Почему человек дышит?Потому что поддержание жизни требует вдыха кислорода и одновременно выделения углекислого газа.Почему мы не вдыхаем углекислый газ и не выделяем кислород?Потому что реакция кислорода с глюкозой в человеческом организме может высвободить энергию, которая может использоваться человеком.Почему реакции окисления высвобождают энергию?Почему на Земле столько кислорода?Почему во Вселенной может образовываться кислород ... На самом деле, за столь большим количеством причин, может быть еще бесконечное количество причин.
О природе, интеллектуально любопытных людей, почти каждый постоянно создает много причин.Чтобы найти ответы, иногда вы просите медицинскую помощь, иногда вы должны пройти через биологию, иногда вы должны цитировать химию.Нобелевский лауреат по физике 1979 года Вайнберг сказал, что физика отличается тем, что, если вы получите ответ и продолжаете спрашивать, почему, то после нескольких вопросов вы неизбежно вводите вопрос в физику, которая является основополагающей дисциплиной, изучающей основополагающий состав материи и законы движения.От питья крови, обработки ножей и огне до путешествий в космос и исследования Вселенной, каждый шаг человеческой цивилизации имеет глубокий отпечаток прогресса в физике.
Физик, который когда-то говорил о себе, что если бы попросил его исследовать свойства курицы, он бы сначала подумал о сферической курице в вакууме.Это связано с тем, что физика любит извлекать самую суть из ошеломляющих явлений, превращая сложные проблемы в простые модели.Например, физики продолжают расщеплять материю и анализировать самые мелкие элементарные частицы, а также расширяют свой наблюдаемый мир и изучают самые обширные пространства-времени Вселенной.Физика использует этот уникальный метод исследования, охватывающий различные уровни структуры материи и закономерностей ее движения.
В глазах физиков все известные миры могут быть сведены к нескольким основным элементам времени, пространства, материи (поля, частицы) и энергии.Все формы взаимодействия между ними можно свести к взаимодействию гравитации, электромагнитной силы, слабых сил (действующих в радиоактивном распадах) и сильных сил (действующих в ядерных реакциях).Эти основные элементы и взаимодействия, как «0», «1» и несколько основных инструкций в компьютере, в бесконечных сочетаниях и сочетаниях, превращаются в твердые, жидкости, газы или плазмы, которые могут быть преобразованы в широкие элементы, изоляторы, полупроводники или сверхпроводники, могут произвести звук, светиться, теплать или генерировать электричество, и даже могут расти, размножаться, иметь мысли и почему.
Физика - это дисциплина, в которой математика, теория и эксперименты в высшей степени сочетаются, которая позволяет свести, казалось бы, несвязанные явления в одну и ту же категорию теорий, писать теоретические рамки на абстрактном математическом языке и проверять теоретические предсказания с помощью строгих экспериментов и наблюдений, в надежде предоставить нам понимание законов природыНапример, падение яблок и вращение Луны можно описать с помощью силы гравитации; согласно закону гравитации Ньютона, существование Нептуна было предсказано и обнаружено.В физике эти три компонента взаимодополняют друг друга и являются необходимыми.Без теории и экспериментов математика - это воздушный чердак; без математики и экспериментов теория - беспочвенная; без математики и теории эксперименты - беспочвенная цель.Только объединив все три вместе, человечество сможет действовать в своем распоряжении и предсказывать тысячи миль.
Фундаментальная физика уже давно проникна в каждый угол жизни, и можно сказать, что жизнь наполнена физическими принципами.Классические физические исследования в области тепловой, электрической и электромагнитной волн, гидромеханики и т. д. позволили изобрести паровую машину, различные электрические приборы и средства связи, самолет и т. д., которые стали основой современной человеческой цивилизации.Что касается современной физики, то если взглянуть на исследования, полученные Нобелевской премией по физике, то можно увидеть, что ряд технических инноваций, стимулированных применением принципов физики, значительно улучшил образ жизни человека.Результаты таких исследований, как радиоактивная и магнитная рентгенография с использованием атомных ядер, способствовали КТ в больницах. рентгеновская компьютерная томография, PET.(компьютерная томография с помощью позитронов-эмиссионной томографии) и ряд других современных методов обнаружения и лечения; исследования транзисторов, гигантских магнеторезистентов и оптических волокон, в свою очередь, способствовали созданию крупномасштабных интегральных схем, дисков большой емкости и Интернета; Исследования лазеров, радио, атомных часов и теории относительности способствовали созданию промышленных систем управления, беспроводной связи и спутниковых навигационных систем ... Представьте, что графен, высокотемпературные сверхпроводящие, квантовые манипуляции, квантовые вычисления и квантовые коммуникации - все эти первые и продолжающиеся передовые физические исследования, которые, как ожидается, приведут к приветствующим революционным изменениям в образе жизни человека.
Физические исследования не имеют конца, потому что каждый раз, когда мы решаем одну старую проблему, мы можем вводить ряд новых проблем.Несмотря на то, что мы в предварительном порядке понимаем основные структуры и закономерности движения мира, мы далеки от исчерпания всех возможных форм материи, далеки от понимания основных закономерностей, не говоря уже о том, что темная материя и темная энергия составляют значительную часть Вселенной.Можно ли еще разделить элементарные частицы?Являются ли пространство и время непрерывными?Какова конечная судьба Вселенной?Почему наша Вселенная такая?Почему бы не существовать другая Вселенная, иметь другой вид или даже подчиняться совершенно новым законам физики?Еще более важный вопрос: кто мы?Откуда вы?Кажется, почему в светофизике их больше, чем сто тысяч, мы можем задаться вопросом вечно.