Het is best moeilijk om precies te definiëren wat natuurkunde is. Om te beginnen evolueert de natuurkunde naarmate we meer leren en ontdekkingen doen. Nieuwe theorieën leiden niet altijd tot nieuwe oplossingen, en ze roepen ook nieuwe zorgen op die misschien niet logisch waren geweest als ze door de lens van het oude natuurkundige paradigma werden bekeken. Dit is opwindend en intrigerend, maar het beperkt ook pogingen om natuurkunde te definiëren in termen van generalisaties over wat natuurkunde was, in plaats van wat het in de toekomst zou kunnen zijn.
Definities daarentegen zijn nuttig. Dus als je op zoek bent naar een doel, zul je het vinden. Natuurkundigen proberen vooral het volgende:
- de meest fundamentele meetbare grootheden van het heelal te specificeren (bijv. snelheid, elektrisch veld, kinetische energie). Zoals te zien is in de onderstaande strip, is de zoektocht naar de meest fundamentele beschrijving van de kosmos lange tijd een belangrijk onderdeel van de natuurkunde geweest.
- Leg verbanden tussen basismetrieken (bijvoorbeeld de wetten van Newton, behoud van energie, speciale relativiteitstheorie). Woorden, vergelijkingen, grafieken, tabellen, grafieken, modellen en elke andere techniek die ons in staat stelt een relatie weer te geven die wij als mensen beter kunnen begrijpen en toepassen, worden gebruikt om deze patronen en correlaties uit te drukken.
Oké, het reduceren van natuurkunde tot twee concepten is een beetje een opgave en verdoezelt enkele van de fijnere nuances van wat natuurkundigen doen en hoe ze het doen. Maar natuurkunde gaat over het verklaren van een complexe kosmos met elementaire en bruikbare verklarende wetten. Dus misschien is het gebruik van een duidelijke en eenvoudige definitie om het ingewikkelde werk van natuurkundigen weer te geven toch niet zo’n verschrikkelijk idee.
Wat krijg ik van de cursus Nieuwe Natuurkunde?
We willen begrijpen waarom objecten bewegen zoals ze in de natuurkunde doen. Het zou echter moeilijk uit te leggen zijn als we niet wisten hoe we beweging moesten karakteriseren. Dus eerst leren we hoe we de actie van objecten correct kunnen beschrijven en anticiperen op hun beweging voor enkele buitengewone omstandigheden in de onderwerpen Eendimensionale beweging en Tweedimensionale beweging.
Met het vermogen om beweging goed te definiëren, zullen we onderzoeken hoe het concept van kracht ons helpt te verklaren waarom dingen hun activiteit in krachten en de wetten van Newton veranderen.
We zullen ons begrip van beweging blijven beheersen en uitbreiden door te laten zien hoe conserveringsprincipes kunnen worden gebruikt om de beweging van een object te beschrijven. Deze behoudswetten stellen grenzen aan hoe de beweging van een systeem kan variëren. Werk en energie dekken het behoud van energie, terwijl botsing en lineair momentum het behoud van momentum dekken.
Tot nu toe hebben we objecten behandeld die hun rotatiebeweging in het algemeen niet veranderen, dus in Moments, Torque en Angular Momentum zullen we leren hoe we rotatiebeweging kunnen definiëren en verklaren, terwijl we ook een nieuwe behoudswet leren – Behoud van Angular Momentum .
We gebruiken wat we hebben geleerd over beweging, krachten en behoudswetten om erachter te komen hoe we moeten omgaan met een reeks nieuwe krachten en verschijnselen. Vloeistoffen en thermische fysica leert ons omgaan met vloeistoffen en gassen. Daarna gaan we twee nieuwe krachten in elektriciteit en magnetisme bestuderen: de elektrische kracht en de magnetische kracht. We zullen bekijken hoe elektrische krachten ervoor zorgen dat stroom in circuits vloeit. In de optica gaan we bestuderen hoe elektromagnetische golven (zoals licht) kunnen worden gebogen en gereflecteerd. Na onze studie van licht zullen we kijken naar de speciale relativiteitstheorie van Einstein. En dit zijn nog maar een paar voorbeelden.
Het zou handig zijn als u aan het einde van de cursus de inleiding tot de natuurkunde en de wiskundige hulpmiddelen die natuurkundigen gebruiken om het universum te beschrijven en uit te leggen, begrijpt. Geen enkele verklaring kan echter alle fascinerende en krachtige eigenschappen van de natuurkunde bevatten. De gemakkelijkste manier om daar achter te komen, is door naar binnen te gaan en rond te kijken.
