Veel mensen associëren natuurkunde met beroemde figuren als Einstein of indrukwekkende hightech-experimenten zoals de Large Hadron Collider. Maar natuurkunde is niet alleen iets dat zich afspeelt op een schoolbord of in een laboratorium, het is overal om je heen. Als je je ooit hebt afgevraagd wat bliksem veroorzaakt, hoe lenzen afbeeldingen vormen of waarom magneten aan je koelkast blijven plakken, heb je vragen gesteld die door de natuurkunde kunnen worden beantwoord.
In de afgelopen paar eeuwen hebben ontdekkingen in de natuurkunde nieuwe technologieën mogelijk gemaakt, en veel van deze technologieën spelen nu een integrale rol in uw dagelijks leven. Als je een magnetron, een auto, een mobiele telefoon, een koelkast, een laserpointer of een blender gebruikt, gebruik je machines die mogelijk zijn gemaakt door ontdekkingen in de natuurkunde. Van straalvliegtuigen tot generatoren, motoren tot magnetische resonantiebeeldvorming (MRI), op fysica gebaseerde uitvindingen zijn alomtegenwoordig in het moderne leven.
Probeer alle apparaten in je huis die op elektriciteit werken een naam te geven, en je zult merken dat het een hele lange lijst is. In de 19e eeuw maakte onderzoek van natuurkundigen als Michael Faraday en Andre-Marie Ampere het voor mensen mogelijk om elektriciteit op te wekken en te gebruiken voor praktische doeleinden. Natuurkunde is essentieel voor het ontwerpen en begrijpen van de elektrische apparaten die je overal in huis hebt, inclusief de computer die je nu gebruikt.
De gloeilampen, magnetron en mobiele telefoon in uw huis zijn voor hun werking afhankelijk van elektromagnetische straling. Deze apparaten werden allemaal mogelijk gemaakt door 19e- en 20e-eeuwse ontwikkelingen zoals de vergelijkingen van Maxwell, een reeks vergelijkingen die veel verschillende observaties over elektriciteit en magnetisme combineerden tot één coherente theorie. De manier waarop uw fluorescentielampen en de MRI-machine in uw plaatselijke ziekenhuis werken, kan worden uitgelegd door een: tak van de natuurkunde genaamd kwantummechanica, die zich bezighoudt met het gedrag van materie op atomaire en moleculaire niveau.
Je koelkast, je auto en de krachtturbine bij de plaatselijke elektriciteitscentrale zijn allemaal warmtemotoren; ze gebruiken ofwel warmte om werk te doen (of in het geval van uw koelkast werken ze om warmte over te dragen). De tak van de natuurkunde die zich bezighoudt met de manier waarop warmtemotoren werken, wordt thermodynamica genoemd. Maar thermodynamica is niet alleen relevant voor verwarmingsmotoren. Je kunt thermodynamica gebruiken om te begrijpen waarom warmte altijd van hete naar koude objecten stroomt (en nooit de andere) manier rond), waarom kleurstof en water mengen, maar water en olie niet en waarom keukenzout oplost maar kalksteen? niet. Dit zijn slechts enkele van de manieren waarop natuurkunde relevant is voor uw dagelijks leven.