現代世界における物理学の重要性

物理学は、その原理の純粋さにおいて数学に次ぐものです。 物理学は、適用された数式を通じて自然界がどのように機能するかを説明します。 宇宙の基本的な力と、銀河や惑星から原子やクォーク、そしてその間のすべてのものを見て、それらが物質とどのように相互作用するかを扱います。 他のすべての自然科学は物理学に由来します。 化学は本質的に応用物理学であり、生物学は本質的に応用化学です。 物理理論は、現代のコンピューターや電子メディアの進歩を促進する電子工学の飛躍的進歩に責任があります。

人類がこれまでに行った最大の発見の1つは電気です。 物理学を正しく理解することで、私たちはそれを電気に役立つものに利用することができました。それは単なる電子機器の大規模なコレクションです。 電池のような単純なもので電圧差を作ることで、電気の基本である電子を動かすことができます。 移動する電子は、ラジオ、テレビ、照明、その他すべての電子機器が機能することを可能にする回路に電力を供給します。

トランジスタは、コンピュータチップの作成を可能にし、コンピュータの時代を煽っているコンピュータの最も基本的な部分です。 トランジスタは、固体物理学の飛躍的進歩、つまり半導体の発明によって開発されました。 半導体は、異なる温度と電圧の下で異なる動作をする要素の断片にすぎません。 これは、電圧をさまざまに印加すると、半導体に情報を保持させることができることを意味します。 これは、電圧を印加して変化させるまで、半導体が高または低を出力するために保存されます。 電圧。 高電圧は1として解釈され、低電圧は0として解釈されます。 このシンプルなシステムにより、すべてのコンピューターは数十億の小さなトランジスターに情報を保存することができます。

飛行機の進歩は主に物理学の進歩によるものです。 飛行機はベルヌーイの流体力学の公式に従って飛行することができます。 飛行機が運ぶことができる人の量は、飛行機が生成できる推力の量に比例します。 これは、推力が翼を前方に押し、空気が翼を越えて湾曲し、揚力を引き起こすためです。 翼の上で曲がる空気は低圧の領域を引き起こし、翼の下のゆっくりと移動する空気は翼の底を押し上げます。 風が速ければ速いほど、より多くの揚力が発生し、飛行機はより多くの重量を運ぶことができます。

ロケット科学は物理学に大きく依存しており、推力と燃焼の公式​​を物理学から直接導き出します。 燃焼力は測定可能な量であり、力をノズルを通して向けて、既知の推力を作り出すことができます。 これらの既知の方程式を使用して、リフトオフを達成するために必要な推力を計算できます。 空間の真空は、圧力を理解することによって克服されます。 容器の外側の低圧は、適切な強度のシールによって克服する必要があります。 圧力計算を使用して、シールの強度を計算できます。 結論として、宇宙飛行は最大の成果の1つであり、人類の未来は物理学の理解を通じて決定されました。

人類が自由に使える最も強力な兵器の1つである核爆弾は、物理学に直接関係しています。 原子爆弾は、核分裂と呼ばれるプロセスを使用して、重い原子を分割します。 このプロセスにより、物質に本質的に存在するエネルギーを解き放つことができます。 この物質の理解はまた、私たちが非軍事目的のために利用できる莫大な量のエネルギーを生み出すことを可能にする可能性を秘めています。 さらに、核融合、または異なる原子の組み合わせは、私たちのすべてのエネルギー需要に対する将来の解決策になる可能性があります。