13 NHÁNH VẬT LÝ CỔ ĐIỂN VÀ HIỆN ĐẠI - VẬT LÝ - 2026

Trong số các nhánh của vật lý cổ điển và hiện đại, chúng ta có thể nêu bật âm học, quang học hoặc cơ học trong lĩnh vực sơ khai nhất, và vũ trụ học, cơ học lượng tử hoặc thuyết tương đối trong những ứng dụng gần đây hơn.

Vật lý cổ điển mô tả các lý thuyết được phát triển trước năm 1900 và vật lý hiện đại các sự kiện xảy ra sau năm 1900. Vật lý cổ điển đề cập đến vật chất và năng lượng, ở quy mô vĩ mô, mà không đi sâu vào các nghiên cứu phức tạp hơn về lượng tử. của vật lý hiện đại.

Max Planck, một trong những nhà khoa học quan trọng nhất trong lịch sử, đã đánh dấu sự kết thúc của vật lý cổ điển và sự khởi đầu của vật lý hiện đại với cơ học lượng tử.

Các nhánh của vật lý cổ điển

1- Âm học

Tai là công cụ sinh học xuất sắc nhất để nhận các rung động sóng nhất định và diễn giải chúng thành âm thanh.

Âm học, liên quan đến việc nghiên cứu âm thanh (sóng cơ học trong chất khí, chất lỏng và chất rắn), liên quan đến việc sản xuất, điều khiển, truyền, nhận và ảnh hưởng của âm thanh.

Công nghệ âm thanh bao gồm âm nhạc, nghiên cứu các hiện tượng địa chất, khí quyển và dưới nước.

Tâm lý học nghiên cứu những tác động vật lý của âm thanh đối với các hệ thống sinh học, xuất hiện kể từ khi Pythagoras lần đầu tiên nghe thấy âm thanh của dây rung và tiếng búa đập vào cột nước vào thế kỷ thứ 6 trước Công nguyên. Nhưng bước phát triển gây sốc nhất trong y học là công nghệ siêu âm.

2- Điện và Từ trường

Điện và từ trường sinh ra từ một lực điện từ duy nhất. Điện từ học là một nhánh của khoa học vật lý mô tả các tương tác của điện và từ.

Từ trường được tạo ra bởi dòng điện chuyển động và từ trường có thể tạo ra sự chuyển động của các điện tích (dòng điện). Các quy tắc của điện từ học cũng giải thích các hiện tượng địa từ và điện từ, mô tả cách các hạt mang điện của nguyên tử tương tác.

Trước đây, điện từ học đã được trải nghiệm trên cơ sở tác động của tia sét và bức xạ điện từ như một hiệu ứng ánh sáng.

Từ tính từ lâu đã được sử dụng như một công cụ cơ bản để điều hướng bằng la bàn.

Người La Mã cổ đại đã phát hiện ra hiện tượng điện tích ở trạng thái dừng, họ đã quan sát cách thức mà một chiếc lược cọ xát hút các hạt. Trong bối cảnh các điện tích âm và dương, giống như các điện tích đẩy nhau, và các điện tích khác nhau hút nhau.

Bạn có thể muốn biết thêm về chủ đề này bằng cách khám phá 8 loại sóng điện từ và đặc điểm của chúng.

3- Cơ học

Nó liên quan đến hoạt động của các cơ thể vật chất, khi chúng chịu các lực hoặc sự dịch chuyển, và các tác động tiếp theo của các cơ thể trong môi trường của chúng.

Vào buổi bình minh của chủ nghĩa hiện đại, các nhà khoa học Jayam, Galileo, Kepler và Newton đã đặt nền móng cho cái mà ngày nay được gọi là cơ học cổ điển.

Phân ngành này đề cập đến chuyển động của các lực lên các vật thể và hạt đang ở trạng thái nghỉ hoặc chuyển động với tốc độ chậm hơn đáng kể so với tốc độ ánh sáng. Cơ học mô tả bản chất của các cơ quan.

Thuật ngữ vật thể bao gồm các hạt, đường đạn, tàu vũ trụ, các ngôi sao, các bộ phận của máy móc, các bộ phận của chất rắn, các bộ phận của chất lỏng (khí và chất lỏng). Hạt là những vật thể có ít cấu trúc bên trong, được coi như những điểm toán học trong cơ học cổ điển.

Các thể cứng có kích thước và hình dạng, nhưng vẫn giữ được độ đơn giản gần giống với hạt và có thể bán cứng (đàn hồi, chất lỏng).

4- Cơ học chất lỏng

Cơ học chất lỏng mô tả dòng chảy của chất lỏng và chất khí. Động lực học chất lỏng là nhánh mà từ đó các ngành phụ như khí động học (nghiên cứu không khí và các chất khí khác chuyển động) và thủy động lực học (nghiên cứu chất lỏng chuyển động).

Động lực học chất lỏng được áp dụng rộng rãi: để tính toán lực và mômen trong máy bay, xác định khối lượng của chất lỏng dầu mỏ qua các đường ống, ngoài việc dự đoán các kiểu thời tiết, sự nén của tinh vân trong không gian giữa các vì sao và mô hình phân hạch vũ khí hạt nhân.

Nhánh này cung cấp một cấu trúc hệ thống bao gồm các luật thực nghiệm và bán thực nghiệm rút ra từ phép đo lưu lượng và được sử dụng để giải quyết các vấn đề thực tế.

Giải pháp cho vấn đề động lực học chất lỏng liên quan đến việc tính toán các đặc tính của chất lỏng, chẳng hạn như vận tốc dòng chảy, áp suất, mật độ và nhiệt độ cũng như các hàm của không gian và thời gian.

5- Quang học

Quang học đề cập đến các thuộc tính và hiện tượng của ánh sáng và thị lực nhìn thấy được và không nhìn thấy được. Nghiên cứu hành vi và đặc tính của ánh sáng, bao gồm cả các tương tác của nó với vật chất, ngoài việc xây dựng các công cụ thích hợp.

Mô tả hoạt động của ánh sáng nhìn thấy, tia cực tím và tia hồng ngoại. Vì ánh sáng là sóng điện từ, nên các dạng bức xạ điện từ khác như tia X, vi sóng và sóng vô tuyến cũng có những tính chất tương tự.

Ngành này phù hợp với nhiều ngành liên quan như thiên văn học, kỹ thuật, nhiếp ảnh và y học (nhãn khoa và đo thị lực). Các ứng dụng thực tế của nó được tìm thấy trong nhiều đồ vật và công nghệ hàng ngày, bao gồm gương, thấu kính, kính thiên văn, kính hiển vi, laser và sợi quang học.

6- Nhiệt động lực học

Ngành vật lý học nghiên cứu các tác động của công, nhiệt và năng lượng trong một hệ thống. Nó ra đời từ thế kỷ 19 với sự xuất hiện của động cơ hơi nước. Nó chỉ đề cập đến việc quan sát và phản hồi quy mô lớn của một hệ thống có thể quan sát và đo lường được.

Các tương tác khí quy mô nhỏ được mô tả bằng thuyết động học của chất khí. Các phương pháp bổ sung cho nhau và được giải thích dưới dạng nhiệt động lực học hoặc bằng lý thuyết động học.

Các định luật của nhiệt động lực học là:

• Định luật Entanpi : Liên hệ các dạng khác nhau của động năng và thế năng, trong một hệ, với công mà hệ có thể thực hiện, cộng với sự truyền nhiệt.
• Điều này dẫn đến định luật thứ hai, và định nghĩa của một biến trạng thái khác được gọi là định luật entropy .
• Định luật số 0 xác định cân bằng nhiệt động lực học quy mô lớn, về nhiệt độ trái ngược với định nghĩa quy mô nhỏ liên quan đến động năng của các phân tử.

Các nhánh của vật lý hiện đại

7- Vũ trụ học

Nó là nghiên cứu về các cấu trúc và động lực của Vũ trụ ở quy mô lớn hơn. Điều tra nguồn gốc, cấu trúc, sự tiến hóa và điểm đến cuối cùng của nó.

Vũ trụ học, với tư cách là một ngành khoa học, bắt nguồn từ nguyên lý Copernicus - các thiên thể tuân theo các quy luật vật lý giống như của Trái đất - và cơ học Newton, cho phép chúng ta hiểu được các quy luật vật lý này.

Vũ trụ học vật lý bắt đầu vào năm 1915 với sự phát triển của thuyết tương đối rộng của Einstein, sau đó là những khám phá quan sát tuyệt vời vào những năm 1920.

Những tiến bộ đáng kể trong vũ trụ học quan sát kể từ những năm 1990, bao gồm nền vi sóng vũ trụ, các siêu tân tinh ở xa và các cuộc nổi lên dịch chuyển đỏ của thiên hà, đã dẫn đến sự phát triển của một mô hình vũ trụ học tiêu chuẩn.

Mô hình này tuân theo nội dung của một lượng lớn vật chất tối và năng lượng tối chứa trong vũ trụ, bản chất của chúng vẫn chưa được xác định rõ ràng.

8- Cơ học lượng tử

Ngành vật lý nghiên cứu hành vi của vật chất và ánh sáng, ở quy mô nguyên tử và hạ nguyên tử. Mục tiêu của nó là mô tả và giải thích các thuộc tính của phân tử và nguyên tử và các thành phần của chúng: electron, proton, neutron và các hạt bí truyền khác như quark và gluon.

Những đặc tính này bao gồm tương tác của các hạt với nhau và với bức xạ điện từ (ánh sáng, tia X và tia gamma).

Nhiều nhà khoa học đã đóng góp vào việc thiết lập ba nguyên tắc cách mạng dần dần được chấp nhận và kiểm chứng thực nghiệm từ năm 1900 đến năm 1930.

• Các thuộc tính được định lượng . Vị trí, tốc độ và màu sắc đôi khi chỉ có thể xảy ra với số lượng cụ thể (như số lần nhấp chuột). Điều này trái ngược với quan niệm của cơ học cổ điển cho rằng các tính chất đó phải tồn tại trên một quang phổ phẳng, liên tục. Để mô tả ý tưởng rằng một số thuộc tính nhấp chuột, các nhà khoa học đã đặt ra định lượng động từ.
• Hạt nhẹ . Các nhà khoa học đã bác bỏ các thí nghiệm 200 năm bằng cách cho rằng ánh sáng có thể hoạt động giống như một hạt và không phải lúc nào cũng "giống như sóng / sóng trong hồ."
• Sóng vật chất . Vật chất cũng có thể hoạt động như một làn sóng. Điều này được chứng minh qua 30 năm thí nghiệm khẳng định rằng vật chất (chẳng hạn như electron) có thể tồn tại dưới dạng hạt.

9- Thuyết tương đối

Lý thuyết này bao gồm hai lý thuyết của Albert Einstein: thuyết tương đối hẹp, áp dụng cho các hạt cơ bản và tương tác của chúng – mô tả tất cả các hiện tượng vật lý ngoại trừ lực hấp dẫn- và thuyết tương đối rộng giải thích định luật hấp dẫn và mối quan hệ của nó với các lực khác của Thiên nhiên.

Nó áp dụng cho lĩnh vực vũ trụ học, vật lý thiên văn và thiên văn học. Thuyết tương đối đã thay đổi các định đề của vật lý và thiên văn học trong thế kỷ 20, loại bỏ 200 năm lý thuyết Newton.

Ông đưa ra các khái niệm như không thời gian như một thực thể thống nhất, thuyết tương đối đồng thời, sự giãn nở động học và hấp dẫn của thời gian, và sự co lại kinh độ.

Trong lĩnh vực vật lý, ông đã cải tiến khoa học về các hạt cơ bản và các tương tác cơ bản của chúng, cùng với việc bắt đầu kỷ nguyên hạt nhân.

Vũ trụ học và vật lý thiên văn đã dự đoán các hiện tượng thiên văn bất thường như sao neutron, lỗ đen và sóng hấp dẫn.

Vật lý 10 hạt nhân

Nó là một lĩnh vực vật lý nghiên cứu hạt nhân nguyên tử, tương tác của nó với các nguyên tử và hạt khác, và các thành phần cấu tạo của nó.

11-Lý sinh

Về hình thức, nó là một nhánh của sinh học, mặc dù nó có liên quan chặt chẽ với vật lý, vì nó nghiên cứu sinh học với các nguyên tắc và phương pháp vật lý.

12-Vật lý thiên văn

Về mặt hình thức, nó là một nhánh của thiên văn học, mặc dù có liên quan chặt chẽ đến vật lý học, vì nó nghiên cứu vật lý của các ngôi sao, thành phần, sự tiến hóa và cấu trúc của chúng.

13-Địa vật lý

Nó là một nhánh của địa lý, mặc dù nó có liên quan chặt chẽ đến vật lý, vì nó nghiên cứu Trái đất bằng các phương pháp và nguyên tắc của vật lý.

Nghiên cứu các ví dụ từ mỗi nhánh

1- Âm học: Nghiên cứu UNAM

Phòng thí nghiệm âm học của Khoa Vật lý thuộc Khoa Khoa học của UNAM thực hiện nghiên cứu chuyên ngành trong việc phát triển và thực hiện các kỹ thuật cho phép nghiên cứu các hiện tượng âm thanh.

Các thí nghiệm phổ biến nhất bao gồm các môi trường khác nhau có cấu trúc vật lý không giống nhau. Những phương tiện này có thể là chất lỏng, đường hầm gió hoặc sử dụng máy bay phản lực siêu thanh.

Một cuộc điều tra hiện đang diễn ra tại UNAM là phổ tần số của một cây đàn guitar, tùy thuộc vào nơi nó được đánh. Các tín hiệu âm thanh do cá heo phát ra cũng đang được nghiên cứu (Forgach, 2017).

2- Điện và từ: ảnh hưởng của từ trường trong hệ thống sinh học

Đại học Quận Francisco José Caldas thực hiện nghiên cứu về ảnh hưởng của từ trường đối với các hệ thống sinh học. Tất cả điều này để xác định tất cả các nghiên cứu trước đây đã được thực hiện về chủ đề này và đưa ra kiến ​​thức mới.

Nghiên cứu chỉ ra rằng từ trường của Trái đất là vĩnh viễn và năng động, với các chu kỳ xen kẽ cả cường độ cao và thấp.

Họ cũng nói về các loài phụ thuộc vào cấu hình của từ trường này để định hướng bản thân, chẳng hạn như ong, kiến, cá hồi, cá voi, cá mập, cá heo, bướm, rùa, và những loài khác (Fuentes, 2004).

3- Cơ học: cơ thể con người và không trọng lực

Trong hơn 50 năm, NASA đã tiến hành nghiên cứu về tác động của không trọng lực đối với cơ thể con người.

Những cuộc điều tra này đã cho phép nhiều phi hành gia di chuyển an toàn trên Mặt trăng, hoặc sống hơn một năm trên Trạm vũ trụ quốc tế.

Nghiên cứu của NASA phân tích các tác động cơ học mà lực không trọng lực gây ra đối với cơ thể, với mục đích giảm thiểu chúng và đảm bảo rằng các phi hành gia có thể được đưa đến những nơi xa hơn trong hệ mặt trời (Strickland & Crane, 2016).

4- Cơ học chất lỏng: Hiệu ứng Leidenfrost

Hiệu ứng Leidenfrost là hiện tượng xảy ra khi một giọt chất lỏng chạm vào bề mặt nóng, ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sôi của nó.

Các sinh viên tiến sĩ tại Đại học Liège đã tạo ra một thí nghiệm để tìm hiểu ảnh hưởng của lực hấp dẫn đến thời gian bay hơi của một chất lỏng và hành vi của nó trong quá trình này.

Bề mặt ban đầu được gia nhiệt và làm nghiêng khi cần thiết. Các giọt nước được sử dụng được theo dõi bằng ánh sáng hồng ngoại, kích hoạt động cơ servo mỗi khi chúng di chuyển ra khỏi tâm của bề mặt (Nghiên cứu và Khoa học, 2015).

5- Quang học: Các quan sát của Ritter

Johann Wilhelm Ritter là một dược sĩ và nhà khoa học người Đức, người đã tiến hành nhiều thí nghiệm y tế và khoa học. Trong số những đóng góp đáng chú ý nhất của ông cho lĩnh vực quang học là việc phát hiện ra tia cực tím.

Ritter dựa trên nghiên cứu của mình về phát hiện ra ánh sáng hồng ngoại của William Herschel vào năm 1800, do đó xác định rằng sự tồn tại của ánh sáng vô hình là có thể và tiến hành các thí nghiệm với bạc clorua và các chùm ánh sáng khác nhau (Cool Cosmos, 2017) .

6- Nhiệt động lực học: năng lượng mặt trời nhiệt động lực học ở Mỹ Latinh

Nghiên cứu này tập trung vào việc nghiên cứu các nguồn năng lượng và nhiệt thay thế, chẳng hạn như năng lượng mặt trời, có mối quan tâm chính là dự báo nhiệt động lực học của năng lượng mặt trời như một nguồn năng lượng bền vững (Bernardelli, 201).

Vì mục đích này, tài liệu nghiên cứu được chia thành năm loại:

1- Bức xạ mặt trời và sự phân bố năng lượng trên bề mặt trái đất.

2- Công dụng của năng lượng mặt trời.

3- Cơ sở và sự phát triển của việc sử dụng năng lượng mặt trời.

4- Các kiểu và cách lắp đặt nhiệt động lực học.

5- Các nghiên cứu điển hình ở Brazil, Chile và Mexico.

7- Vũ trụ học: Khảo sát Năng lượng Tối

Khảo sát về Năng lượng Tối hay Khảo sát Năng lượng Tối, là một nghiên cứu khoa học được thực hiện vào năm 2015, với mục đích chính là đo cấu trúc quy mô lớn của vũ trụ.

Với cuộc điều tra này, quang phổ đã được mở ra cho rất nhiều câu hỏi vũ trụ học, nhằm xác định lượng vật chất tối có trong vũ trụ hiện tại và sự phân bố của nó.

Mặt khác, các kết quả do DES đưa ra mâu thuẫn với các lý thuyết truyền thống về vũ trụ, được đưa ra sau sứ mệnh không gian Planck, do Cơ quan Vũ trụ Châu Âu tài trợ.

Nghiên cứu này đã xác nhận giả thuyết rằng vũ trụ hiện được cấu tạo bởi 26% vật chất tối.

Bản đồ định vị cũng được phát triển để đo chính xác cấu trúc của 26 triệu thiên hà xa xôi (Bernardo, 2017).

8- Cơ học lượng tử: lý thuyết thông tin và tính toán lượng tử

Nghiên cứu này nhằm điều tra hai lĩnh vực khoa học mới, chẳng hạn như thông tin và máy tính lượng tử. Cả hai lý thuyết đều là nền tảng cho sự tiến bộ của các thiết bị viễn thông và xử lý thông tin.

Nghiên cứu này trình bày tình trạng hiện tại của tính toán lượng tử, được hỗ trợ bởi những tiến bộ được thực hiện bởi Nhóm tính toán lượng tử (GQC) (López), một tổ chức chuyên đưa ra các cuộc nói chuyện và tạo ra kiến ​​thức về chủ đề này, dựa trên cơ sở đầu tiên. Các định đề của Turing về máy tính.

9- Thuyết tương đối: Thí nghiệm Icarus

Nghiên cứu thực nghiệm của Icarus, được thực hiện trong phòng thí nghiệm Gran Sasso, Ý, đã mang lại sự yên tâm cho giới khoa học khi xác minh rằng thuyết tương đối của Einstein là đúng.

Nghiên cứu này đo tốc độ của bảy hạt neutrino bằng chùm sáng do Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu (CERN) cung cấp, kết luận rằng neutrino không vượt quá tốc độ ánh sáng, như đã được kết luận trong các thí nghiệm trước đây trong cùng một phòng thí nghiệm.

Những kết quả này trái ngược với kết quả thu được trong các thí nghiệm trước đây của CERN, những người trong những năm trước đã kết luận rằng neutrino di chuyển nhanh hơn ánh sáng 730 km.

Rõ ràng, kết luận mà CERN đưa ra trước đây là do kết nối GPS kém vào thời điểm thí nghiệm được thực hiện (El tiempo, 2012).

Người giới thiệu

1. Vật lý cổ điển khác vật lý hiện đại như thế nào? Phục hồi tại reference.com.
2. Điện và từ. Thế giới Khoa học Trái đất. Bản quyền 2003, The Gale Group, Inc. Lấy trên encyclopedia.com.
3. Cơ học. Đã khôi phục tại wikipedia.org.
4. Động lực học chất lỏng. Đã khôi phục tại wikipedia.org.
5. Quang học. Định nghĩa. Đã khôi phục tại Dictionary.com.
6. Quang học. McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology (Lần xuất bản thứ 5). McGraw-Hill. Năm 1993.
7. Quang học. Đã khôi phục tại wikipedia.org.
8. Thuật ngữ động lực học là gì? Đã khôi phục tại grc.nasa.gov.
9. Einstein A. (1916). Thuyết Tương đối: Thuyết Đặc biệt và Tổng quát. Đã khôi phục tại wikipedia.org.
10. Will, Clifford M (2010). "Tính tương đối". Grolier Multimedia Encyclopedia. Đã khôi phục tại wikipedia.org.
11. Bằng chứng cho vụ nổ Big Bang là gì? Đã khôi phục tại astro.ucla.edu.
12. Planck tiết lộ và vũ trụ gần như hoàn hảo. Đã khôi phục trong esa.int.