Co to są eksperymenty fizyki?

Eksperymenty fizyki są używane do obserwacji zjawisk fizycznych w kontrolowanych sytuacjach w celu rozpoznania informacji o działaniach wszechświata.Niektóre eksperymenty fizyki były przeprowadzane wiele razy i są wykorzystywane do celów edukacyjnych, podczas gdy niektóre są przeprowadzane po raz pierwszy i starają się odkryć więcej informacji o charakterze wszechświata.Znaczna część współczesnej fizyki dotyczy jedynie niezweryfikowalnych równań matematycznych, ale dziedzina fizyki eksperymentalnej jest integralną częścią szerokiej dziedziny fizyki.

Uczniowie fizyki z wczesnej szkoły średniej na wszystkich etapach ich wykształcenia regularnie prowadzą eksperymenty fizyki.W szkole średniej eksperymenty zwykle służą uczniom i udowodnieniu prostych fizycznych zasad.Zasadniczo dotyczą ogólnych tematów, takich jak grawitacja lub ruch obrotowy.Inne powszechnie rozwiązywane tematy to elektryczność i ruch płyny.

Na studiach większość kursów fizyki w klasie jest połączona z laboratoriami fizyki.Na takich kursach laboratoryjnych uczniowie przeprowadzają szeroki wachlarz eksperymentów fizycznych, które odpowiadają tematom wyuczonym w klasie.Ogólnie rzecz biorąc, tematy te są bardziej zaawansowane niż te nauczane na kursach w szkole średniej.Eksperymenty są odpowiednio bardziej rygorystyczne i bardziej zaawansowane.Obejmują tematy podobne do tych nauczanych w szkole średniej, ale mają znacznie większą głębi.

Fizycy teoretyzują i pracują nad stworzeniem matematycznego modelu wszechświata od bardzo dawna.Proponowane matematyczne wyjaśnienia zjawisk fizycznych są dziesięciolecia przed naukowcami zdolnościami ich eksperymentalnej weryfikacji.Na przykład Einstein rozwinął swoje teorie specjalnej względności i ogólnej względności odpowiednio w 1906 i 1916 roku.Podczas gdy części tych teorii zostały eksperymentalnie zweryfikowane, nadal istnieją ich aspekty, które istnieją tylko w postaci równań matematycznych.

Coraz kosztowne prowadzenie skutecznych eksperymentów fizyki, ponieważ badani są niezwykle małe lubNiezwykle masywne.Na przykład duży zderzak hadronowy został zbudowany w celu udowodnienia istnienia cząstki-bosonu Higgsa poprzez zderzenie innych niezwykle małych cząstek i badanie wyników kolizji.Koszt kolidera, zanim nawet rozważy ogromną ilość energii wymaganej do jej uruchomienia, wynosi miliardy dolarów amerykańskich.

Duży zderzacz hadronu, pomimo jego kosztów, jest doskonałym przykładem tego, czym dokładnie jest eksperyment fizyki.Jego celem jest zderzenie cząstek i obserwowanie, jakie wyniki z kolizji.Robi to w bardzo kontrolowanych warunkach - cały aparat jest utrzymywany w określonej temperaturze, a cząstki są przyspieszane do bardzo specyficznych prędkości.Podobnie jak w innych eksperymentach naukowych, duży zderzak hadronowy pozwala naukowcom obserwować naturalne zjawisko w kontrolowanych okolicznościach.Mogą wyciągnąć własne wnioski z tego, co obserwują.