Apa itu fisika kuantitatif?

Fisika kuantitatif adalah cabang fisika yang melibatkan penelitian dengan pengukuran berulang dan analisis matematika hasil eksperimen.Ini berbeda dari beberapa cabang fisika teoretis, misalnya, seperti mekanika kuantum atau penelitian teori string, di mana banyak teori yang mendasarinya tidak dapat diuji di dunia nyata, atau di laboratorium di Bumi dengan teknologi saat ini pada 2011. bidang apa pun.penelitian kuantitatif seperti fisika kuantitatif memperoleh kesimpulannya dari analisis statistik dari sejumlah besar data eksperimental.Data ini seringkali sangat luas dan kompleks, sehingga komputer digunakan untuk melakukan pemodelan matematika data untuk menafsirkannya dengan lebih baik.Contoh penggunaan fisika kuantitatif akan mencakup studi iklim yang dijalankan pada superkomputer untuk memprediksi perubahan klimatologis dari berbagai kekuatan termodinamika alami yang sedang bermain, di, atau dekat bumi, serta dari perubahan aktivitas matahari dalam periode waktu yang lama.

Studi fisika pada intinya adalah pengukuran perubahan materi dan energi, dan ini membuat sebagian besar fisika penelitian fisika kuantitatif dalam satu atau lain bentuk.Studi kuantitatif juga penting dalam fisika karena banyak hukum fisik, seperti kecepatan cahaya atau tarikan gravitasi bumi, tidak dapat didefinisikan secara kuantitatif hanya dengan pengamatan manusia dengan lima indera.Adalah mungkin untuk mengamati tubuh yang jatuh, tetapi, tanpa mengukur laju keturunannya, tidak ada gambaran yang jelas untuk seberapa kuat gravitasi sebenarnya.Fisika penelitian kuantitatif, oleh karena itu, menggunakan matematika sebagai cara abstrak untuk memahami kekuatan yang bekerja di alam semesta.

Proses yang melibatkan studi kuantitatif, bagaimanapun, tidak selalu dimaksudkan untuk mewakili realitas sehari -hari.Fisika menentukan kondisi ideal di mana materi, energi, ruang, dan waktu berinteraksi melalui pengukuran dan pengamatan berulang, dan kemudian menentukan probabilitas peristiwa yang terjadi.Persamaan fisika yang digunakan untuk ini didasarkan pada konsep matematika abstrak yang hanya terbukti benar dengan sejumlah besar percobaan berulang.Fisika kuantitatif, misalnya, dapat memprediksi luas permukaan planet bola di ruang angkasa, tetapi tidak ada yang namanya bidang yang sempurna atau bentuk geometris sempurna lainnya di dunia alami, sehingga prosesnya, sampai taraf tertentu, merupakan perkiraan.

Representasi ideal dalam fisika, seperti lintasan balistik peluru di udara, didasarkan pada prinsip fisika kuantitatif tarikan gravitasi dan resistensi udara, tetapi mereka hanya dapat memprediksi lintasan umum untuk peluru, bukan yang sebenarnya, tepattempat yang akan mendarat.Menggunakan persamaan dan formula dalam fisika kuantitatif sering melibatkan rata -rata beberapa variabel yang ikut bermain atau menggunakan pintasan matematika untuk meniadakan efeknya pada persamaan.Ini karena tujuannya adalah untuk memahami hukum -hukum alam pada prinsipnya atas aplikasi spesifik dan acak.

Fisika komputasi sering melengkapi fisika kuantitatif di laboratorium, di mana persamaan tidak dapat diuji secara formal atau memadai dalam percobaan dunia nyata.Seringkali algoritma digunakan untuk merampingkan perhitungan tersebut.Algoritma adalah seperangkat aturan matematika yang digunakan komputer untuk mengurangi jumlah perhitungan yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah hingga serangkaian langkah yang terbatas.Bantuan komputer untuk fisika kuantitatif biasanya digunakan di daerah di mana interaksi yang sangat kompleks terjadi, seperti dalam ilmu material, penelitian akselerator nuklir, dan dinamika molekuler dalam biologi.