การทดลองทางฟิสิกส์คืออะไร?

การทดลองทางฟิสิกส์ใช้เพื่อสังเกตปรากฏการณ์ทางกายภาพในสถานการณ์ที่ควบคุมเพื่อแยกข้อมูลเกี่ยวกับการทำงานของจักรวาลการทดลองทางฟิสิกส์บางอย่างได้ดำเนินการหลายครั้งและใช้เพื่อการศึกษาในขณะที่บางคนกำลังดำเนินการเป็นครั้งแรกและค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับธรรมชาติของจักรวาลฟิสิกส์สมัยใหม่ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับสมการทางคณิตศาสตร์ที่ไม่สามารถพิสูจน์ได้เท่านั้น แต่สาขาวิชาฟิสิกส์ทดลองนั้นเป็นส่วนสำคัญของสาขาฟิสิกส์ที่กว้างขวาง

นักศึกษาฟิสิกส์จากโรงเรียนมัธยมต้นตลอดทุกขั้นตอนของการศึกษาของพวกเขาดำเนินการทดลองทางฟิสิกส์เป็นประจำในโรงเรียนมัธยมการทดลองมักจะทำหน้าที่แสดงและพิสูจน์หลักการทางกายภาพที่เรียบง่ายให้กับนักเรียนพวกเขามักจะเกี่ยวข้องกับหัวข้อทั่วไปเช่นแรงโน้มถ่วงหรือการเคลื่อนที่แบบหมุนหัวข้ออื่น ๆ ที่ได้รับการกล่าวถึงทั่วไปคือไฟฟ้าและการเคลื่อนไหวของไหล

ในวิทยาลัยหลักสูตรฟิสิกส์ห้องเรียนส่วนใหญ่จะประกอบกับห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ในหลักสูตรห้องปฏิบัติการดังกล่าวนักเรียนทำการทดลองทางฟิสิกส์ที่หลากหลายซึ่งสอดคล้องกับหัวข้อที่เรียนรู้ในห้องเรียนโดยทั่วไปหัวข้อเหล่านี้มีความก้าวหน้ามากกว่าที่สอนในหลักสูตรมัธยมปลายการทดลองมีความเข้มงวดมากขึ้นและก้าวหน้ามากขึ้นพวกเขาครอบคลุมหัวข้อที่คล้ายกับที่สอนในโรงเรียนมัธยม แต่พวกเขามีความลึกมากขึ้น

นักฟิสิกส์ได้รับการสร้างทฤษฎีและทำงานเพื่อสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของจักรวาลเป็นเวลานานมากคำอธิบายทางคณิตศาสตร์ที่เสนอสำหรับปรากฏการณ์ทางกายภาพมีแนวโน้มที่จะเป็นทศวรรษก่อนหน้าความสามารถของนักวิทยาศาสตร์ในการตรวจสอบการทดลองตัวอย่างเช่นไอน์สไตน์พัฒนาทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษและสัมพัทธภาพทั่วไปในปี 2449 และ 2459 ตามลำดับในขณะที่บางส่วนของทฤษฎีเหล่านี้ได้รับการตรวจสอบการทดลอง แต่ก็ยังมีแง่มุมของพวกเขาที่มีอยู่เฉพาะในรูปแบบของสมการทางคณิตศาสตร์

มันมีค่าใช้จ่ายสูงขึ้นเรื่อย ๆ ในการดำเนินการทดลองทางฟิสิกส์ที่มีประสิทธิภาพเนื่องจากวิชาของการศึกษามีแนวโน้มที่จะมีขนาดเล็กอย่างไม่น่าเชื่อหรืออย่างไม่น่าเชื่อมีขนาดใหญ่อย่างไม่น่าเชื่อยกตัวอย่างเช่น Collider Hadron ขนาดใหญ่ถูกสร้างขึ้นเพื่อพิสูจน์การมีอยู่ของอนุภาค Higgs-Boson โดยการชนอนุภาคขนาดเล็กอย่างไม่น่าเชื่ออื่น ๆ และตรวจสอบผลลัพธ์ของการชนค่าใช้จ่ายของ Collider ก่อนที่จะพิจารณาพลังงานจำนวนมหาศาลที่จำเป็นในการเรียกใช้มันอยู่ในหลายพันล้านดอลลาร์สหรัฐ

Hadron Collider ขนาดใหญ่แม้จะมีค่าใช้จ่าย แต่ก็เป็นตัวอย่างที่ยอดเยี่ยมของการทดลองทางฟิสิกส์จุดประสงค์ของมันคือการชนกันและสังเกตสิ่งที่เป็นผลมาจากการชนมันทำภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุมได้มาก - อุปกรณ์ทั้งหมดจะถูกเก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงและอนุภาคจะถูกเร่งด้วยความเร็วที่เฉพาะเจาะจงมากเช่นเดียวกับในการทดลองทางวิทยาศาสตร์อื่น ๆ Collider Hadron ขนาดใหญ่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตปรากฏการณ์ทางธรรมชาติภายใต้สถานการณ์ที่ควบคุมได้พวกเขาสามารถดึงข้อสรุปของตัวเองจากสิ่งที่พวกเขาสังเกต