Fizik - Bilim ve Fizik - Fizik Nedir? - Fizikin Kelime anlami

Fizik


Fizik (Yunanca φυσικός (physikos) doğal, φύσις (doğa) Doğa) enerji ve maddenin etkileşimini inceleyen bilim dalıdır. Enerjinin evreninin tarihindeki birincil rolü, her maddenin, özelliklerini açığa vurmak ve dönüşümlere katılmak için enerjiyle etkileşimde bulunması ve madde en temel bileşenlerine ayrışırken enerjinin en önemli öğe olması nedeniyle fizik, genellikle temel bilimlerin anası olarak bilinir. Madde ve madde bileşenlerini inceleyen, aynı zamanda bunların etkileşimlerini açıklamaya çalışan bir bilim dalıdır. Fizik genellikle cansız varlıklarla uğraşan, fakat çok zaman canlılarla ilgilenen bilimlere de yardımcı olan bir bilim kolu olarakta anılır. Fizik kelimesi yunanca Doğa anlamına gelen terimlerden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle yakın zamana kadar fiziğe Doğa felsefesi gözüyle bakılmıştır. Astronomi, Kimya, Biyoloji, Jeoloji, v.s. de birer doğa bilimi olmalarına rağmen, fiziğin en temel doğa bilimi ve aynı zamanda bu doğa bilimlerinin en önemli yardımcıları olduğu gerçektir. Diğer taraftan Tıp, Mühendislik, v.s. gibi uygulamalı bilimlerde çok kullanılan ve bazılarının temelini oluşturan Fizik, ilk bakışta hiç ilgisi olmadığı düşünülen arkeoloji, psikoloji, tarih...v.s. konularında da önemli bir yardımcıdır. Ancak konusu bakımından Fiziğe en yakın, hatta Fizikle içiçe olan bilim öncelikle kimyadır. O halde Fizik hemen hemen tüm bilimlerin gelişmesine yardımcı olmakta ve birçok konuda onlarla iş birliği yapmaktadır. Bu işbirliğinden şüphesiz fizikten yararlanmakta ve gelişmektedir. Fiziğin en yakın yardımcısı ise Matematiktir. Matematik bilimi kısaca Fiziğin dilidir. Temel doğa bilimi olan Fizik, evrenin sırlarını, madde yapısını ve bunların arasındaki etkileşimlerini açıklamaya çalışırken Fiziğin başılıca iki metodu vardır; bunlar gözlem ve deneydir. Doğa olaylarının çeşitli duyu organlarını etkilemeleri sonucuFizikte çeşitli kolların gelişmesi sağlanmıştır. Bu sebeble görme duyusunu uyandıran ışıkla beraber Fiziğin bir kolu olan optik gelişmiştir. Aynı şekilde işitme ile akustik, sıcak soğuk duygusu ile termodinamik...v.s. fizik konuları ortaya çıkmıştır.Bunların yanı sıra elektromagnetima gibi doğrudan duyu organlarını etkilemeyen kollarıda gelişmiştir. Fiziğin 19. yüzyılın sonuna kadar geçirdiği aşamalarda geçirdiği aşamalarda her ne kadar mekanik temel ise de, birbirinden bağımsız olarak incelenen Fizik konuları kalsik fizik altında toplanabilir. 20. yüzyılın başından itibaren klasik fizik kurallarından daha değişik, ancak çok daha mantıklı ve mükemmmel sonuçlar elde edilmiştir. Bu tür modellerle olayı açıklayan Fizik kolları ise Modern Fizik adı altında toplanmıştır. Fizik eğitimi bugünde gerçeğe çok yakın sonuçlar veren Klasik Fizikle başlamaktadır
Fizik değişimin incelenmesi demektir. Fiziğin çoğu alanı, durağan (statik) olanla değil, devinenle (dinamik olanla) ilgilenir. Fiziğin amacı evrendeki "gözlenebilir" niceliklerin (enerji, momentum, açısal momentum, spin vs.) "nasıl" değiştiğini anlamaktır. "Niye" değiştiğini sorgulamak çoğunlukla felsefenin metafizik dalı veya teoloji'nin işidir.
Fiziğin evinimi anlatmak için, temel fizik kuramlarının formulasyonunda kullandığı temel araçlar Diferansiyel denklemler ve İntegro-diferansiyal denklemler olarak sıralanabilir. Hatta çoğu temel fizik kuramı sadece diferensiyal denklemler kullanarak formule edilmiştir. (örn. Newton yasaları, Maxwell denklemleri, Einstein denklemleri, Kuantum Fiziği ya da Schrödinger denklemi, Dirac denklemi).
Fizik araştırmalarının türleri
Fizik araştırmaları genellikle

Kuramsal fizik
Deneysel fizik

olarak ikiye ayrılır. Bu iki alandaki araştırmalar ise

Temel
Uygulamalı

araştırmalar şeklinde ayrılır.
Kuramsal fizik, evrenin yasalarını deneysel fiziğin gözlemlerini kullanarak açıklamaya çalışır. Deneysel fizik, önerilen kuramlardan hangisinin doğru olduğuna karar vermek için tasarlanan deneyleri gerçekleştirir. Deneysel fizik sıklıkla, hiçbir kuramı olmayan yepyeni doğa olayları da keşfeder: Elektromanyetizma ve Radyoaktivite bu şekilde keşfedilmiştir. Fiziğin yeni alanları çoğunlukla deneylerde gözlenen çelişkili ya da açıklanamayan fenomenlere yanıt olarak geliştirilir. Fiziğin yeni alanları bazen, deneysel olarak doğrulanmadan önce, tamamiyle kuramsal olarak ortaya atılır (örneğin Görelilik kuramı ya da son zamanda önerilen yeni kuramlardan M-Kuramı gibi.)
kuantum mekaniğinin ve Temel araştırmalar, yasaların pratikteki anlaşılabilirliği üzerinde yoğunlaşırken, uygulamalı fizik, adının da belirttiği gibi, varolan bilgiyi karmaşık sistemleri çözümlemek üzere pratik hayatta, ekonomide ya da başka fizik araştırmalarında kullanmaya gayret eder. Hem temel araştırmaların hem de uygulamalı araştırmaların kuramsal ve deneysel yönleri bulunur. Örneğin uygulamalı fiziğin çok verimli bir alanı Katı hal fiziğidir. Bu alanda araştırmacılar, elektromanyetizmanın temel yasalarına dayanarak, katı cisimleri oluşturan atomların davranışlarını çözümlemeye çalışır.
Fizik araştırmalarındaki gelenek ve kültür kuramsal araştırmaları özelleşme/uzmanlaşma olarak kabul etmesi nedeniyle diğer bilimlerden ayrılır. Biyoloji ve Kimya'da da kuramsal araştırmacılar bulunmasına karşın en başarılı kuramsal araştırmacılar aynı zamanda deneysel araştırmacı olmuştur ve bu bilimlerde salt kuramsal araştırmacılara karşı (bazen aleni olarak) büyük ön yargılar bulunur.
Fizik araştırma alanları

Hızlandırıcılar fiziği,
Akustik,
Astrofizik,
Atom,
molekül ve optik fiziği,
Bilgisayar fiziği,
Katı hal fiziği (ya da Yoğun madde fiziği),
Kozmoloji, Sirogenik,
Sıvı hal fiziği,
Sıvıların dinamiği,
İstatistik fizik,Polimer fiziği,
Optik,
Malzeme fiziği,
Nükleer fizik,
Plazma fiziği,
Parçacık fiziği (ya da Yüksek enerji fiziği),
Araç dinamiği

İlgili alanlar

Astronomi
Biyofizik
Elektronik Mühendislik
Jeofizik Malzeme bilimi
Matematiksel fizik
Tıbbi fizik
Fiziksel kimya
Hesap fiziği

Ana kuramlar

Fizik kuramları
Klasik mekanik,
Termodinamik,
İstatiksel mekanik,
Elektromanyetik,
Özel görecelik,
Genel görecelik,
Kuantum mekaniği,
Kuantum alanı kuramı,
Standart model
Sıvıların dinamiği

şeklide sıralanabilir.

Önerilen kuramlar

Herşeyin kuramı,
Büyük birleştirici kuram,
M-kuramı,
Sarmal kuramı,
Döngüsel kuantum yer çekimi,
Proses fiziği
Birleşik alan kuramı

bazı önerilen kuramlar arasındadır.

Fizik kavramları

Madde
Antimadde
Temel parçacık
Bozon Fermiyon
Simetri
Hareket
Korunum yasası (fizik)
Kütle
Enerji
Momentum
Açısal momentum
Spin
Zaman
Uzay
Boyut
Uzayzaman
Uzunluk
Hız
Kuvvet
Tork
Dalga
Dalga fonksiyonu
Kuantum içiçeliği
Harmonik salınıcı
Manyetizma
Elektrik
Elektromanyetik ışın
Sıcaklık
Entropi
Fiziksel bilgi
Vakum enerjisi
Sıfır noktası enerjisi
Faz geçileri
Kritik fenomenler
Kendi kendini örgütleme
Ani simetri bozulması
Süper iletkenlik
Süper akışkanlık
Kuantum fazı geçişleri

Temel kuvvetler/alanlar

Kütleçekim kuvveti
Elektromanyetizma
Zayıf nükleer kuvvet
Güçlü nükleer kuvvet

Fizik yöntemleri

Bilimsel yöntem
Fiziksel nicelik
Ölçüm
Ölçüm aletleri
Birim çözümleme
İstatistik
Ölçeklendirme

x

Etiketler:
Beğeniler: 0
Favoriler: 0
İzlenmeler: 4671
favori
like
share
MARDINLI1986 Tarih: 24.04.2009 15:55
FİZİK biliminin konusu, en genel tanımıyla, maddeyi ve enerjiyi incelemektir. Maddenin katı, sıvı, gaz ve plazma gibi değişik durumları, bütün maddesel varlıkları oluşturan atom ve moleküller, atomların yapısındaki temel parçacıklar ve bu parçacıkları bir arada tutan kuvvetler fiziğin inceleme alanına girer. Bunların dışında, ışık, ısı, ses, radyo dalgalan ve bütün öbür enerji biçimleri, enerjinin dönüşümü ve aktarımı, elektrik, magnetizma, küt-leçekim kuvveti ve öbür doğal kuvvetlerin rol oynadığı bütün olgular (fenomenler) fiziğin temel araştırma konularıdır.
Fizikçiler, deneylerle elde ettikleri bilgilerden ve matematiksel yöntemlerden yararlanarak, bu doğa olgularını açıklayabilecek kapsamlı ilkeler ya da yasalar ortaya koyarlar. Bu nedenle, bütün bilimlerde olduğu gibi fizikte de deneylerin iyi tasarlanması, büyük bir titizlikle gerçekleştirilmesi ve bütün koşulların kesinlikle denetim altında tutulması sağlıklı sonuçlara varabilmek açısından son derece önemlidir. Deneylerin güvenilir olması için, kullanılan ölçü aletleri olağanüstü duyarlı, ölçümler çok titiz olmalı, alınan sonuçların doğruluğunu sınamak için gerekli denetleme yöntemlerine başvurulmalı ve elde edilen bütün bilgiler ayrıntılarıyla kaydedilmelidir.
Bazı fizikçiler maddenin ve enerjinin doğasını açıklamaya yardımcı olacak bilgileri deneylerle toplamaya çalışırken, bazıları da doğa olgularını ve deney sonuçlarını gelişmiş matematik yöntemleriyle yorumlamaya uğraşırlar. Bu "kuramsal" fizikçilerin ortaya attıkları varsayım (hipotez) ve kuram'larm (teori) geçerliliği yeni deneylerle sınanır. Deney sonuçlarının, olabildiğince çok sayıda doğa olgusunu kapsayacak biçimde genelleştirilme-siyle fizik yasaları denen genel ilkelere varılır.


Fiziğin Gelişmesi

Fizik en eski bilimlerden biridir. Eskiçağlarda deneysel yöntemler bilinmediği için, ilk fizikçiler daha çok kuramsal çalışmalar yaparlardı. Gene de, yüzyıllar sonra deneylerle varılan gerçeğe çok yakın bazı kuramlar geliştirmiş olmaları şaşırtıcıdır. Örneğin İÖ 5. yüzyılda yaşamış olan Eski Yunanlı düşünürlerden Demokritos ile Leukippos maddenin atomlardan oluştuğuna inanıyorlardı. Oysa atom kuramının doğruluğu ancak 19. yüzyılda kanıtlanabildi. Uygulamalı fiziğin başlangıcı, yani fizik ilkelerinden mühendislikte ve günlük yaşamda yararlanılmaya başlaması da çok eskiçağlara dayanır. Eski Mısırlılar piramitlerin yapımında önemli fizik ilkelerinden birçoğunu uygulamışlardı. Kaldıraç ilkesi ve özgül ağırlık gibi çok önemli buluşları olan Eski Yunan bilgini Arşimet (İÖ yaklaşık 287-212) ise ilk deneysel fizikçilerden biridir.
Sonraki yüzyıllarda matematiğin gelişmesi giderek daha karmaşık kuramların doğmasına olanak verirken, bilimsel aygıtların bulunup geliştirilmesi de çok daha duyarlı deneylerin yapılabilmesini sağladı. İtalyan bilgini Galileo Galilei (1564-1642) çok önemli kuramlar geliştirdi ve bunları kendi yaptığı deneylerle sınadı. İngiliz bilim adamı Sir Isaac Nevvton (1642-1727) da düşünceleri sağlam gözlemlere dayanan parlak bir kuramcıydı. Böylece Galileo ile Nevvton, ısı, ışık, ses, mekanik, elektrik ve magnetizma gibi konuları kapsayan "geleneksel" ya da "klasik" fiziğin öncüleri oldular.
Atom fiziği, nükleer fizik (çekirdek fiziği), parçacık fiziği ve astrofizik gibi temel dalları içeren "modern" fizik ise 19. yüzyılın sonu ile 20. yüzyılın başında doğdu. 1895-1905 yılları arasında gerçekleştirilen ikisi kuramsal, üçü deneysel beş temel çalışma modern fiziğin doğuşunu hazırlayan birer dönüm noktası sayılır. Bu dönüm noktalarından ilk ikisi Alman fizikçi Max Planck'ın (1858-1947) kuvantum kuramı ile Alman asıllı ABD'li fizikçi Albert Einstein'ın (1879-1955) görelilik kuramının yayımlanmasıdır. Fizikte yeni bir çağ açan üç deneysel çalışma ise İngiliz fizikçi Joseph John Thomson'ın (1856-1940) maddenin en küçük parçacıklarından biri olan elek
tronu belirlemesi, Alman fizikçi Wilhelm
Röntgen'in (1845-1923) X ışınlarını tanımlaması ve Fransız kimyacı Henri Becquerel'in (1852-1908) radyoaktifliği bulmasıdır.
Fiziğin Dalları

Fizik bilimi, kuramlarına kesinlik ve açıklık getirmek üzere büyük ölçüde matematikten yararlanırken, fizik ilkeleri de başta kimya, astronomi, jeoloji ve biyoloji olmak üzere birçok bilimde uygulama alanı bulmuştur. Kimyanın en önemli dallarından biri olan fiziksel kimya ile fiziğin temel dalları arasında sayılan astrofizik, jeofizik ve biyofizik gibi örtüşmeli alanlar bu uygulamanın ürünleridir.
Mekanik, fiziğin en eski vc en geniş kapsamlı dalıdır. Hareket halindeki cisimlerin davranışlarını ve durağan cisimlerin basınç ya da başka kuvvetler karşısındaki tepkilerini inceleyen mekanik birçok altdala ayrılır. Cisimlerin hareketi ile kuvvetler arasındaki etkileşimi konu alan dinamik, durağan ya da denge durumundaki cisimleri inceleyen statik, sıvıların ve gazların davranış özelliklerini araştıran akışkanlar mekaniği ile katıların davranışlarını inceleyen katılar mekaniği, akışkanların hareket ilkelerini konu alan hidrodinamik ile durgun akışkanları inceleven hidrostatik klasik mekaniğin abdallarıdır. Mekaniğin temel kuramını büyük ölçüde Sir Isaac Nevvton'a borçluyuz. Cisimlerin yere düşmesi, sarkaçların salınımı ve gezegenlerin Güneş çevresindeki dolanından Nevvton'ın mekanik ve evrensel çekim kuramlarıyla açıklığa kavuşmuştur.
Çok hızlı hareket eden cisimlerin davranışlarını açıklayan görelilik kuramı ile atomun yapısındaki elektron, proton gibi çok küçük parçacıkları ve dalga hareketini inceleyen kuvantum mekaniği, fiziğin bu dalının daha yeni ve çığır açıcı bölümleridir. Optik, elektrik, atom fiziği ve nükleer fizik konularını anlayabilmek için gerekli temel kavramlar görelilik kuramı ile kuvantum mekaniğinden doğmuştur.

MARDINLI1986 Tarih: 24.04.2009 15:55

ARAŞTIRMALAR
DENEYSEL ARAŞTIRMALAR

Atom ve Molekül Fiziği

ATOM VE MOLEKÜL FİZİĞİ GRUBU:

Yapay olarak yaratılan veya doğal olarak mıknatıs özelliği gösteren birimler içeren maddelerin yapısal, dinamik ve manyetik özellikleri Elektron Spin Rezonans (ESR) spektrospisi kullanılarak incelenmektedir.

EPR VE DNP GRUBU:

Biyolojik yapıların ve model zarların yapısal değişimleri Elektron Paramagnetik Rezonans (EPR) spin etiketleme tekniği ile araştırılmakta, biyolojik ortamlarda kullanılacak sıvılar Dinamik Çekirdek Polarizasyonu tekniği ile incelenerek, alçak alan EPR bilgileri elde edilmektedir.

Atom ve Molekül Fiziği

ATOM VE MOLEKÜL FİZİĞİ GRUBU:

Yapay olarak yaratılan veya doğal olarak mıknatıs özelliği gösteren birimler içeren maddelerin yapısal, dinamik ve manyetik özellikleri Elektron Spin Rezonans (ESR) spektrospisi kullanılarak incelenmektedir.

EPR VE DNP GRUBU:

Biyolojik yapıların ve model zarların yapısal değişimleri Elektron Paramagnetik Rezonans (EPR) spin etiketleme tekniği ile araştırılmakta, biyolojik ortamlarda kullanılacak sıvılar Dinamik Çekirdek Polarizasyonu tekniği ile incelenerek, alçak alan EPR bilgileri elde edilmektedir.

Katı Hal Fiziği

AMORF YARIİLETKENLER GRUBU:

LCD ekranlardaki ince film transistör ağının ve bazı tür güneş pillerinin yapımında yaygın olarak kullanılan hidrojenlendirilmiş amorf silisyum ve alaşımları plazma biriktirme yöntemi ile film olarak üretilmekte, optik ve elektronik özellikleri incelenmektedir.

İKİ BOYUTLU SİSTEMLER VE UYGULAMALI AKUSTİK GRUBU:

Düşük-boyutlu yarıiletkenlerin elektronik transport özellikleri ve sıcak elektron güç kaybı mekanizmaları deneysel olarak araştırılmaktadır. İnsanlarda burun kavitesini ölçmek için geliştirilmiş akustik rinometre üzerine kuramsal ve deneysel çalışmalar yapılmaktadır.

İLERİ MALZEMELER GRUBU:

İçinde bulunduğumuz yüzyılın yeni teknolojilerine temel oluşturacak ve gezegenimizde kararlı olmayan atomik ve moleküler salkımların sentezlenmekte, bu malzemelerin elektronik ve optik özelliklerinin kullanıldığı teknolojik formlar geliştirilmektedir.

KRİSTALOGRAFİ GRUBU:

Kristal yapıda olan fakat yapısı bilinmeyen örneklerin atomik boyutlarda moleküler yapıları X-ışını kırınımı yöntemi ile saptanmaktadır. Ayrıca yağımsı, jelimsi örneklerle ve makromoleküler çözeltilerle ilgili yapı analizlerinin de yapılabileceği modern donanımlar da projelendirilmiştir.

MAGNETİK VE OPTİK İNCE FİLMLER GRUBU:

Elektron-tabancası ile plazma-kopartma yöntemleri kullanılarak tek ve çok katlı manyetik ve optik filmler hazırlanmaktadır. Hazırlanan filmlerin kalınlık, öz-direnç, magneto-direnç ve optik geçirgenlik ölçümleri yapılmaktadır.

ORGANİK ULTRA İNCE FİLMLER GRUBU:

Askeri, tıp ve diğer endustri alanlarında kullanılan inorganik malzemelere alternatif olan organik ince filmler, laboratuvarımızda nanometre skalasında özel bir teknikle üretilerek, elektriksel ve optik özellikleri incelenmektedir.

SÜPERİLETKENLİK VE NANOTEKNOLOJİ GRUBU:

Günümüz teknolojisinde önemi ve uygulama alanları sürekli artan elektriği kayıpsız geçiren üstüniletken malzemeler ile yakın geleceğin yakıtı Hidrojen’in depolanacağı, tıp ve ilaç endüstrisinde çığır açacak nano malzemeler hazırlayarak bunların fiziksel özellikleri araştırılmaktadır.

Enerji

YENİ VE TEMİZ ENERJİ GRUBU:

Güneş ve diğer temiz-tükenmez enerji konularında deneysel ve kuramsal çalışmalar yapmaktadır. H.Ü. Güneş Evi ve Bahçesi özellikle deneysel çalışmaların yürütüldüğü ve uygulamaların yapıldığı bir araştırma-uygulama laboratuvarı olarak hizmet vermektedir.

KURAMSAL ARAŞTIRMALAR


MOLEKÜLER MODELLEME GRUBU:

Makromoleküllerin, özellikle protein ve peptidlerin kararlı yapılarının 3 boyutlu şekillenimlerin bulunması ve termodinamik niceliklerin incelenmesi amacıyla hızlı ve etkin simülasyon algoritmalarının geliştirilmesi çerçevesinde çalışmalar gerçekleştirilmektedir.

SPİN VE ÖRGÜ SİSTEMLERİNDE MODELLEME GRUBU:

Son yılların en popüler konularından biri olan kuantum informasyon ve kuantum hesaplama alanlarında, klasik ve kuantum spin sistemlerinin incelenmesinde, matematiksel modelleme ve simulasyon etkin olarak kullanılmaktadır.

DİĞER KURAMSAL ÇALIŞMALAR:

Regülarizasyon, renormalizasyon ve ölçekleme teknikleri ile kuantum alanlar kuramında araştırmalar yapılmaktadır. Kozmoloji alanında nötron yıldızlarının yapıları incelenmektedir. Yüksek enerji fiziğinde, süpersimetrik yük parite kırılmasının fenomenolojik etkileri üzerinde araştırmalar yapılmaktadır. Değişik uzay zaman alanlarında Killing simetrileri ve korunum yasaları üzerinde odaklanmış gravitasyon konusunda çalışmalar yapılmaktadır. Clifford cebirlerinin sınıflandırılması ve değişik iç çarpımlarının özellikleri incelenmektedir.