Разделы физики

Как и во всех научных дисциплинах, в физике выделяют ряд разделов, каждый из которых специализируется на отдельной области исследований. Но в отличие от других научных дисциплин, в физике происходит разделение на две большие группы — современная физика и классическая.

Вполне очевидно, что разделы классической физики сформировались задолго до разделов современной физики. В большинстве других научных дисциплин старые идеи по мере развития сменяются новыми, однако современная физика основывается на совершенно иных законах и принципах, в корне отличных от законов ее классического компаньона. И при этом оба раздела — и классический, и современный — остаются правильными, каждый в своей сфере исследований.

Классическая физика

Это так называемая физика «старой школы». Она имеет дело с явлениями привычного для нас масштаба и исследует движение тел, перенос энергии в экспериментальных и промышленных установках. Также в область классической физики входят темы электричества и звуковых колебаний. В конце XIX века бытовало убеждение, что классическим теориям по силам разрешить все загадки, которые предлагает природа. Но к 1910 году это положение пошатнулось, причем благодаря сторонникам современных физических теорий.

Классическая механика

Классическая механика изучает движение тел различной массы под воздействием приложенных сил.

Статистическая механика

Статистическая механика развивает математические методы, позволяющие моделировать движение невидимых молекул и атомов.

Электромагнитизм

Теория электромагнетизма изучает поведение электрических зарядов, электроток, магнетизм и спектр электромагнитного излучения, включающий в себя видимый свет, радиоволны и рентгеновское излучение.

Акустика

Акустика изучает распространение в различных физических средах звуковых волн.

Оптика

Оптика изучает природу света и поведение световых лучей в различных средах.

Термодинамика

Термодинамика исследует распространение тепла в различных материалах и превращение одних видов энергии в другие.

Материаловедение

Материаловедение отвечает на вопрос, почему различные материалы имеют разные свойства.

Современная физика

В начале XX века началось становление современной физики, поскольку многие классические теории стали давать сбой при применении их к сверхбольшим и сверхмалым масштабам. Так, в масштабе микромира даже небольшие расхождения оказывались огромными. А современная теория относительности разрабатывалась специально для того, чтобы связать пространство и время в масштабах макромира, поскольку квантовая теория «работает» лишь в масштабах микромира. Одной из самых больших надежд физики XXI века может стать единая теория, которая объединит эти две теории.

Теория относительности

Теория относительности объясняет, как движущаяся масса взаимодействует с пространством и временем.

Квантовая механика

Квантовая механика изучает физические явления на уровне самых мелких субатомных частиц.

Ядерная физика

Ядерная физика исследует структуру и поведение атома.

Атомный взрыв, вызванный делением ядер

Физика конденсированных сред

Физика конденсированных сред рассматривает твердые тела и жидкости с точки зрения того, как атомы и молекулы взаимодействуют друг с другом на квантовом уровне.

Физика элементарных частиц

Этот раздел физики описывает поведение фундаментальных частиц, составляющих материю нашего мира, и силы взаимодействия этих частиц друг с другом.

Астрофизика и космология

Эти разделы физики имеют общие моменты с астрономией. На основе достижений ядерной физики и других теорий современной физики они объясняют эволюцию звезд и формирование Вселенной.