Fisika

Fisika (dari Yunani: φυσική, pangatahuan tantang alam) adolah ilmu alam nan bakaik jo pangajian tantang materi jo gercik malalui ruang-waktu, jo konsep takaik sarupo energi jo daya (kakas).

Contoh-contoh fenomena fisika.

Fisika marupoan ciek dari disiplin sains nan asas, jo tujuannyo adolah untuak mamahami baa alam semesta iko bakarajo jo batindak.

Riset Fisika

Fisika teoretis jo eksperimental

Budayo panalitian fisika babeda jo ilmu lainnyo karano adonyo pamisahan teori jo eksperimen. Sajak abaik kaduo puluah, kabanyakan fisikawan parsaurangan mangkusuihkan diri manaliti dalam fisika teoretis atau fisika eksperimental sajo, dan pado abaik kaduo puluah, saketek sajo nan barhasia dalam kaduo bidang tasabuik. Sabaliakny, hampie sado teori dalam biologi jo kimia juo marupokan eksperimentalis nan sukses.

Sacaro sadarano, ahli teori mancubo mangambangkan teori nan dapek manjalehan hasia eksperimen nan alah dicubo dan dapek mamprediksi hasia eksperimen nan ka datang. Samantaro itu, ahli eksperimen marancang jo malakuan eksperimen untuak mauji prediksi teoritis. Walaupun teori jo eksperimen dikambangkan sacaro tapisah, tapi kaduonyo saliang bagantuang. Kamajuan dalam fisika biasonyo tajadi katiko ahli eksperimen mambuek panamuan nan indak dapek dijalehan dek teori nan alah ado, nan mamaralukan parumusan teori baru. Tanpa eksperimen, panalitian teoritis acok pai ka arah nan salah; salah satu contohnyo adolah teori M, teori populer dalam fisika energi tinggi, karano eksperimen untuak maujinyo alun parnah dirancang

Teori fisika utamo

Walaupun fisika mambahas baragam sistem, ado babarapo teori nan digunoan sacaro kasaluruahan dalam fisika, bukan hanyo dalam ciek bidang. Masiang-masiang teori ko dipicayoi batua, dalam bidang validitas tatantu. Misanyo, teori mekanika klasik dapek manjalehan sacaro tapek garak benda, jo sarek benda-benda ko labiah gadang daripado atom jo bagarak jo kacapatan nan jauah labiah lambek daripado kacapatan cahayo.

Teori-teori ko masih diteliti; misanyo, aspek nan manariak dari mekanika klasik nan dikana sabagai teori kacau balau ditamukan pado abaik ka duo puluah, tigo abaik sasudah dirumuskan dek Isaac Newton. Namun, saketek ahli fisika nan maanggap teori-teori dasar ko sabagai manyimpang. Dek karano itu, teori-teori ko digunoan sabagai dasar untuak panalitian ka topik-topik nan labiah kusuih, dan sagalo praktisi fisika, indak paduli dari spesialisasi, diharokkan untuak mamahami teori-teori iko.

Teori	Subtopik utama	Konsep
Mekanika klasik	Hukum gerak Newton, Mekanika Lagrangian, Mekanika Hamiltonian, Teori chaos, Dinamika fluida, Mekanika kontinuum	Dimensi, Ruang, Waktu, Gerak, Panjang, Kecepatan, Massa, Momentum, Gaya, Energi, Momentum sudut, Torsi, Hukum kekekalan, Osilator harmonis, Gelombang, Usaha, Daya
Elektromagnetik	Elektrostatik, Listrik, Magnetisitas, Persamaan Maxwell	Muatan listrik, Arus, Medan listrik, Medan magnet, Medan elektromagnetik, Radiasi elektromagnetis, Monopol magnetik
Termodinamika dan Mekanika statistik	Mesin panas, Teori kinetis	Konstanta Boltzmann, Entropi, Energi bebas, Panas, Fungsi partisi, Suhu
Mekanika kuantum	Path integral formulation, Persamaan Schrödinger, Teori medan kuantum	Hamiltonian, Partikel identik Konstanta Planck, Pengikatan kuantum, Oscilator harmonik kuantum, Fungsi gelombang, Energi titik-nol
Teori relativitas	Relativitas khusus, Relativitas umum	Prinsip ekuivalensi, Empat-momentum, Kerangka referensi, Ruang waktu, Kecepatan cahaya

Bidang utama dalam fisika

Panalitian dalam fisika tabagi manjadi babarapo bidang nan mampalajari aspek-aspek nan babeda dari dunia material. Fisika materi kental, nan dianggap sabagai bidang fisika tagadang, mampalajari sipaik-sipaik benda-benda gadang, sarupo padatan jo cairan nan kito tamui satiok hari, nan barasa dari sipaik-sipaik jo saliang interaksi atom..

Bidang fisika atom, molekuler, jo optik bahubungan jo atom jo molekul individu, sarato caronyo manyerap jo mamancarkan cahayo. Bidang fisika partikel, juo disabuik "fisika energi tinggi", mampalajari sipaik-sipaik partikel superketek nan jauah labiah ketek dari atom, tamasuak partikel-partikel unsur nan mambantuak benda lain.

Nan tarakia, bidang Astrofisika manarapkan hukum fisika untuak manjalehan fenomena astronomi, mulai dari matoari jo benda-benda lainnyo di tata surya sampai ka alam semesta sacaro kasaluruahan ..

Bidang	Sub-bidang	Teori utama	Konsep
Astrofisika	Astronomi, astrometri, Kosmologi, Fisika gravitasi, Fisika surya, Fisika luar angkasa, Ilmu planet, Fisika plasma	Big Bang, Inflasi kosmik, Relativitas umum, Hukum gravitasi universal Newton, magnetohidrodinamika	Lubang hitam, Radiasi latar gelombang mikro kosmik, Dawai kosmik, Energi gelap, materi gelap, galaksi, gravitasi, Radiasi gravitasi, Planet, Tata surya, Bintang, supernova, alam semesta
Fisika atomik, molekul, dan optik	Fisika atom, Fisika molekul, Astrofisika optik dan molekul, Kimia fisika, optik, fotonika	Optik kuantum, kimia kuantum, sains informasi kuantum	Foton, atom, molekul, difraksi, Radiasi elektromagnetik, Laser, Polarisasi, Garis spektrum, efek Casimir
Fisika partikel	Fisika nuklir, Astrofisika nuklir, Astrofisika partikel	Model standar, Teori penyatuan besar, teori-M, teori medan kuantum, elektrodinamika kuantum, kromodinamika kuantum, teori listrik lemah, teori medan efektif, teori gauge, supersimetri, teori superdawai,	Gaya Fundamental (gravitasi, elektromagnetik, lemah, kuat), Partikel elementer, Antimateri, gravitasi kuantum, Pemecahan simetri spontan, teori segala sesuatu, Energi hampa
Fisika benda terkondensasi	Fisika benda padat, Fisika polimer, kriogenik, ilmu permukaan, nanoteknologi	Teori BCS, Gelombang Bloch, Gas Fermi, Cairan Fermi, Teori banyak-tubuh, mekanika statistika	Fase (gas, cair, padat, Kondensat Bose-Einstein, superkonduktor, superfluida), Konduksi listrik, semikonduktor, Magnetisme, Pengorganisasian sendiri, Spin, Pemecahan simetri spontan
Fisika terapan	Fisika akselerator, Akustik, Agrofisika, Biofisika, Kimia fisika, Fisika komunikasi, Ekonofisika, Fisika rekayasa, Dinamika fluida, Geofisika, Fisika laser, Ilmu material, Fisika medis, Nanoteknologi, Optik, Optoelektronik, Fotonika, Fotovoltaik, Fisika komputasi, Fisika plasma, Fisika fasa-padat, Kimia kuantum, Elektronika kuantum, Dinamika kendaraan

Fisika partikel

Artikel utamo untuak kategori ko adolah Fisika nuklir.

Peristiwa yang disimulasi pada detektor CMS di Penumbuk Hadron Raksasa, memungkinkan munculnya Higgs boson.

Fisika partikel adolah kajian tantang unsur-unsur nan mambantuak materi jo energi sarato interaksi antaro kaduonyo.[1] Salain itu, fisikawan partikel juo marancang jo mangambangkan akselerator energi tinggi,[2] detektor,[3] jo program komputer[4] nan diparaluan untuak panalitian ko. Cabang iko juo dikenal sabagai "fisika energi tinggi" karano banyak partikel unsur nan indak tajadi sacaro alami tapi hanyo dapek diciptakan katiko partikel saliang tatumbuak pado energi tinggi.[5]

Kini ko, interaksi antaro partikel unsur jo medan digambarkan dek Model Standar.[1] Model ko tamasuak 12 partikel materi nan dikatahui (kuark jo lepton) nan bainteraksi malalui gaya kuek, lamah, jo elektromagnetik mandasar.[1] Dinamikanyo dijalehan dalam hal partikel materi nan batuka boson pangukur (gluon, boson W jo Z, jo foton, masiang-masiang).[2] Model Baku juo mamprediksi partikel nan dikenal sabagai boson Higgs.[1] Pado Juli 2012 CERN, laboratorium Eropa untuak fisika partikel, mangumumkan baso inyo alah mandeteksi partikel nan konsisten jo boson Higgs,[3] marupoan bagian indak tapisah dari mekanisme Higgs.

Fisika nuklir adolah cabang fisika nan mampalajari pambentukan jo interaksi inti atom. Aplikasi fisika nuklir nan paliang tanamo adolah pambangkik tanago nuklir jo teknologi sanjato nuklir, tapi panalitiannyo juo alah diterapkan di banyak bidang, sarupo ubek nuklir jo pencitraan resonansi magnetik, implantasi ion dalam rekayasa material, jo pananggalan radiokarbon dalam bidang geologi jo arkeologi .

Fisika atomik, molekul, dan optik

Artikel utamo untuak kategori ko adolah Fisika atomik, molekul, dan optik.

Fisika atom, molekuler, jo optik mampalajari interaksi materi-materi jo materi-cahayo pado skala atom jo molekul tungga. bidang ko dikalompokkan basamo-samo karano saling hubungannyo, kasamoan dalam caro nan digunoan, jo skala energi nan relevan. Katigo bidang ko ditutuik dalam fisika klasik, semi-klasik, jo kuantum; dapek dirawat dari suduik pandang mikroskopis.

Fisika atom mampalajari atom. Panalitian kini bafokus pado kontrol kuantum, pandinginan, jo panangkapan atom jo ion,[1][2][3] dinamika tabrakan suhu randah jo efek korelasi elektron pado struktur jo dinamika. Inti atom dipangaruahi dek inti (misalnyo pamisahan hiperhaluih), tapi fenomena antar inti sarupo fisi nuklir jo fusi nuklir dianggap sabagai bagian dari fisika energi tinggi.

Fisika molekuler fokus pado struktur multi-atom jo interaksi dalam jo lua jo materi jo cahayo. Fisika optik babeda jo optik dalam kecenderungannyo untuak fokus indak pado kontrol cahayo dek benda makroskopis tapi pado sipaik dasar medan optik jo interaksinyo jo materi pado skala mikroskopis.

Fisika zaik takondensasi

Artikel utamo untuak kategori ko adolah Fisika zat terkondensasi.

Data distribusi-kecepatan dari atom gas rubidium, mengkonfirmasi penemuan fasa materi baru, kondensat Bose–Einstein

Fisika materi kental adolah bidang fisika nan mampalajari sipaik fisik materi makroskopis.[1] Sacaro khusus, inyo bahubungan jo fase kental nan muncua katiko jumlah partikel dalam sistem sangaik gadang jo interaksi antaro kaduonyo kuek.[2]

Salah satu contoh fase kental nan paliang mudah adolah padatan jo cairan, nan timbua dari ikatan gaya elektromagnetik antaro atom.[3] Fase kondensat lainnyo tamasuak superfluida[4] jo kondensat Bose-Einstein[5] nan tadapek pado sistem atom tatantu pado suhu nan sangaik randah, fase superkonduktivitas nan ditunjukkan dek elektron konduksi pado bahan-bahan tatantu,[6] jo fase putaran feromagnetik jo antiferomagnetik pado struktur kristal. .[7]

Fisika materi kental adolah bidang fisika kontemporer nan paliang gadang. Sacaro historis, fisika materi kental muncua dari fisika kaadaan padat tapi kini dianggap sabagai subbidang.[8] Istilah fisika materi kental diciptakan dek Philip Anderson katiko inyo maubah namo panalitiannyo pado taun 1967.[9] Pado taun 1978, Bagian Fisika Fase Padat di Masyarakaik Fisika Amerika diganti namo manjadi Bagian Materi Kental.[8] Fisika materi kental acok basimpang jo kimia, ilmu bahan, nanoteknologi jo teknik.[2]