Comment fonctionne la physique et pourquoi nous l'étudions

La physique est l'étude scientifique de matière et énergie et comment ils interagissent les uns avec les autres. Cette énergie peut prendre la forme du mouvement, de la lumière, de l'électricité, du rayonnement, de la gravité - à peu près n'importe quoi, honnêtement. La physique traite la matière à des échelles allant des particules subatomiques (c'est-à-dire les particules qui composent l'atome et les particules qui composent ceux aux étoiles et même à des galaxies entières.

En tant que expérimental la science, la physique utilise la méthode scientifique formuler et tester les hypothèses qui sont basés sur l'observation du monde naturel. Le but de la physique est d'utiliser les résultats de ces expériences pour formuler lois scientifiques, généralement exprimé dans le langage des mathématiques, qui peut ensuite être utilisé pour prédire d'autres phénomènes.

Lorsque vous parlez de théorie la physique, vous parlez du domaine de la physique qui se concentre sur le développement de ces lois et leur utilisation pour extrapoler dans de nouvelles prédictions. Ces prédictions de physiciens théoriciens créent alors de nouvelles questions que les physiciens expérimentaux développent ensuite des expériences à tester. De cette façon, les composantes théoriques et expérimentales de la physique (et de la science en général) interagissent les unes avec les autres et se poussent les unes vers les autres pour développer de nouveaux domaines de connaissances.

Dans un sens plus large, la physique peut être considérée comme la plus fondamentale des sciences naturelles. La chimie, par exemple, peut être considérée comme une application complexe de la physique, car elle se concentre sur l'interaction de l'énergie et de la matière dans les systèmes chimiques. Nous savons également que la biologie est, en son cœur, une application des propriétés chimiques aux êtres vivants, ce qui signifie qu'elle est également, en fin de compte, régie par les lois physiques.

Bien sûr, nous ne considérons pas ces autres domaines comme faisant partie de la physique. Lorsque nous étudions quelque chose scientifiquement, nous recherchons des modèles à l'échelle la plus appropriée. Bien que chaque chose vivante agisse d'une manière fondamentalement entraînée par les particules dont elle est composée, essayant de expliquer tout un écosystème en termes de comportement des particules fondamentales plongerait dans un niveau inutile de détail. Même en examinant le comportement d'un liquide, nous examinons en général les propriétés du fluide dans son ensemble à travers dynamique des fluides, plutôt que d'accorder une attention particulière au comportement des particules individuelles.

Parce que la physique couvre tellement de domaines, elle est divisée en plusieurs domaines d'études spécifiques, tels que l'électronique, la physique quantique, l'astronomie et biophysique.

La physique comprend l'étude de l'astronomie et, à bien des égards, l'astronomie a été le premier domaine scientifique organisé de l'humanité. Les peuples anciens ont regardé les étoiles et y ont reconnu des motifs, puis ont commencé à utiliser la précision mathématique pour faire des prédictions sur ce qui se passerait dans les cieux en fonction de ces motifs. Quels que soient les défauts de ces prédictions spécifiques, la méthode pour essayer de comprendre l'inconnu était digne.

Essayer de comprendre l'inconnu est toujours un problème central dans la vie humaine. Malgré tous nos progrès en science et technologie, être un être humain signifie que vous êtes capable de comprendre certaines choses et aussi qu'il y a des choses que vous ne comprenez pas. La science vous enseigne une méthodologie pour aborder l'inconnu et poser des questions qui vont au cœur de ce qui est inconnu et comment le faire connaître.

La physique, en particulier, se concentre sur certaines des questions les plus fondamentales sur notre univers physique. À peu près les seules questions les plus fondamentales qui pourraient être posées relèvent du domaine philosophique de la «métaphysique» (nommée pour être littéralement «au-delà de la physique»), mais le problème est que ces questions sont si fondamentales que beaucoup de questions dans le domaine métaphysique restent en suspens même après des siècles ou des millénaires d'enquête par la plupart des plus grands esprits de l'histoire. La physique, en revanche, a résolu de nombreux problèmes fondamentaux, même si ces résolutions ont tendance à ouvrir de nouveaux types de questions.

Pour en savoir plus sur ce sujet, consultez "Pourquoi étudier la physique? " (adapté, avec permission, du livre Pourquoi la science? par James Trefil).