現代世界における物理学の重要性

著者: Joan Hall
作成日: 26 1月 2021
更新日: 6 J 2024
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数学だけが、物理学よりも原理的に純粋です。これは、自然界がそれが適用する数式を通してどのように機能するかを説明します。それは宇宙の基本的な力とそれらが銀河、惑星、原子、クォーク、そしてそれらの間にあるすべてのものと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それから派生しています。生物学が基本的に化学を応用しているように、化学は本質的に応用物理学です。物理理論はエレクトロニクスの大きな進歩を担い、それが現代のコンピュータや電子メディアの進歩を促進します。


物理学は宇宙の神秘を明らかにするのを助けました (Fotolia.comからのCatabuによる太陽系画像)

電気

人類が行った最大の発見の一つは電気でした。物理学を正しく理解することによって、私たちはそれを電気エネルギーのための有用なものに利用することができます。それは単なる大量の電子の集まりです。細胞のような単純なものの間に電圧差を生じさせることによって、電子を動かすことができます。これが電気の原理です。これらの粒子は、ラジオ、テレビ、ライト、その他の電子機器の動作を可能にする回路を動かします。

トランジスタ

トランジスタは現代のコンピュータの最も基本的な部分であり、それはそれが現在の技術の時代をもたらすチップの創造を可能にしたものです。トランジスタは、半導体の発明という固体物理学の進歩によって開発されました。それらは、異なる温度と電圧の下で異なる動作をする要素の一部です。つまり、異なる電圧値を適用すると、異なる値を適用するまでは高いまたは低い電圧量を出力するため、半導体は情報を保存できます。高電圧は1と解釈され、低電圧は0と解釈されます。この単純なシステムを通じて、コンピュータは何十億という小さなトランジスタに関する情報を保存することができます。

フライト

飛行機の開発は主に物理学の進歩によるものです。彼らはベルヌーイの流体力学の法則に従って飛行することができます。飛行機が運べる人の量は、それが生み出すことができる推力の量に比例します。推力が翼を前方に引っ張り、空気が翼の上を曲がって上昇するため、これは事実です。この湾曲した空気は低圧の領域を作り、翼の下の空気はよりゆっくりと動くにつれて上方に引っ張ります。風が強くなればなるほど、より多くの高度が発生し、飛行機はより多くの重量を支えることができます。

宇宙飛行

ロケット科学は物理学の強い基盤を持っていて、それからインパルスと燃焼から直接その公式を導き出します。燃焼力は測定可能な量であり、それはアパーチャを介して方向付けられて、既知の推力を生み出すことができる。これらの式で、離陸に必要なブーストを計算することが可能です。船の外側の空間の真空はシールによって克服されなければならず、その力は圧力計算で得られる。結論として、宇宙飛行が今日までの最大の成果の1つであるということで、人類の未来は物理学の理解のおかげで決定されました。


原子力

核爆弾は、人間にとって最も強力な武器の1つであり、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って重い原子を分割します。このプロセスは物質に固有のエネルギーのブロックを解除することを可能にします。この物質の理解はまた、私たちが非軍事的使用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します。さらに、核融合(異なる原子の組み合わせ)は、将来のすべてのエネルギー需要に対する解決策となる可能性があります。