποιήσουμε σε κάτι χρήσιμο για την ηλεκτρική ενέργεια, η οποία είναι απλά μια μεγάλη συλλογή ηλεκτρονικών. Με τη δημιουργία μιας διαφοράς τάσης μέσα από κάτι τόσο απλό όσο μια μπαταρία, μπορούμε να κάνουμε τα ηλεκτρόνια να κινούνται, το οποίο είναι ολόκληρη η βάση του ηλεκτρισμού. Κινούμενα ηλεκτρόνια τροφοδοτούν τα κυκλώματα που επιτρέπουν να λειτουργούν ραδιόφωνα, τηλεοράσεις, φώτα και κάθε άλλη ηλεκτρονική συσκευή.
Τρανζίστορ
Ένα τρανζίστορ είναι το πιο βασικό μέρος ενός υπολογιστή που έχει επιτρέψει τη δημιουργία τσιπ υπολογιστών και έχει τροφοδοτήσει την εποχή του υπολογιστή. Το τρανζίστορ αναπτύχθηκε μέσα από μια ανακάλυψη στη φυσική στερεάς κατάστασης-την εφεύρεση του ημιαγωγού. Οι ημιαγωγοί είναι απλά κομμάτια στοιχείων που δρουν διαφορετικά υπό διαφορετικές θερμοκρασίες και τάσεις. Αυτό σημαίνει ότι, σε διαφορετικές εφαρμογές τάσης, μπορεί να κατασκευαστεί ημιαγωγός για τη διατήρηση πληροφοριών, η οποία αποθηκεύεται επειδή, μέχρι να εφαρμόσετε μια τάση για να την αλλάξετε, ένας ημιαγωγός εξάγει υψηλή ή χαμηλή τάση. Οι υψηλές τάσεις ερμηνεύονται ως 1s και οι χαμηλές τάσεις ερμηνεύονται ως 0s. Μέσω αυτού του απλού συστήματος, όλοι οι υπολογιστές είναι σε θέση να αποθηκεύουν πληροφορίες σε δισεκατομμύρια μικρά τρανζίστορ.
Πτήση
Η πρόοδος του αεροπλάνου οφείλεται κυρίως στην πρόοδο της φυσικής. Τα αεροπλάνα μπορούν να πετάξουν σύμφωνα με τους τύπους δυναμικής ρευστού Bernoullis. Το ποσό των ανθρώπων που μπορεί να μεταφέρει ένα αεροπλάνο είναι ανάλογο με το ύψος ώθησης που μπορεί να δημιουργήσει. Αυτό ισχύει διότι η ώση ωθεί το πτερύγιο προς τα εμπρός και τις καμπύλες του αέρα πάνω από την πτέρυγα και προκαλεί ανύψωση. Ο αέρας που καμπυλώνει πάνω από την πτέρυγα προκαλεί μια περιοχή χαμηλής πίεσης και ο βραδύτερος κινούμενος αέρας κάτω από την πτέρυγα σπρώχνει πάνω στον πυθμένα του. Όσο γρηγορότερα ο άνεμος, τόσο περισσότερο παράγεται ανελκυστήρας και όσο μεγαλύτερο βάρος το αεροπλάνο μπορεί να μεταφέρει.
Διαστημική πτήση
Η επιστήμη των πυραύλων βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στη φυσική, εξάγοντας τους τύπους για την ώθηση και την καύση απευθείας από αυτήν. Η δύναμη καύσης είναι μια μετρήσιμη ποσότητα και η δύναμη μπορεί να κατευθύνεται μέσω ενός ακροφυσίου για να δημιουργήσει μια γνωστή ώθηση. Με αυτές τις γνωστές εξισώσεις, μπορούμε να υπολογίσουμε την ώθηση που απαιτείται για την επίτευξη του liftoff. Το κενό του χώρου ξεπερνάει την κατανόηση της πίεσης. Η χαμηλή πίεση εκτός του σκάφους πρέπει να ξεπεραστεί μέσω σφράγισης κατάλληλης αντοχής. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε υπολογισμούς πίεσης για να υπολογίσουμε τη δύναμη της σφραγίδας. Συμπερασματικά, η διαστημική πτήση είναι ένα από τα μεγαλύτερα επιτεύγματα, το μέλλον της ανθρωπότητας καθορίστηκε μέσω της κατανόησης της φυσικής.
Πυρηνική ενέργεια
Η πυρηνική βόμβα, ένα από τα πιο ισχυρά όπλα που διαθέτει η ανθρωπότητα, συνδέεται άμεσα με τη φυσική. Μια ατομική βόμβα χρησιμοποιεί μια διαδικασία που ονομάζεται σχάση για να χωρίσει τα βαριά άτομα. Αυτή η διαδικασία μας επιτρέπει να ξεκλειδώσουμε την ενέργεια που είναι εγγενώς παρούσα στην ύλη. Αυτή η κατανόηση της ύλης έχει επίσης τη δυνατότητα να μας επιτρέψει να παράγουμε άφθονα ποσά ενέργειας που μπορούμε να αξιοποιήσουμε για μη στρατιωτικούς σκοπούς. Επιπλέον, η σύντηξη ή ο συνδυασμός διαφορετικών ατόμων θα μπορούσε να είναι η μελλοντική λύση για όλες τις ενεργειακές μας ανάγκες.