Как пишется по физике или по физики: По физике или по физики

2} ).\)

Внесистемными единицами измерения данной величины являются мм рт.ст. (миллиметр ртутного столба), мм.в.ст. (миллиметр водяного столба), атмосфера, бар.

Содержание

Общая формула 

Значение давления находится по формуле:

\(p=\frac{F}{S} ,\)

где \(F\) — сила, которая действует на поверхность, \(S\) — площадь этой поверхности.

Основываясь на формуле, можно сделать вывод о том, что чем больше площадь опоры, тем меньше давление, которое воздействует одной и той же силой на эту опору. Это отлично демонстрируется, когда человек на лыжах меньше проваливается в снег, чем тот, который передвигается без них.

Давление, которое производится на жидкость или газ, передается на любую точку равнонаправленно, то есть одинаково в каждом из направлений. Данное утверждение получило название закона Паскаля.

Формула гидростатического давления

Гидростатическое давление — это воздействие столба жидкости в состоянии равновесия на дно, а также стенки сосуда.

Важно понимать:

  • давление внутри жидкости на определенном уровне одинаково во всех направлениях. При увеличении глубины давление увеличивается;
  • давление столба жидкости не зависит от формы сосуда.

Давление жидкости на дно сосуда обуславливается плотностью жидкости, а также ее высотой столба. Измерить можно по формуле:

\(p = gρh\)

При данном расчете плотность \(ρ\) следует считать в килограммах на кубический метр, а высоту столба жидкости \(h\) — в метрах, \(g = 9,8 \frac{Н}{кг}\), тогда итог будет выражен в паскалях.

Парциальное давление и его формула

Парциальное давление — то, которое имел бы газ, который входит в состав газовой смеси, если бы он один занимал весь объем, который занимает объем смеси при той же температуре.

Давление отдельного газа из смеси находится по формуле:

\(p1 = x1p,\)

где \(p1\) — парциональное давление конкретного газа в газовой смеси, \(x1\) — мольная доля этого газа, а \(p\) — общее давление газовой смеси.

Также его можно найти следующим образом:

\(p1=\frac{h2RT}{V}\)

Здесь \(V\) — объем смеси, \(T\) — температура смеси.

Общее давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений каждого газа в смеси.

\(p = p1 + p2 + p3 … + p4\)

Формула давления идеального газа

Давление газа на стенки сосуда, а также на помещенное в него тело, возникает благодаря ударам молекул.

Для установления связи между объемом, давлением и температурой существует уравнение Клапейрона-Менделеева. Оно имеет вид:

\(pV=nRT\)

Здесь \(V\) — объем, \(R\) — газовая постоянная, равная \(8,31431 \frac{Дж}{моль\cdotК}\) , \(T\) — температура, \(n\) — количество молей газа.

Выводы на основе данного уравнения:

  • при уменьшении объема газа его давление увеличивается, а при увеличении объема — уменьшается при условии того, что масса и температура газа остаются неизменными;
  • давление газа в закрытом сосуде увеличивается при увеличении температуры газа.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории имеет вид:

\(p=\frac{2}{3}nEk\)

Сложно? Обращайтесь за помощью к нашим авторам. Для ФениксХелп нет ничего невозможного.

Типичный вид решения задач по физике

Должен сразу предупредить, что эта заметка не для гуманитариев — она для физиков, потому что будет понятна наверное только физикам. Если воспользоваться любым задачником по физике и выбрать там несколько задач для решения, то форма записи условий задач и хода решения наверное будет различаться от страны к стране. Возможно даже различия будут внутри одной страны, если «решатели» из разных регионов.

Лично я привык записывать условие задачи в столбик в левой части страницы под словом «Дано» с двоеточием, что нужно найти я записывал под горизонтальной чертой под условием. Решение располагалось в правой части страницы и отделялось от условия и вопроса вертикальной линией. Меня учили так оформлять решение задач вначале в школе, а потом в университете. По идее в решении нужно еще описывать словами ход своих мыслей, но тут я был плохим учеником — я использовал для записи решения практически одни только формулы с редкими вставками на русском языке.

Делал я так потому, что физику все будет понятно из формул, а не-физику это решение обычно не понятно и с комментариями к формулам. В качестве иллюстрации приведу решение пары задач из молекулярной физики — это мой обычный стиль записи.

Задача 5.88: Азот находится в закрытом сосуде объемом 3 л при температуре 27 °C и давлении 3 ат. После нагревания давление в сосуде повысилось до 25 ат. Определить: 1) температуру азота после нагревания, 2) количество сообщенного азоту тепла.

Итак, наш ответ: T2 = 2500 К и δQ = 16,5 кДж. Если заглянуть в ответы задачника, то там мы найдем следующие значения: T2 = 2500 К и δQ = 16,3 кДж.

Разница в последней цифре возникла из-за округлений значений при переводе единиц.

Задача 5.179: Двухатомный газ, находящийся при температуре 27 °C и давлении в 2·106н/м2 сжимается адиабатически от объема V1 до объема V2 = 0,5 V1. Найти температуру и давление газа после сжатия.

Дано:
γ = 1,4
V2 = 0,5 V1
T1 = 300 К
P1 = 2·106 Па

T2 — ?
P2 — ?




В ответе я получил значения T2 = 296 K и P2 = 5,3 · 106 Па. В задачнике в ответах написано T2 = 123 °C и P2 = 52,8 · 105н/м2.

Казалось бы полученный мною ответ неверный, но… если перевести градусы Кельвина в градусы Цельсия, то мы получим искомые 123 градуса, а единицами н/м2 в этом задачнике помечают Ньютон на метр в квадрате, что является Паскалем.

Знаком => я помечал логическое следствие и возможно это неверное обозначение. Для отрисовки формул я использовал сервис LaTeX2gif, а задачи взяты из задачника В.С. Волькенштейн «Сборник задач по общему курсу физики» 1976 года издания.

Если вы встречали другое оформление изложения хода решения физической задачи, то я был бы благодарен за его пример.

Урок 10. электромагнитные волны — Физика — 11 класс

Физика, 11 класс

Урок 10. Электромагнитные волны

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

  1. Основные положения электромагнитной теории Максвелла и опытное доказательство Герцем существования электромагнитных волн.
  2. Электромагнитная волна и её характеристики, вихревое поле, шкала электромагнитных волн.

Глоссарий по теме

Вихревым электрическим полем называется поле, силовые линии которого нигде не начинаются и не заканчиваются, представляют собой замкнутые линии.

Электромагнитное поле – особая форма материи, осуществляющая электромагнитное взаимодействие.

Электромагнитные

волны – это электромагнитные колебания, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью.

Точечный источник излучения – это источник, размеры которого много меньше расстояния, на котором оценивается его действие, и он посылает электромагнитные волны по всем направлениям с одинаковой интенсивностью.

Плотностью потока электромагнитного излучения называют отношение электромагнитной энергии переносимой волной за время через перпендикулярную лучам поверхность площадью S, к произведению площади на время.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.. Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2016. – С. 140-150

Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс.-М.:Дрофа,2009.- С.20-22

Основное содержание урока

Часто вы слышите от заботливых мам: «Не клади телефон под подушку! Не сиди долго за компьютером.

Не находись долго около микроволновки! Не носи телефон в кармане! Вредно для здоровья, опасно для жизни, есть риск заболеть раковыми заболеваниями, действуют электромагнитные волны».

Вселенная-это океан электромагнитных излучений. Человек живет в нем, не замечая волн, проникающих в окружающее пространство. Включив лампочку или греясь у камина, человек заставляет источник этих волн работать, не задумываясь об их свойствах. Открытие природы электромагнитного излучения, позволило человечеству в течение XX века освоить и ввести в эксплуатацию различные его виды.

Сегодня мы поговорим об электромагнитных волнах, что это? Каковы его характеристики?

Когда мы слышим слово «волна», что вы себе представляете? Волны на море, на реке, волна в ванной комнате, и т.д. это механические волны. Механика переводится как движение. Мы их видим и способны определить его характеристики. Вспомним, какие величины характеризуют механические волны.

Период – это время, за которое совершается одно колебание. Период обозначается буквой Т, измеряется в секундах. Определяется по формуле:

Частота – это число колебаний в единицу времени. Частота — обозначается буквой ν (ню), измеряется в герцах Гц и определяется по формуле:

Амплитуда – это наибольшее отклонение от положения равновесия. Амплитуда – обозначается буквой А, измеряется в метрах.

Длина волны — это кратчайшее расстояние между точками, колеблющимися в одинаковых фазах. Обозначается буквой лямбда λ, измеряется в метрах м,

Скорость — υ, м/с

Механические волны имеют много общего с электромагнитными волнами, но есть и существенные различия. Они распространяются в твердой, жидкой, газообразной среде, можем ли мы обнаружить их нашими чувствами? Да, в твердых средах-это могут быть землетрясения, колебания струн музыкальных инструментов. В жидкости — волны в море, в газах-это распространение звуков. С электромагнитными волнами не все так просто. Мы не чувствуем и не осознаем, сколько электромагнитных волн пронизывает наше пространство.

Радиоволны, телевизионные волны, солнечный свет, Wi-Fi, излучение мобильного телефона и многое другое являются примерами электромагнитного излучения. Если бы мы могли видеть их, мы не смогли бы видеть друг друга за столькими электромагнитными волнами. Электромагнитные волны играют огромную роль в жизни современного человека — с их помощью мы передаем информацию, общаемся, обмениваемся данными, изучаем окружающий мир и многое другое. Сегодня мы должны понять понятие электромагнитных волн, выяснить, как получить электромагнитные волны и какими свойствами они обладают.

Какова история открытия электромагнитных волн? В 1820 году Эрстед обнаружил действие электрического тока на магнитную стрелку, что привело к возникновению новой области физики — электромагнетизма. В 1831 году Фарадей открыл явление электромагнитной индукции: переменное магнитное поле создает переменный электрический ток. В 1864 году Максвелл предположил, что при изменении электрического поля возникает вихревое магнитное поле. В 1887 году Герц экспериментально подтвердил гипотезу Максвелла о существовании электромагнитного поля.

Для подтверждения гипотезы Максвелла о существовании электромагнитного поля необходимо было экспериментально открыть электромагнитные волны. Это сделал немецкий физик Генрих Герц, который использовал устройство, названное в его честь вибратором Герца-открытый колебательный контур.

Генрих Герц

(1857–1894)

Простейшая система, в которой возникают электромагнитные колебания, называется колебательным контуром.

Для того, чтобы иметь колебания в цепи, необходимо зарядить конденсатор. В результате периодической перезарядки конденсатора в цепи возникают колебания. Между обкладками конденсатора возникает переменное электрическое поле. А вокруг него переменное магнитное поле, вихрь и вихрь переменного электрического поля и др. Таким образом, в пространстве электромагнитное поле распространяется в виде электромагнитных волн. Генри Герц измерил частоту ν гармонических колебаний в цепи и длину λ электромагнитной волны и определил скорость электромагнитной волны:

υ = λ·ν

Значение скорости электромагнитной волны, полученное в эксперименте Герца, совпало со значением скорости электромагнитной волны по гипотезе Максвелла с = 299 792 458 м = 300 000 км/с. Чтобы сделать излучение более интенсивным, необходимо увеличить циклическую частоту. По формуле: ω=1/√(L∙C) частота зависит от индуктивности катушки и емкости конденсатора. Так, необходимо уменьшить индуктивность L и электрическую емкость C. для этого необходимо уменьшить количество витков катушки и раздвинуть обкладки конденсатора. Закрытый колебательный контур превращается в открытый – прямой проводник. Проводник был разрезан, оставляя зазор, чтобы поставить шары и зарядить до высокой разности потенциалов. В результате между шариками проскакивала искра. Возбуждая в вибраторе с помощью источника высокого напряжения, серии импульсов быстроизменяющегося тока, Герц получал электромагнитные волны высокой частоты. Электромагнитные волны регистрировались Герцем с помощью приемного вибратора (резонатора), который является тем же устройством, что и излучающий вибратор

Итак, процесс взаимного порождения электрического поля переменным магнитным полем и изменение магнитного поля электрическое поле может продолжать распространяться, захватывая новые области пространства. Переменные электрическое и магнитное поля, распространяющиеся в пространстве и генерирующие друг друга, называются электромагнитной волной.

Электромагнитное поле-особая форма материи, осуществляющая электромагнитное взаимодействие. И это поле имеет совершенно иную природу, чем электростатическое. Линии натяжения не имеют начала и конца, они замкнуты. Отсюда и название вихревого поля. Вихревое электрическое поле-это поле, силовые линии которого не начинаются и не заканчиваются нигде, а являются замкнутыми линиями.

Чем быстрее меняется магнитная индукция, тем больше напряженность электрического поля. Сила, действующая на заряд со стороны вихревого электрического поля, равна:

Но, в отличие от электростатического поля, работа вихревого электрического поля на замкнутой линии не равна нулю. Так как при перемещении заряда вдоль замкнутой линии напряженности электрического поля работа на всех участках пути имеет один и тот же знак, потому, что сила и перемещение совпадают по направлению.

Согласно теории Максвелла, электромагнитная волна переносит энергию. Энергия электромагнитного поля волны в данный момент времени меняется периодически в пространстве с изменением векторов  и Электрическое и магнитное поля в электромагнитной волне перпендикулярны друг к другу, причем каждое из них перпендикулярно к направлению распространения волны:

Таким образом, электромагнитная волна является поперечной волной. Электромагнитная волна излучается колеблющимися зарядами, при этом важно, чтобы заряды двигались с ускорением. Электромагнитная волна, как и механическая, характеризуется периодом и частотой колебаний, длиной волны и скоростью распространения. Период Т – это время одного колебания. Частота ν – это число колебаний за одну секунду. Длина волны λ — это расстояние, на которое распространяется электромагнитная волна за время одного периода. В вакууме для электромагнитной волны период Т и частота ν и длина волны λ связаны соотношениями:

Герц не только открыл электромагнитные волны, но и показал, что они ведут себя подобно другим волнам. Они поглощаются, отражаются, преломляются, наблюдаются явления интерференции и дифракции волн. Вычисленная на основании гипотезы Максвелла скорость электромагнитной волны совпала с наблюдаемой в опытах скоростью света. Это совпадение позволило предположить, что свет является одним из видов электромагнитных волн.

Свойства электромагнитных волн:

Отражение электромагнитных волн: волны хорошо отражаются от металлического листа, причем угол падения равен углу отражения;

Поглощение волн: электромагнитные волны частично поглощаются при переходе через диэлектрик;

Преломление волн: электромагнитные волны меняют свое направление при переходе из воздуха в диэлектрик;

Интерференция волн: сложение волн от когерентных источников;

Дифракция волн: отгибание волнами препятствий.

Фронтом волны называется геометрическое место точек, до которых дошли возмущения в данный момент времени. Поверхность равной фазы называется волновой поверхностью. Плоской волной называется волна, у которой волновая поверхность — плоскость. Линия, перпендикулярная волновой поверхности, называется лучом. Электромагнитная волна, как мы уже сказали, переносит энергию. Луч указывает направление, в котором волна переносит энергию. Тогда для плоской электромагнитной волны скорость, которой перпендикулярна поверхности площадью s, то можно ввести понятие плотность потока излучения. Плотностью потока электромагнитного излучения называют отношение электромагнитной энергии переносимой волной за время через перпендикулярную лучам поверхность площадью S, к произведению площади на время.

Иногда ее называют интенсивностью волны. Плотностью потока электромагнитного излучения пропорциональна четвертой степени циклической частоты.

Источники излучения электромагнитных волн разнообразны, но самым простым является точечный источник. Точечный источник излучения – это источник, размеры которого много меньше расстояния, на котором оценивается его действие, и он посылает электромагнитные волны по всем направлениям с одинаковой интенсивностью (например, звёзды).

Длина электромагнитных волн различна: от значений порядка 1013 м (низкочастотные колебания) до 10-10 м (γ-лучи). Свет составляет ничтожную часть широкого спектра электромагнитных волн. Принято выделять низкочастотное излучение, радиоволны, инфракрасное излучение, видимое излучение, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение, -излучение. Атомные ядра испускают самое коротковолновое -излучение. Особого различия между отдельными излучениями нет. Излучения различной длины волны отличаются друг от друга по способу их получения (излучение антенны, тепловое излучение, излучение при торможении быстрых электронов и др.) и методам регистрации. Электромагнитные волны обнаруживаются, в конечном счете, по их действию на заряженные частицы. В вакууме излучение любой длины волны распространяется со скоростью 300 000 км/с. Если мысленно разложить эти виды по возрастанию частоты или убыванию длины волны, то получится широкий непрерывный спектр – шкала электромагнитных излучений.

Сегодня мы знаем, что к опасным видам излучения относятся: гамма-излучение, рентгеновские лучи и ультрафиолетовое излучение, остальные – безопасны. Распределение электромагнитных излучений по диапазонам условное и резкой границы между областями нет. Вся шкала электромагнитных волн является подтверждением того, что все излучения обладают одновременно квантовыми и волновыми свойствами.

В зависимости от своей частоты или длины волны электромагнитные волны имеют различное применение. Они несут людям пользу и вред. Бытовые обогревательные приборы, приборы для приготовления еды, телефоны, компьютеры, вышки сотовой связи и телебашни, электропровода излучают электромагнитные волны. Больше других источников электромагнитные волны у нас дома излучают мобильные телефоны, микроволновые печи, холодильники, электрические кухонные плиты. Самым мощным источником излучения являются линии электропередач, и строить жилые дома под ними, воспрещено. Антенны радиопередатчиков нельзя устанавливать на сооружениях, в которых живут люди. Эмбрионы и ткани, находящиеся в стадии роста, больше всего подвержены влиянию волн, воздействуют электромагнитное поле на центральную нервную систему и мышцы тела. Это влияние становится причиной бессонницы и дисфункций в неврологической области, нарушения частоты биений сердца и скачков давления. Но есть, и полезные свойства электромагнитных волн. Их используют в физиотерапевтическом лечении некоторых болезней так как они способствуют быстрому заживлению тканей, останавливает развитие воспалительных процессов. Мы сегодня исключить полностью общение с электромагнитными волнами не можем, но чтобы обезопасить себя дома, надо грамотно устанавливать бытовые устройства в комнатах.

Итак, свойства электромагнитных волн:

1. Электромагнитная волна представляет собой распространение в пространстве с течением времени переменных (вихревых) электрических и магнитных полей.

2. Электромагнитные волны излучаются зарядами, которые движутся с ускорением, например, при колебаниях. Причем, чем больше ускорение колеблющихся зарядов, тем больше интенсивность излучения волны.

3. Векторы  и в электромагнитной волне перпендикулярны друг другу и перпендикулярны направлению распространения волны.

4.Электромагнитная волна является поперечной.

Разбор тренировочного задания

1. Определить, на какой частоте работает передатчик, если длина излучаемых им волн равна 200 м.

Дано:

𝛌=200 м

с=3·108 м/с

𝞶 -?

Решение:

Частоту выражаем через длину волны и скорость.

Ответ:

2. Ёмкость конденсатора колебательного контура Какова индуктивность катушки контура, если идет прием станции, работающей на длине волны 1000 метров?

Дано:

𝛌= 1000 м

с=3·108 м/с

L- ?

Решение:

Формула Томсона для периода колебаний:

Период колебаний выражаем через длину волны и скорость:

Ответ:

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Различные примеры физических явлений

Физика — это отрасль науки. Это одна из самых фундаментальных научных дисциплин. Основная цель физики — объяснить, как вещи движутся в пространстве и времени, и понять, как ведет себя Вселенная. Он изучает материю, силы и их эффекты.

Слово физика происходит от греческого слова ἡ φύσις, что означает «природа». [1] Физику также можно определить как «та область знаний, которая относится к порядку природы или, другими словами, к регулярной последовательности событий». [2]

Физика играет очень важную роль в разработке новых технологий, таких как самолеты, телевизоры, компьютеры и ядерное оружие. Механика, раздел физики, помогла развить математическую область исчисления.

Современная физика связывает представления о четырех законах симметрии и сохранения энергии, импульса, заряда и четности.

Астрономия, часть физики, является древнейшей естественной наукой. В прошлом это было частью «натурфилософии» наряду с другими областями науки, такими как химия и биология. В ходе научной революции эти области разделились, и физика стала отдельной областью знаний.

Древняя астрономия[изменить | изменить источник]

Астрономия – старейшая естественная наука. Шумеры и древние египтяне изучали звезды в основном с целью предсказания и религии. Первые вавилонские звездные карты датируются примерно 1200 годом до нашей эры. Периодичность астрономических событий также восходит к вавилонянам. [3] Их понимание не было научным, но их наблюдения повлияли на более позднюю астрономию.Большая часть астрономии пришла из Месопотамии, Вавилонии, Древнего Египта и Древней Греции. Астрономы из Египта построили монументы, показывающие, как движутся объекты на небе, а большинство названий созвездий в северном полушарии пришло от греческих астрономов.

Натурфилософия[изменить | изменить источник]

Натурфилософия зародилась в Греции около 650 г. до н.э., когда движение философов заменило суеверие натурализмом, отвергавшим духовное. Примерно в этот период Левкипп и его ученик Демокрит предложили идею атома.

Физика в средневековом исламском мире[изменить | изменить источник]

Исламские ученые продолжали изучать аристотелевскую физику во время Золотого века ислама. Одним из основных вкладов была наблюдательная астрономия. Некоторые, такие как Ибн Сахл, Аль-Кинди, Ибн аль-Хайтам, Аль-Фариси и Авиценна, работали над оптикой и зрением. В «Книге оптики» Ибн аль-Хайтам отверг прежние греческие представления о зрении и предложил новую теорию. Он изучал, как свет попадает в глаз, и разработал камеру-обскуру.Позже европейские ученые построили по этой книге очки, увеличительные стекла, телескопы и фотоаппараты.

Классическая физика[изменить | изменить источник]

Физика стала отдельной областью изучения после научной революции. [4] Эксперименты Галилея помогли создать классическую физику. Хотя он не изобретал телескоп, он использовал его, когда смотрел в ночное небо. Он поддерживал идею Коперника о том, что Земля движется вокруг Солнца (гелиоцентризм). Он также исследовал гравитацию.Исаак Ньютон использовал идеи Галилея, чтобы создать свои три закона движения и свой закон всемирного тяготения. Вместе эти законы объясняли движение падающих тел вблизи Земли и движение Земли и планет вокруг Солнца. [5]

За пару столетий промышленная революция была в самом разгаре и было сделано еще много открытий во многих областях науки. Законов классической физики достаточно для изучения объектов, которые движутся намного медленнее скорости света и не являются микроскопическими.Когда ученые впервые изучали квантовую механику, им пришлось создать новый набор законов, что стало началом современной физики.

Современная физика[изменить | изменить источник]

Исследовав частицы, ученые обнаружили то, что не могла объяснить классическая механика. Классическая механика предсказывала, что скорость света может изменяться, но эксперименты показали, что скорость света остается неизменной. Это было предсказано специальной теорией относительности Альберта Эйнштейна. Эйнштейн предсказал, что скорость электромагнитного излучения в пустом пространстве всегда будет одинаковой.Его взгляд на пространство-время заменил древнюю идею о том, что пространство и время — совершенно разные вещи.

Макс Планк придумал квантовую механику, чтобы объяснить, почему металл высвобождает электроны, когда на него светит свет, и почему материя испускает излучение. Квантовая механика применима к очень маленьким вещам, таким как электроны, протоны и нейтроны, из которых состоит атом. Такие люди, как Вернер Гейзенберг, Эрвин Шредингер и Поль Дирак, продолжали работать над квантовой механикой, и в конце концов мы получили Стандартную модель. [6] [7]

Физика изучает энергию и материю в пространстве и времени и то, как они связаны друг с другом. Физики предполагают существование массы, длины, времени и электрического тока, а затем определяют (придают значение) все другие физические величины в терминах этих основных единиц. Масса, длина, время и электрический ток никогда не определяются, но всегда определяются стандартные единицы, используемые для их измерения. В Международной системе единиц (сокращенно СИ от французского S ystème I международная) килограмм является основной единицей массы, метр является основной единицей длины, секунда является основной единицей времени, и ампер является основной единицей электрического тока.В дополнение к этим четырем единицам есть еще три: моль, который является единицей количества вещества, кандела, которая измеряет силу света (мощность освещения) и кельвин, единица измерения температуры.

Физика изучает движение вещей и силы, заставляющие их двигаться. Например, скорость и ускорение используются в физике, чтобы показать, как движутся объекты. Кроме того, физики изучают силы гравитации, электричества, магнетизма и силы, удерживающие объекты вместе.

Физика изучает очень большие и очень маленькие вещи. Например, физики могут изучать звезды, планеты и галактики, но могут также изучать небольшие частицы материи, такие как атомы и электроны. Они также могут изучать звук, свет и другие волны. Кроме того, они могли исследовать энергию, тепло и радиоактивность и даже пространство и время. Физика не только помогает людям понять, как объекты движутся, но и как они меняют форму, как они издают шум, насколько они горячие или холодные и из чего они сделаны на самом маленьком уровне.Короче говоря, физика — это область науки, изучающая свойства материи и энергии, а также взаимодействие между ними.

Физика является количественной наукой, потому что она основана на измерении числами. Математика используется в физике для создания моделей, которые пытаются предсказать, что произойдет в природе. Эти прогнозы сравниваются с тем, как устроен реальный мир. Физики всегда работают над тем, чтобы сделать свои модели мира лучше.

Классическая механика содержит основные темы, такие как законы движения Ньютона, механика Лагранжа, гамильтонова механика, кинематика, статика, динамика, теория хаоса, акустика, гидродинамика, механика сплошной среды. Классическая механика — это все о силах, действующих на тело в природе, уравновешивающих силы, поддерживающих состояние равновесия и т. д.

Электромагнетизм изучает заряды на конкретном теле. Он содержит такие подразделы, как электростатика, электродинамика, электричество, магнетизм, магнитостатика, уравнения Максвелла, оптика.

Термодинамика и статистическая механика связаны с температурой. Он включает в себя основные темы, такие как тепловая машина, кинетическая теория. В нем используются такие термины, как теплота (Q), работа (Вт) и внутренняя энергия (U).Первый закон термодинамики дает нам связь между ними следующим уравнением (ΔU = Q Вт )

Квантовая механика — это изучение частиц на атомном уровне с учетом атомной модели. Он включает в себя подтемы Формулировка интеграла по путям, теория рассеяния, уравнение Шредингера, квантовая теория поля, квантовая статистическая механика.

Относительность[изменить | изменить источник]

Общее описание[изменить | изменить источник]

Физика — это наука о материи и ее взаимодействии. Материя — это любой физический материал во Вселенной. Все сделано из материи. Физика используется для описания физической вселенной вокруг нас и для предсказания ее поведения. Физика — это наука, занимающаяся открытием и характеристикой универсальных законов, управляющих материей, движением и силами, пространством и временем, а также другими характеристиками мира природы.

Широта и цели физики[изменить | изменить источник]

Диапазон физики широк: от мельчайших компонентов материи и сил, удерживающих их вместе, до галактик и даже более крупных объектов.Есть только четыре силы, которые действуют во всем этом диапазоне. Однако считается, что даже эти четыре взаимодействия (гравитация, электромагнетизм, слабое взаимодействие, связанное с радиоактивностью, и сильное взаимодействие, которое удерживает протоны и нейтроны в атоме) являются разными частями единой силы.

Физика в основном сосредоточена на создании все более простых, более общих и более точных правил, определяющих характер и поведение самой материи и пространства. Одна из основных целей физики — создание теорий, применимых ко всему во Вселенной.Другими словами, физику можно рассматривать как изучение тех универсальных законов, которые определяют на самом базовом уровне поведение физической вселенной.

Физика использует научный метод[изменить | изменить источник]

Физика использует научный метод. То есть собираются данные экспериментов и наблюдений. Создаются теории, пытающиеся объяснить эти данные. Физика использует эти теории не только для описания физических явлений, но и для моделирования физических систем и прогнозирования поведения этих физических систем.Затем физики сравнивают эти предсказания с наблюдениями или экспериментальными данными, чтобы показать, верна ли теория или нет.

Теории, хорошо подкрепленные данными, особенно простые и общие, иногда называют научными законами. Конечно, все теории, в том числе известные как законы, могут быть заменены более точными и общими законами, когда обнаруживается несоответствие данным. [8]

Физика количественная[изменить | изменить источник]

Физика более количественная, чем большинство других наук.То есть многие наблюдения в физике могут быть представлены в виде численных измерений. Большинство теорий в физике используют математику для выражения своих принципов. Большинство предсказаний этих теорий являются числовыми. Это связано с тем, что области, к которым обращается физика, лучше работают с количественными подходами, чем другие области. Науки также имеют тенденцию становиться более количественными со временем, поскольку они становятся более высокоразвитыми, и физика является одной из древнейших наук.

Области физики[изменить | изменить источник]

Классическая физика обычно включает области механики, оптики, электричества, магнетизма, акустики и термодинамики.Термин «современная физика» обычно используется для обозначения областей, основанных на квантовой теории, включая квантовую механику, атомную физику, ядерную физику, физику элементарных частиц и физику конденсированных сред, а также более современные области общей и специальной теории относительности, но последние две часто считаются областями классической физики, поскольку они не опираются на квантовую теорию. Хотя это различие можно найти в более старых работах, оно не представляет нового интереса, поскольку теперь считается, что квантовые эффекты важны даже в областях, которые раньше назывались классическими.

Подходы в физике[изменить | изменить источник]

Есть много способов изучать физику и много разных занятий в физике. Двумя основными видами деятельности являются сбор данных и разработка теорий.

Некоторые разделы физики можно изучать экспериментально. Например, Галилео Галилей изобрел кинематику, проводя эксперименты и изучая данные. Экспериментальная физика ориентирована в основном на эмпирический подход. Некоторые эксперименты проводятся для изучения природы, а другие — для получения данных, которые можно сравнить с предсказаниями теорий.

Некоторые другие области физики, такие как астрофизика и геофизика, в основном относятся к наблюдательным наукам, потому что большую часть их данных приходится собирать пассивно, а не путем экспериментов. Галилей, например, мог только посмотреть на Юпитер и обнаружить, что у него есть спутники. Однако наблюдательные программы в этих областях используют многие из тех же инструментов и технологий, которые используются в экспериментальных разделах физики.

Теоретическая физика часто использует количественные подходы для разработки теорий, пытающихся объяснить данные.Таким образом, физики-теоретики часто используют инструменты из математики. Теоретическая физика часто может включать в себя создание количественных прогнозов физических теорий и количественное сравнение этих прогнозов с данными. Теоретическая физика иногда создает модели физических систем до того, как будут доступны данные для проверки и поддержки этих моделей.

Эти два основных занятия в физике, сбор данных, создание теории и проверка, требуют множества различных навыков. Это привело к большой специализации в физике, а также к внедрению, развитию и использованию инструментов из других областей.Например, физики-теоретики используют в своей работе математику и числовой анализ, статистику, вероятность и компьютерное программное обеспечение. Физики-экспериментаторы разрабатывают приборы и методы сбора данных, используя технику, вычислительную технику и многие другие области техники. Часто инструменты из этих других областей не совсем подходят для нужд физики и нуждаются в изменении или создании более совершенных версий.

Часто бывает, что новая физика открывается, если физики-экспериментаторы проводят эксперимент, который не могут объяснить современные теории, или когда физики-теоретики создают теории, которые затем могут быть проверены физиками-экспериментаторами.

Экспериментальная физика, техника и технология связаны между собой. Для экспериментов часто требуются специализированные инструменты, такие как ускорители частиц, лазеры, а важные промышленные приложения, такие как транзисторы и магнитно-резонансная томография, появились в результате прикладных исследований.

Выдающиеся физики[изменить | изменить источник]

  1. ↑ В начале Фейнмановских лекций по физике Ричард Фейнман предлагает атомистическую гипотезу как единственную наиболее важную научную концепцию, согласно которой все вещи состоят из атомов — маленьких частиц, которые движутся в вечном движении, притягивая друг друга. другой, когда они находятся на небольшом расстоянии друг от друга, но отталкиваются друг от друга …»
  2. ↑ Максвелл Дж. К. 1878. Материя и движение . Ван Ностранд, стр. 9. ISBN 0-486-66895-9
  3. ↑ Aaboe A. 1991. Месопотамская математика, астрономия и астрология . Кембриджская древняя история. Том III (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-22717-9
  4. ↑ Дейкстерхуис Э.Дж. 1986. Механизация картины мира: от Пифагора до Ньютона . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-08403-9
  5. ↑ Бен-Хаим М.2004. Экспериментальная философия и рождение эмпирической науки: Бойль, Локк и Ньютон . Олдершот: Ашгейт. ISBN 0-7546-4091-4
  6. ↑ Эйнштейн, Альберт и Инфельд, Леопольд 1938. Эволюция физики: от ранней концепции к теории относительности и квантов . Издательство Кембриджского университета. Нематематический счет.
  7. ↑ Фейнман Р.П. ; Лейтон Р. Б. и Сэндс М. 1963. Фейнмановские лекции по физике . 1. ISBN 0-201-02116-1
  8. ↑ Уравнение (т.ж., f = m a) называется «законом», когда имеются четкие эмпирические результаты, его обосновывающие.
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Физика .

разных способов написания физики? Все способы написания имени Physics

Различные способы написания Physics? Все способы написания имени Физика

 

Реклама

 

Различные способы написания физики.Если вы ищете варианты написания альтернативных имен, мы можем вам помочь. В этом списке есть различные способы написания физики.

 

 

Правильное написание физики на английском языке

Существует множество правильных способов написания Physics в зависимости от того, в какой языковой комнате вы живете. Как пишется Physics по-английски? Несмотря на то, что это распространенное имя, многие люди до сих пор пишут его неправильно. Именно поэтому мы отображаем наиболее распространенное написание имени.

Правильное английское написание этого имени: Physics

 

Различные более короткие способы написания физики

Названия из 7 букв с таким же написанием, как и Физика.Имена, начинающиеся с P, и имена, заканчивающиеся на S.

 

 

 

Различные более длинные способы написания физики

Список различных более длинных способов написания физики.

 

Наименование Физика Определение

Нумерологическое определение этого имени дает число жизненного пути 9 по физике. Число Судьбы 9 в нумерологии означает вездесущность бессмертной души, и поэтому девятка всегда окружена аурой тайны и мистики.Кто родился с этим числом, тот добьется больших успехов в жизни. Однако этот успех не просто случается, а является результатом значительного труда и трудолюбия. Таким образом, число судьбы или число жизни 9 означает турбулентность и трудности, но их, безусловно, можно успешно преодолеть. Самое главное для людей с числом жизни 9 — это прийти к соглашению с собой и определить для себя, чего они хотят и куда следует отправиться, чтобы сохранить внутреннее равновесие.Число Судьбы 9 гарантирует, что вы сможете быстрее открыть для себя смысл жизни от других людей и действовать соответственно. Носитель этого числа обычно рано осознает, что жизнь приносит и радость, и горе, и нужно принять и то, и другое, чтобы двигаться вперед! Оптимисты с небольшой силой принуждения. Люди с числом судьбы 9 всегда проявляют большое сочувствие к заботам и проблемам своих собратьев. Как правило, они имеют очень сильную гуманитарную жилку и помогают всегда и везде, где могут.Девятки всегда встречают людей с распростертыми объятиями и имеют дружелюбное отношение, но также имеют в себе что-то загадочное и не любят раскрывать все о себе. Тем не менее, этому числу судьбы можно доверять и на него всегда можно положиться. Они смотрят на жизнь очень оптимистично, а также извлекают что-то положительное из негативного опыта. К сожалению, они не всегда могут стоять на своем перед другими и поэтому рискуют быть эксплуатируемыми другими. Также в партнерских отношениях они проявляют много эмоций и любви и всегда готовы буквально пожертвовать собой ради своих близких.Кто идет с числом имени 9 по жизни, тот будет благосклонно отнесется к судьбе, ведь людям с этим числом имени свойственны в целом честность, внутренняя независимость и огромный интеллектуальный и творческий потенциал. Люди с числом имени 9 видят большую ценность в духовном развитии. Лучший и самый быстрый способ обучения — встреча и общение с другими людьми, чьи интеллектуальные активы и способности являются для них образцом для подражания. Исключительным является также их природный талант вызывать в сознание опыт прошлых жизней и использовать эти знания здесь и сейчас. Прошлый опыт помогает обойти любое количество препятствий в жизни.

 

способов написания имен, как в физике

Воспользуйтесь нашими онлайн-способами проверки правописания имени и найдите другие варианты написания имени, такие как Physics.

 

 

 

Как пишется физика

Есть две вещи, которые вы можете сделать, чтобы улучшить правописание. Во-первых, нужно знать, как произносится каждая буква английского алфавита.Как только вы узнаете, какой звук издают все буквы, вам станет намного проще писать такие названия, как Physics. Во-вторых, больше читать. Неважно, какие тексты вы читаете, но чем их больше, тем лучше вы помните, как что написано. При написании больших слов или имен попробуйте разделить некоторые буквы и посмотреть, имеет ли это смысл. Если вы хотите запомнить, как пишется физика, запишите ее пару раз.

 

физика — определение и значение

  • Все, что мы делаем в физике , это делаем наблюдения и формулируем математические модели, основанные на этих наблюдениях, которые можно использовать для прогнозирования будущих наблюдений.

    Виктор Стенгер: Большая авария

  • Джон Бахколл получил степень бакалавра по специальности физики в Калифорнийском университете в Беркли в 1956 году и докторскую степень. из Гарвардского университета в 1961 году.

    Резюме Джона Н. Бахколла

  • Все, что мы делаем в физике , это делаем наблюдения и формулируем математические модели, основанные на этих наблюдениях, которые можно использовать для прогнозирования будущих наблюдений.

    Виктор Стенгер: Большая авария

  • Все, что мы делаем в физике , это делаем наблюдения и формулируем математические модели, основанные на этих наблюдениях, которые можно использовать для прогнозирования будущих наблюдений.

    Виктор Стенгер: Большая авария

  • Все, что мы делаем в физике , это делаем наблюдения и формулируем математические модели, основанные на этих наблюдениях, которые можно использовать для прогнозирования будущих наблюдений.

    Виктор Стенгер: Большая авария

  • Проблема с большей частью популярной работы, выполненной в физике , заключается в том, что вы можете получить реальную картину только в том случае, если вы уже знаете, о чем они говорят.

    Возражения против книги Каку и Лю «Как путешествовать во времени?»

  • Проблема с большей частью популярной работы, выполненной в физике , заключается в том, что вы можете получить реальную картину только в том случае, если вы уже знаете, о чем они говорят.

    Возражения против книги Каку и Лю «Как путешествовать во времени?»

  • Необнаруженная «божественная частица» в физике — это бозон Хиггса, я бы постулировал, что «божественная частица» в поисках OOL — это разум, а не какой-либо механизм, который мы видим в действии сегодня….

    Другой взгляд

  • Проблема с большей частью популярной работы, выполненной в физике , заключается в том, что вы можете получить реальную картину только в том случае, если вы уже знаете, о чем они говорят.

    Возражения против книги Каку и Лю «Как путешествовать во времени?»

  • Все, что мы делаем в физике , это делаем наблюдения и формулируем математические модели, основанные на этих наблюдениях, которые можно использовать для прогнозирования будущих наблюдений.

    Виктор Стенгер: Большая авария

  • физика: значение, происхождение, перевод — Словарь WordSense

    физика (английский)

    Альтернативные формы

    Происхождение и история

    От древнегреческого φυσικός («естественный»).

    Произношение

    Существительное

    физика ( неисчисляемое )
    1. Область науки, занимающаяся изучением свойств и взаимодействий пространства, времени, материи и энергии.
    • 2012-03 , Джереми Бернштейн, Палитра частиц , American Scientist , том 100, номер 2, страница 146:
      « наблюдение частиц, существование которых было предсказано теоретиками несколько десятилетий назад. квантовая физика расширяет ее, чтобы объяснить поведение атомов.
  • Относящиеся к физическим аспектам явления или системы, особенно к тем, которые изучаются в физике.
       Физика автокатастроф не позволила бы Тому Крузу уйти вот так.
  • Меронимы
    Связанные слова и фразы
    Производные слова и фразы
    Переводы
    физика — отрасль науки

    Существительное

    физика
    1. Множественное число от физика

    Глагол

    физика
    1. от третьего лица единственного числа простое настоящее изъявительное число от физика

    Практические примеры

    Автоматически сгенерированные примеры:

    Странная физика теория набирает обороты.Другая версия вас, возможно, уже знает это.
    euronews, 22 октября 2019

    Эксперимент KATRIN работает над «взвешиванием призрака», который может указать на новые законы физики частиц и изменить теории космологии.
    Wired, 27 октября 2019 г.

    Находите узоры, смотрите на мир с новой точки зрения и бросайте вызов законам физики в этих играх.
    CNET, 28 октября 2019 г.

    Nature, Опубликовано онлайн: 7 ноября 2019 г.; дои: 10.1038/d41586-019-03332-7Нейронная сеть, которая обучает себя законам физики , может помочь решить загадки квантовой механики.
    Nature, 7 ноября 2019 г.

    В 1970-х годах профессор университета Дойн Фармер и два студента-физика построили крошечный компьютер, который можно было спрятать в ботинке и который мог предсказывать, куда приземлятся шарики рулетки.
    Fin24.com, 5 октября 2019

    Нобелевская премия по физике была присуждена британскому ученому Роджеру Пенроузу, а также немецкому Рейнхарду Гензелю и американскому физику Андреа Гез за исследования черных дыр.
    Deutsche Welle, 6 октября 2020 г.

    Британец входит в число трех ученых, получивших в этом году Нобелевскую премию по физике за углубление нашего понимания черных дыр.
    Independent.ie, 6 октября 2020 г.

    Нобелевская премия по физике присуждена Роджеру Пенроузу за открытие черной дыры; и Рейнхарду Гензелю, Андреа Гез.
    The Washington Times, 6 октября 2020 г.

    В 1988 году сэр Роджер разделил Всемирную премию по физике с профессором Хокингом за их работу над черными дырами.Выступая из своего дома в Оксфорде, сэр Роджер сказал: «Я утверждаю, что наблюдается наблюдение излучения Хокинга.
    Slashdot, 7 октября 2020 г.

    «Я только что получил степень по физике , когда пошел по программе обмена», — говорит он. Он планировал сесть на паром в континентальную Европу из Дувра.
    The Guardian, 2 ноября 2020 г.


    Записи с пометкой «физика»

    A : … Отрицательное сокращение Ace Acre Adult; как используется в рейтинге фильма Амперметр физика — ангстрем Ответ спорт — Вспомогательное вооружение — атом; атомный Синонимы…

    f : …пример: IPA Символ f (музыка) forte (IPA) глухой губно-зубной фрикативный (физика) частота (оптика) фокусное расстояние (лингвистика) женский род См. также…

    ab- : … аномальный, абаксиальный.Происхождение и история II сокращение от абсолютного. Приставка ab- физика — электромагнитная единица в системе сантиметр-грамм-секунда: abcoulomb…

    subatominen : subatominen (финский) Прилагательное (физика) subatomic Производные слова и фразы ~ hiukkanen: субатомная частица поглотитель : …в.) Человек, поглощающий.(Впервые засвидетельствован в середине 19 в.) ядерная физика — Материал, поглощающий нейтроны в реакторе.Переводы амортизатор — один…


    Поделиться


    Пользовательские заметки

    Для этой записи нет пользовательских заметок.

    Добавить примечание

    Добавить примечание к записи «физика». Напишите подсказку по использованию или пример и помогите улучшить наш словарь. Не просите о помощи, не задавайте вопросов и не жалуйтесь. HTML-теги и ссылки не допускаются.

    Все, что нарушает эти правила, будет немедленно удалено.


    Next

    Физический пакет (английский) Имя существительное пакет физики (мн. пакеты физики) …

    пакеты физики (английский) Имя существительное пакеты физики Пакет физики

    physics-ly (английский) Происхождение и история физика +-лы, к…

    физкультура (английский) Происхождение и история физика + культура,…

    физикум (латиница) Имя прилагательное физикум Склонение слова физикус…

    физикус (латиница) Происхождение и история От древнегреческого…

    physid (английский) Имя существительное физид (мн.физиды) (зоология) Любой член…

    physids (английский) Имя существительное физиды Множественное число от physid

    【решено】Как пишется физика — How.co

    Что значит физика?

    (Запись 1 из 2) 1а: искусство или практика лечения болезней. b : практика или профессия врача. 2: лекарственное средство или препарат, особенно: слабительное.

    Как на самом деле пишется?

    Правильное написание для английского слова « на самом деле »: [ˈakt͡ʃuːə͡li], [ˈakt‍ʃuːə‍li], [ˈa_k_tʃ_uː_əl_i] (фонетический алфавит IPA).

    Какое лекарство является физикой?

    существительное. лекарство , очищающее; катарсический; слабительное. любое лекарство ; препарат или лекарство.

    Какое другое слово для физики?

    Какое другое слово для физики?

    средство лекарство
    специальный лекарственный
    обработка фармацевтика
    противоядие панацея
    нострум эликсир

    Как называют гадалок?

    Термины для того, кто утверждает, что видит будущее, включают гадалка , созерцатель кристаллов, духовная жена, провидец, прорицатель, прорицатель, ясновидящая и пророк; связанные термины, которые могут включать это среди других способностей, — это оракул, авгур и визионер.

    Какой антоним к слову физический?

    физический . Антонимы : умственный, моральный, интеллектуальный, духовный, нематериальный, невидимый, неосязаемый, невещественный, сверхъестественный, гиперфизический. Синонимы : естественный, материальный, видимый, осязаемый, вещественный, телесный.

    Что такое физические слова?

    Некоторые распространенные синонимы физического : телесный, материальный, объективный, феноменальный и чувственный. В то время как все эти слова означают «принадлежащие действительности», физическое относится к тому, что воспринимается непосредственно чувствами и может контрастировать с ментальным, духовным или воображаемым. физических преимуществ физических упражнений.

    Каким еще словом можно обозначить внешний вид?

    Каким еще словом можно обозначить внешний вид?

    физиогномика часы
    вид каша
    кот внешний вид
    внешний вид характеристики
    выражение лица особенность

    Что значит мысленно?

    1a: относящийся конкретно к разуму или относящийся к нему: общий эмоциональный и интеллектуальный отклик человека на психическое здоровье внешней реальности или относящийся к нему. b : относящийся к интеллектуальной остроте ума в отличие от эмоциональной активности.

    Как узнать, силен ли я умственно?

    1) Психически сильные люди адаптируются в своем мышлении и открыты для новых фактов. Они не цепляются за существующие убеждения , если они больше не кажутся действительными или актуальными. 2) Сильные духом люди чувствуют страх, но не позволяют ему мешать им двигаться вперед.

    Какой пример мысленно?

    Определение умственного относится к уму или проблемам ума.Примером ментального , используемого в качестве прилагательного, является фраза ментальный процесс, которая означает процесс, происходящий в уме. Примером психического , используемого в качестве прилагательного, является фраза психическое заболевание, которое означает болезнь ума.

    Как вы пишете мысленно?

    Правильное написание для английского слова « mentally »: [mˈɛntə͡li], [mˈɛntə‍li], [m_ˈɛ_n_t_əl_i] (фонетический алфавит IPA).

    Что такое умственное и эмоциональное?

    Психическое здоровье включает наше эмоциональное , психологическое и социальное благополучие.Это влияет на то, как мы думаем, чувствуем и действуем. Это также помогает определить, как мы справляемся со стрессом, относимся к другим и делаем выбор. Психическое здоровье важно на каждом этапе жизни, от детства и юности до взрослой жизни.

    Каковы 5 эмоциональных признаков стресса?

    Некоторые из психологических и эмоциональных признаков того, что вы испытываете стресс , включают:

    • Депрессия или тревога.
    • Гнев, раздражительность или беспокойство.
    • Чувство подавленности, отсутствия мотивации или рассеянности.
    • Проблемы со сном или слишком много сна.
    • Гонки мыслей или постоянное беспокойство.
    • Проблемы с памятью или концентрацией внимания.
    • Принимать неверные решения.

    Что такое психическое здоровье?

    Психическое здоровье – это состояние благополучия, при котором человек реализует свои способности, может справляться с обычными жизненными стрессами, продуктивно работать и вносить вклад в жизнь своего общества.

    Что такое эмоциональная выгода?

    Эмоциональные выгоды определяются как субъективно переживаемый вклад в качество жизни, обеспечиваемый продуктом или местом покупки.

    Каковы 5 социальных преимуществ физических упражнений?

    Как сказать «жизнь» по физике? — Наутилус

    «Представить себе язык — значит представить форму жизни».
    — Людвиг Витгенштейн, Философские исследования (1953)

    Джереми Инглэнд озабочен словами — тем, что они означают, теми вселенными, которые они содержат.Он избегает таких, как «сознание» и «информация»; слишком загружен, говорит он. Слишком предательски. Когда он ищет, что сказать, его голос немного ломается, рассеиваясь на октаву или две, прежде чем возобновить плавную звучность.

    Его осторожность понятна. 34-летний доцент кафедры физики Массачусетского технологического института является архитектором новой теории под названием «диссипативная адаптация», которая помогла объяснить, как сложные, похожие на живые функции могут самоорганизовываться и возникать из более простых вещей. в том числе неживой материи.Это предложение принесло Англии довольно неприятное прозвище: следующий Чарльз Дарвин. Но история Англии так же связана с языком, как и с биологией.

    Сегодня используется около 6800 уникальных языков. Не каждое слово переводится идеально, и смысл иногда теряется. Например, нет английского перевода японского wabi-sabi — идеи нахождения красоты в несовершенстве — или немецкого waldeinsamkeit , чувства одиночества в лесу.

    Различные области науки тоже являются языками сами по себе, и научные объяснения иногда являются просто переводами. Например, «красный» — это перевод фразы «длина волны 620–750 нанометров». «Температура» — это перевод «средняя скорость группы частиц». Чем сложнее перевод, тем больше смысла он передает. «Гравитация» означает «геометрия пространства-времени».

    А как насчет жизни? Мы думаем, что познаем жизнь, когда видим ее. Теория Дарвина даже объясняет, как одна форма жизни превращается в другую.Но в чем разница между малиновкой и камнем, если и те, и другие подчиняются одним и тем же физическим законам? Другими словами, как сказать «жизнь» в физике? Некоторые утверждали, что это слово непереводимо. Но, возможно, ему просто нужен был правильный переводчик.

    [NB:rec]

    Пока другие 12-летние мальчики читали комиксы Marvel, Англия читал The Cartoon Guide to Genetics . На обложке изображен аквалангист, который сталкивается с нитью подводной ДНК в натуральную величину. Внутри тур по основам биологии, от рибосом до пола растений.Англия была немедленно заинтригована.

    «Я подумал, что это действительно чудесно — наблюдать, как молекулы выполняют функции, — говорит он мне. Англия говорит энергично, руками и носит кипу на голове.

    Возьмите ДНК-полимеразу, говорит он. С биологической точки зрения, его работа заключается в создании новых молекул ДНК путем сборки нуклеотидов, состоящих из химического основания, сахара и фосфорной кислоты. «Когда вы видите эту историю, изложенную перед вами, все становится понятным — нам просто кажется, что она работает для достижения цели», — говорит Ингланд.«И все же эти вещи едва отличимы от неодушевленной материи. Вы разбиваете их на более мелкие кусочки, и все, что они могут делать, это вращаться и вибрировать».

    Англия видела больше того же, будучи студентом Гарвардского университета, где он изучал укладку белков с биофизиком Юджином Шахновичем. В банках данных о белках хранились файлы с подробным описанием «красиво очерченных лент и листов», помеченных цветом по свойствам. В разложенном виде каждый белок состоит из одних и тех же 20 аминокислот. Тем не менее каким-то образом, как только они складываются в форму, каждая из них выполняет определенный и жизненно важный процесс, необходимый для жизни. «Аминокислоты не напишут вам сонета», — говорит Ингланд. «Но когда вы соединяете несколько сотен из них вместе, внезапно вы получаете эту машину, которая выглядит так, как будто она создана для определенной цели».

    Витгенштейн утверждал, что значение слова зависит от его контекста, контекста, определяемого людьми, которые его используют.

    Каким-то образом из взбалтывания слепых шестеренок возникает что-то вроде цели. Части, по отдельности подчиняющиеся не более чем основным законам физики, коллективно выполняют свою функцию.Кажется, что функция отсутствует в мире физики: время и пространство не существуют по какой-либо явной причине, а просто существуют. В биологии системы точно настроены на то, чтобы действовать. Двигать, катализировать и строить. Слово «функция» колеблется между жизнью и не-жизнью. Это слово мы наделяем вещами, которые просто кажутся живыми, или это нечто более врожденное? Как сказал Ингланд аудитории в шведском Каролинском институте в 2014 году, физика не делает различий между жизнью и не-жизнью. Но биология знает.

    После защиты докторской диссертации.Д., когда он был научным сотрудником в Принстоне, Англия, иногда ездил в Нью-Йорк, чтобы навестить своего самого старого друга детства, специализирующегося на философии. Его друг водил Англию в некоторые из его любимых мест Нижнего Ист-Сайда и вовлекал его в долгие беседы об австрийско-британском философе Людвиге Витгенштейне.

    Часть своей жизни Витгенштейн прожил в одиночестве в лесах Норвегии — waldeinsamkeit — и писал о так называемых «языковых играх», или общих наборах условностей в отношении общения.Некоторые философы утверждали, что значение слова присуще физическому объекту в этом мире. Однако Витгенштейн утверждал, что значение слова зависит от его контекста, контекста, определяемого людьми, которые его используют. Игра в языковую игру похожа на разговор в коде: если два человека участвуют в деятельности, которая хорошо понятна обеим сторонам, они могут использовать меньшее количество и более простые слова, чтобы их услышали. Различные группы людей — музыканты, политики, ученые и т. д. — используют языковые игры, отвечающие их индивидуальным потребностям.Постоянно появляются новые языковые игры. Смысл меняет форму. Слова адаптируются.

    «Утверждая подобное, он передает идею того же рода, что и я, среди прочего, обнаруживаю в начальных отрывках еврейской Библии», — говорит Ингланд.

    «В начале Бог сотворил небо и землю…» Здесь еврейское слово «сотворить» — бара , слово «небеса» — шамаим , а слово «земля» — . Арец ; но их истинное значение, как говорит Инглэнд, становится очевидным только через их контекст в следующих стихах.Например, становится ясно, что bara , творение, влечет за собой процесс присвоения имен вещам; сотворение мира есть сотворение языковой игры. «Бог сказал: «Да будет свет», и стал свет». Бог создал свет, произнеся его имя. «Мы слышали эту фразу так много раз, что к тому времени, когда мы стали достаточно взрослыми, чтобы обдумать ее, мы легко упустили ее самую простую мысль», — говорит Ингланд. «Свет, которым мы видим мир, исходит из того, как мы о нем говорим». Это может быть важно, подумал Ингланд, если вы пытаетесь использовать язык физики для описания биологии.

    Что он и был вынужден сделать. Будучи молодым преподавателем Массачусетского технологического института, он не хотел ни прекращать заниматься биологией, ни думать о теоретической физике. «Когда вы отказываетесь отпустить две вещи, которые расходятся в том, как они заставляют вас говорить, — говорит он, — это подталкивает вас к переводу».

    Две солнечные машины: И дерево, и солнечная панель поглощают и преобразуют солнечную энергию, отдавая тепло окружающей среде. Как физик объяснит, почему живо только дерево? Shutterstock

    В еврейской традиции «чудеса» не обязательно противоречат законам природы.Они немного менее грандиозны, вместо этого чудо — это явление, которое раньше считалось невообразимым. Свидетели этого чуда призваны переформулировать свои предположения и разрешить противоречия. Короче говоря, они должны начать думать об их мире в новом свете.

    Для физика, знакомого со статистической механикой, жизнь в этом смысле может показаться чудом. Второй закон термодинамики требует, чтобы в замкнутой системе — вроде газа в ящике или вселенной в целом — беспорядок со временем увеличивался.Снег тает в лужу, но лужа (сама по себе) не принимает самопроизвольно форму снежинки. Если бы вы увидели, как это делает лужа, вы бы предположили, что смотрите фильм в обратном направлении, как будто время движется назад. Второй закон налагает необратимость на поведение больших групп частиц, позволяя нам играть такими словами, как «прошлое», «настоящее» и «будущее».

    Стрела времени указывает направление беспорядка. Однако стрела жизни указывает в другую сторону.Из простого, унылого семени вырастает сложно устроенный цветок, а из безжизненной Земли — леса и джунгли. Как получается, что правила, управляющие теми атомами, которые мы называем «жизнью», могут так резко отличаться от тех, которые управляют остальными атомами во Вселенной?

    В 1944 году физик Эрвин Шредингер затронул этот вопрос в небольшой книге под названием Что такое жизнь?. Он признал, что живые организмы, в отличие от газа в ящике, представляют собой открытые системы. То есть они допускают передачу энергии между собой и более крупной средой.Даже когда жизнь поддерживает свой внутренний порядок, ее потеря тепла в окружающую среду позволяет Вселенной испытать общее увеличение энтропии (или беспорядка) в соответствии со вторым законом.

    Возникновение таких вещей, как белки и ферменты, может быть проще, чем мы думали.

    В то же время Шредингер указал на вторую загадку. Механизм, порождающий стрелу времени, говорил он, не может быть тем же механизмом, порождающий стрелу жизни.Стрела времени возникает из статистики больших чисел: когда вокруг вращается достаточное количество атомов, беспорядочных конфигураций настолько больше, чем упорядоченных, что вероятность того, что они наткнутся на более упорядоченное состояние, равна нулю. Но когда дело доходит до жизни, порядок и необратимость должны царить даже в микроскопическом масштабе, когда задействовано гораздо меньше атомов. В этом масштабе количество атомов недостаточно для того, чтобы их статистика давала закономерности, подобные второму закону. Нуклеотид — строительный блок РНК и ДНК, основных компонентов жизни — состоит, например, всего из 30 атомов.И все же, как заметил Шредингер, генетические коды невероятно хорошо сохраняются, иногда на протяжении миллионов поколений, «с долговечностью или постоянством, граничащими с чудом».

    Так как же ген сопротивляется распаду? Как не рухнет под тяжестью своей хрупкости? Должно было действовать что-то более глубокое, чем статистика, что-то, что могло бы позволить небольшим группам атомов необратимо подтянуть себя за шнурки и стать чем-то «живым».

    Подсказка пришла полвека спустя, когда английский химик по имени Гэвин Крукс впервые математически описал микроскопическую необратимость.В единственном уравнении, опубликованном в 1999 году, Крукс показал, что небольшая открытая система, приводимая в действие внешним источником энергии, может изменяться необратимо, если при изменении она рассеивает свою энергию.

    Представьте, что вы стоите перед забором. Вы хотите перебраться на другую сторону, но забор слишком высок, чтобы перепрыгнуть. Затем друг дает вам пого-палку, которую вы можете использовать, чтобы перепрыгнуть на другую сторону. Но как только вы окажетесь там, вы можете использовать ту же палку, чтобы снова перепрыгнуть через забор и вернуться туда, где вы начали.Внешний источник энергии (джойстик) позволяет вам произвести изменение, но обратимое.

    А теперь представьте, что вместо пого-стика ваш друг вручает вам реактивный ранец. Вы запускаете реактивный ранец, и он перебрасывает вас через забор. Когда вы преодолеваете забор, реактивный ранец рассеивает свое топливо в окружающий воздух, так что к тому времени, когда вы приземлитесь, в вашем рюкзаке не останется достаточно энергии, чтобы снова перебраться через забор. Вы застряли на дальней стороне. Ваше изменение необратимо.

    Крукс показал, что группа атомов может аналогичным образом воспринять выброс внешней энергии и использовать его для трансформации себя в новую конфигурацию — так сказать, перепрыгнув через забор. Если атомы рассеивают энергию во время преобразования, изменение может быть необратимым. Они всегда могут использовать следующий прилив энергии для обратного перехода, и часто они это делают. Но иногда они не будут. Иногда они используют этот следующий всплеск, чтобы перейти в еще одно новое состояние, снова рассеивая свою энергию, шаг за шагом трансформируя себя.Таким образом, диссипация не гарантирует необратимости, но необратимость требует диссипации.

    Результат Крукса был очень общим, применимым к любому преобразованию системы, вышедшей из равновесия, включая, потенциально, жизнь. Но, говорит Ингланд, «может быть, с осторожностью относились к вопросу о том, что можно сказать о большой беспорядочной системе многих тел с огромным количеством рассеяния в ней. Казалось, что эти результаты верны, но, возможно, их трудно использовать для расчетов». В 2013 году, когда Англия был в Калифорнии, чтобы выступить с докладом в Калифорнийском технологическом институте, он продолжал играть с переменными уравнения Крукса в своем гостиничном номере. Из уравнения Крукса было ясно, что для достижения той необратимости, которая является отличительной чертой жизни, система должна особенно хорошо поглощать и рассеивать тепло. Но он знал, что это не вся картина.

    «Это как бродить по окрестностям одной и той же базовой точки, — говорит он. «Потом откладываешь его, спишь и думаешь о разных вещах. Когда вы возвращаетесь к нему, иногда в стене есть отверстие. Вы воспринимаете вещи по-другому, время идет.

    Наконец что-то щелкнуло. При наличии определенного источника энергии некоторые комбинации атомов будут лучше поглощать и расходовать ее, чем другие. Эти договоренности, скорее всего, претерпят необратимую трансформацию. Что, если со временем некоторые системы станут делать это лучше, чем другие? Тогда череда необратимых преобразований становится эффектом, который усугубляется, подтягивая себя за бутсам. Ингланд взялся за карандаш и написал обобщение второго закона термодинамики, которое учитывает диссипативную историю системы и которое, по его словам, проливает свет на возникновение структур и функций жизни. В статье, опубликованной в конце прошлого года, он сформулировал это следующим образом:

    Хотя любое заданное изменение формы системы в основном случайное, наиболее устойчивые и необратимые из этих изменений конфигурации происходят, когда система на мгновение лучше поглощает и рассеивающая работа. С течением времени преимущественно накапливается «память» об этих менее стираемых изменениях, и система все больше принимает формы, напоминающие те в ее истории, где происходила диссипация. Если оглянуться назад на вероятную историю продукта этого неравновесного процесса, то структура покажется нам такой, будто она самоорганизовалась в состояние, «хорошо адаптированное» к условиям окружающей среды.Это явление диссипативной адаптации. 1

    Конечно, система атомов ничего не пытается делать — она просто слепо, беспорядочно перетасовывает себя. И все же в своем путешествии от одной формы к другой, созвездии химических историй, он самоорганизуется во что-то, что выглядит для нас так, как будто оно адаптировалось. «Язык — это лабиринт путей», — сказал Витгенштейн. Для Англии перевод казался правильным. Как сказать «жизнь» в физике? Он назвал это «диссипативной адаптацией».

    Может показаться, что диссипативная адаптация превращает нас в простые градирни для солнца. Но теория означает гораздо больше. Дарвиновский естественный отбор можно было бы переформулировать как частный случай более общего явления диссипативной адаптации, диалекта более фундаментального языка. В то время как диссипативная адаптация происходит на микроуровне, естественный отбор имеет место в мире макроскопических саморепликаторов. А самовоспроизведение — отличный способ потреблять и рассеивать энергию.На языке диссипативной адаптации такие слова, как «фитнес», приобретают новый смысл. «Фитнес определяется здесь не с точки зрения набора оптимальных функций, а скорее как его взаимосвязь с доступной энергией из окружающей среды», — говорит Мени Вануну, доцент физики Северо-восточного университета. По мере того, как системы рассеивают энергию, они дрейфуют в необратимом направлении и тем самым становятся «исключительными», как выражается Англия, а не совершенными или идеальными. «Птица не является глобальным оптимумом для полета, — говорит Ингланд. — Просто она летает намного лучше, чем камни или черви.

    Теория заставляет нас переосмыслить замечательные функции, которые делают жизнь особенной: «У нас больше гибкости в тех местах, где мы ищем функцию», — говорит Ингланд. Возникновение сложной функции из набора слабо взаимодействующих частиц без какой-либо жесткой координации теперь представляет собой процесс, который можно разбить на множество мелких необратимых преобразований, движимых внешним импульсом. Возникновение таких вещей, как белки и ферменты, может быть проще, чем мы думали. «Возможно, дело не в тщательном выборе аминокислотных последовательностей в течение тысячелетий самовоспроизведения», — говорит Ингланд.«Могут быть более быстрые временные шкалы, в которых вы можете самоорганизовывать вещи. Если мы сможем убедить себя, что самое начало жизни больше похоже на пандус или лестницу с множеством более мелких постепенных изменений, указывающих в правильном направлении, то это может, по крайней мере, изменить наше представление о том, какие сценарии мы должны воображать. ».

    Теория не только помогает нам заглянуть в прошлое, но и предлагает новые подходы к проектированию и проектированию. «Если я хочу имитировать что-то, что делают живые существа, возможно, им не нужно имитировать живых существ так сильно, как я думал.Одним из примеров может быть что-то под названием «эмерджентное вычисление», которое сейчас изучают Ингланд и сотрудники его лаборатории. Цель состоит в том, чтобы заставить системы частиц развить способность предсказывать изменения в их окружении, не получая никаких инструкций по проектированию, как это сделать. В конце концов, умение хорошо поглощать и рассеивать энергию в изменчивой среде требует определенной предусмотрительности. «Если нам удастся это сделать, аргумент будет заключаться в том, что частицы в системе каким-то образом взаимодействуют таким образом, чтобы эффективно реализовать расчет будущего на основе статистики прошлого», — говорит Ингланд.Это может повлиять на технологии, основанные на прогнозировании, от нейронных сетей до ботов, которые сообщают нам, когда покупать билет на самолет.

    Это удивительная сила перевода. Если это сработает, это может стать доказательством того, что диссипативная адаптация нуждается в пудинге. На данный момент Вануну воздерживается от осуждения. «Англия предлагает новый набор ингредиентов. Будет интересно посмотреть, как получится пудинг». Джереми Гунавардена, адъюнкт-профессор системной биологии Гарвардского университета, тоже не полностью поддерживает этот подход.«Джереми надеется, что сможет не думать о химии и увидеть, как абстрактные основы жизни превращаются в физическую необходимость», — говорит он. «Я не убежден. Тем не менее, я думаю, это здорово, что он работает над проблемой, и я уверен, что мы узнаем из этого что-то интересное».

    Что вполне справедливо. В конце концов, по словам покойного Умберто Эко, «перевод — это искусство неудач». Ошибки и компромиссы в этом совершенно новом переводе еще предстоит выяснить. В конце концов, может не быть только одного языка, чтобы выразить сложности жизни.Но Англия хочет, чтобы мы попробовали новый. В прошлом году в журнале Commentary он выразился так: «Существует более чем один жизнеспособный язык для описания мира, и Бог хочет, чтобы человек говорил на всех них».

    Эллисон Эк — научный писатель и ассоциированный цифровой продюсер NOVA Online. Она живет в Бостоне.

    Ссылка

    1. England, J.L. Диссипативная адаптация при управляемой самосборке. Nature Nanotechnology 10 , 919-923 (2015).

    Сноски
    • Эллисон Эк

      Опубликовано 10 марта 2016 г.

    Получить информационный бюллетень Nautilus

    Самые новые и самые популярные статьи доставляются прямо на ваш почтовый ящик!

    Physical Review Исследования в области физического образования

    Март 1995 г.

    В журналах Physical Review мы придерживаемся единого стиля записи, написания и расстановки переносов. Авторам рекомендуется ознакомиться с последними выпусками журнала, чтобы определить стиль. Незначительные изменения могут быть внесены как в обычные рукописи, так и в компускрипты в процессе производства, чтобы сохранить единый стиль. Авторы несут ответственность за проверку правильности корректур.

    Правописание

    Обратите внимание, что написание в Physical Review соответствует правилам американского английского, а не британского английского. Например, Physical Review печатает «поведение», а не «поведение». Орфография соответствует Международному словарю Вебстера , а для слов, перечисленных с более чем одним написанием, Physical Review обычно использует первое написание.

    Дефисы и тире

    Модификаторы, состоящие из двух или более слов, могут быть разделены дефисом, чтобы избежать путаницы или двусмысленности. Например, дефис в слове «одномодовый резонатор» уверяет читателя, что речь идет об одной моде, а не об одном резонаторе. Дефисы могут быть вставлены во фразу, используемую как прилагательное, но их следует опустить, если фраза не используется.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    2015-2019 © Игровая комната «Волшебный лес», Челябинск
    тел.:+7 351 724-05-51, +7 351 777-22-55 игровая комната челябинск, праздник детям челябинск