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Naturwissenschaften · PhysikAuch auf: Modalidad de Ciencias y Tecnología
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Physik
Universität, Naturwissenschaften
Gesetze, die Materie, Energie und ihre grundlegenden Wechselwirkungen regeln. Quelle: Wikipedia (CC BY-SA 4.0).
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Was du wissen musst
Die ganze Theorie lesen →Definition, Geschichte und Grundlagen der Physik
- Definition: Wissenschaft, die Energie, Materie, Kraft, Bewegung und Raumzeit untersucht.
- Evolution: Von der griechischen Philosophie (vor >2000 Jahren) zur modernen Wissenschaft im 17. Jahrhundert.
- Methodik: Verwendung der wissenschaftlichen Methode, quantitativer Experimente und Verifizierung von Kausalitäten.
- Meilenstein: Klassische Mechanik und universale Gravitation (Newton).
- Meilenstein: Elektrizität und Magnetismus (Faraday).
- Meilenstein: Relativitätstheorien (Einstein).
- Meilenstein: Thermodynamik (Joule und Carnot).
- Meilenstein: Quantenmechanik (de Broglie, Heisenberg und Schrödinger).
- Natur: Grundlagenwissenschaft, theoretisch und experimentell.
- Technologischer Einfluss: Elektromagnetismus (Computer, Fernsehen), Thermodynamik (Industrialisierung) und Mechanik (Analysis).
- Interdisziplinarität: Diffuse Beziehung zu Chemie und Mathematik (z. B. Quantenchemie).
Grundlagen der Physik: klassisch und modern
- Theoretische Physik: Entwicklung und Überprüfung grundlegender Theorien
- Klassische Physik: anwendbar auf Geschwindigkeiten deutlich unter denen des Lichts
- Klassische Mechanik: umfasst Statik, Kinematik und Dynamik
- Kontinuumsmechanik: umfasst Hydrostatik, Hydrodynamik, Aerodynamik und Pneumatik
- Akustik: umfasst die Zweige Ultraschall, Bioakustik und Elektroakustik
- Optik: untersucht sichtbares Licht, Infrarot und Ultraviolett
- Thermodynamik: Beziehung zwischen Wärme und anderen Energieformen
- Elektromagnetismus: Verbindung zwischen Elektrizität und Magnetismus
- Elektrostatik: elektrische Ladungen im Ruhezustand
- Elektrodynamik: elektrische Ladungen in Bewegung
- Magnetostatik: magnetische Pole im Ruhezustand
- Moderne Physik: Untersuchung unter extremen Bedingungen oder in sehr kleinen/großen Skalen
- Hochenergiephysik: Untersuchung elementarer Teilchen
- Quantentheorie: beschreibt die diskrete Natur der Materie
- Spezielle Relativitätstheorie: Bewegung ohne Gravitationsfelder
- Allgemeine Relativitätstheorie: Bewegung und Verbindung zur Gravitation
Grundlagen und Zweige der Physik
- Klassische Physik: gültig für Skalen > atomar und Geschwindigkeiten < Lichtgeschwindigkeit
- Spezielle Relativitätstheorie: beschreibt Systeme mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit
- Spezielle Relativitätstheorie: ersetzt absoluten Zeit/Raum durch Raumzeit
- Quantenmechanik: probabilistische Beschreibung von atomaren und subatomaren Skalen
- Quantenfeldtheorie: vereint Quantenmechanik und spezielle Relativitätstheorie
- Allgemeine Relativitätstheorie: beschreibt dynamische und gekrümmte Raumzeit für hochmassige Systeme
- Allgemeine Relativitätstheorie: noch nicht vereinigt; es existieren Theorien der Quantengravitation
- Hauptzweige: klassische Mechanik, Elektromagnetismus, Relativitätstheorie, Thermodynamik und Quantenmechanik
- Forschungsbereiche: theoretisch, kondensierte Materie, molekular, atomar, nuklear, Teilchen/Hochenergie, Astrophysik und Biophysik
Grundlagen und Zweige der modernen und klassischen Physik
- Klassische Mechanik: umfasst Newtons Gesetze, Fluide, Elastizität, Thermodynamik und Elektromagnetismus.
- Spezielle Relativitätstheorie (1905): schließt die Gravitation nicht ein.
- Allgemeine Relativitätstheorie (1905-1919): bestätigt durch die Beobachtungen von Eddington.
- Quantenmechanik: der photoelektrische Effekt von Einstein (1905) ist der Eckstein.
- Quantenmechanik: Louis de Broglie schlug die radikale Idee dieser Physik vor.
- Statistische Physik: nutzt die Wahrscheinlichkeitstheorie für stochastische Systeme.
- Thermodynamik: umfasst Unterteilungen wie die Quantenthermodynamik, die biologische Thermodynamik und die Thermodynamik schwarzer Löcher.
- Elektron: entdeckt von Joseph John Thomson im Jahr 1897.
- Triode: erfunden von Lee De Forest im Jahr 1906.
- Transistor: entwickelt von Bardeen und Brattain im Jahr 1948.
- Integrierter Schaltkreis: erstes Modell von Jack S. Kilby im Jahr 1958.
- Laser: in Betrieb gesetzt von Theodore Maiman im Jahr 1960.
- Snellsches Brechungsgesetz: von Snell in der Optik aufgestellt.
Ursprünge und Entwicklung der Astronomie und der Naturphilosophie
- Astronomischer Ursprung: Zivilisationen vor dem Jahr 3000 v. Chr. (Sumer, Ägypten, Industal)
- Wurzel der westlichen Astronomie: Mesopotamien
- Griechischer Beitrag: Nomenklatur der Sternbilder der Nordhalbkugel
- Naturphilosophie: Entstehung im archaischen Griechenland (650–480 v. Chr.)
- Vorsokratische Prämisse: Jedes Phänomen hat eine natürliche Ursache, die durch Vernunft und Beobachtung verifizierbar ist
- Erfolg des Atomismus: Von Leukipp und Demokrates vorgeschlagen, 2000 Jahre später validiert
- Byzantinische Bewahrung: Das Oströmische Reich bewahrte das wissenschaftliche Wissen nach dem Fall des Westens im 5. Jahrhundert
- Isidor von Milet: Sammlte die Werke von Archimedes im 6. Jahrhundert
- Juan Filopón: Er kritisierte Aristoteles im 6. Jahrhundert und priorisierte die Beobachtung gegenüber dem verbalen Argument
- Impulstheorie: Eingeführt von Filopón und weiterentwickelt von Jean Buridan im Jahr 1300
- Moderne Konzepte: Der Impuls (Impetus) ist der Vorläufer von Trägheit und Impuls
- Islamische Gelehrsamkeit: Entwickelte die wissenschaftliche Methode durch Beobachtung und a priori-Schlussfolgerungen
Entwicklung der Optik und der klassischen sowie modernen Physik
- Schlüsselwerk: Das Buch der Optik von Ibn al-Haytham (7 Bände)
- Ibn al-Haytham: widerlegte die griechische Sichtweise und untersuchte die Camera Obscura
- Einfluss der arabischen Optik: hielt mehr als 600 Jahre in Orient und Okzident an
- Klassische Physik: entstand mit experimentellen und quantitativen Methoden
- Kopernikanisches Modell: ersetzte das geozentrische Modell
- Kepler-Gesetze: bestimmt zwischen 1609 und 1619
- Newton: vereinte die Bewegungsgesetze und die universelle Gravitation
- Infinitesimalrechnung: von Newton entwickelt, um physikalische Probleme zu lösen
- Klassische Physik: anwendbar auf alltägliche Maßstäbe und nicht-relativistische Geschwindigkeiten
- Moderne Physik: untersucht extreme Bedingungen oder sehr kleine/große Maßstäbe
- Hochenergiephysik: untersucht Elementarteilchen
- Quantentheorie: konzentriert sich auf die diskrete Natur und die Welle-Teilchen-Dualität
- Spezielle Relativitätstheorie: Bewegung ohne Gravitationsfelder
- Allgemeine Relativitätstheorie: Bewegung und deren Verbindung zur Gravitation
Maßeinheiten in der Physik
- Länge: Meter (m)
- Fläche: Quadratmeter (m²)
- Volumen: Kubikmeter (m³)
- Zeit: Sekunde (s)
- Geschwindigkeit: Meter pro Sekunde (m/s)
- Beschleunigung: Meter pro Sekunde zum Quadrat (m/s²)
- Frequenz: Hertz (Hz)
- Kraft: Newton (N)
- Arbeit: Joule (J)
- Energie: Joule (J)
- Leistung: Watt (W)
- Masse: Kilogramm (kg)
- Stoffmenge: Mol
- Temperatur: Kelvin (K)
- Druck: Pascal (Pa)
Bibliografie zu Physik, Wissenschaft und Philosophie
- Physik und Wissenschaft: Werke von Feynman, Hawking, Penrose und Schrödinger
- Wissenschaftsgeschichte: Texte über ägyptische Wissenschaft, antike Astronomie und griechische Mathematik
- Mechanik und Theorie: Referenzen zu Strömungsmechanik, Magnetismus und Wahrscheinlichkeitsrechnung
- Moderne Physik: Bibliographie zu Relativitätstheorie, Quantenmechanik und Festkörperphysik
- Philosophie: Werke über die Wissenschaftsphilosophie und die Natur von Raum und Zeit
- Zusätzliche Ressourcen: Link zu Wiktionary für physikalische Definitionen
Vorschau der Karteikarten (6 von 40)
- 01
Etymologie des Wortes 'Physik' (vom Lateinischen *physica*):
Vom Griechischen *physikós* («natürlich, zum Naturwesen gehörend»).
- 02
Im 17. Jahrhundert wurde die Physik zu einer eigenständigen modernen Wissenschaft während der:
Wissenschaftlichen Revolution.
- 03
Die Physik gilt als Grundlagenwissenschaft, da sie die Chemie, die Biologie und die in ihreres Forschungsfeld einschließt:
Elektronik.
- 04
Fortschritte in der Thermodynamik führten direkt zur Entwicklung der:
Industrialisierung.
- 05
Fortschritte in der Mechanik inspirierten die Entwicklung der:
Analysis.
- 06
In der klassischen Physik, welche Arten von Objekten oder Phänomenen werden mit akzeptabler Genauigkeit untersucht?
Objekte, die sich mit einer Geschwindigkeit weit unter der Lichtgeschwindigkeit bewegen.
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