Hvad er fysik?

Vi kigger i denne artikel på, hvad fysik er, og hvilke emner som dækkes i dette kursus.

Hvad er fysik?

For at være helt ærlig, er det virkelig svært at definere præcis, hvad fysik er. For det første, fysik bliver ved med at ændre sig, når vi gør fremskridt og laver nye opdagelser. Nye teorier giver ikke bare nye svar. De skaber også nye spørgsmål, der måske ikke giver mening, når de ses ud fra en tidligere teori om fysik. Dette gør fysik spændende og interessant, men betyder også at forsøg på at definere fysik ofte beskriver, hvadfysik har været, snarere end hvad det bliver i fremtiden.

Når det er sagt, så er definitioner nyttige, så her kommer der en. For det meste forsøger fysikerne at gøre følgende:

Præcist definere de mest grundlæggende målelige størrelser i universet (f.eks. hastighed, elektrisk felt, kinetisk energi). Denne søgen efter den mest grundlæggende beskrivelse af universet har historisk altid været en stor del af fysikken, hvilket kan ses på tegningerne nedenfor.
Der er nogle målbare størrelser, der ikke betragtes som grundlæggende, f.eks. befolkningen i Irland eller værdien af aktier. Selv om disse størrelser er målbare, og teoretisk kan beskrives ved hjælp af en utænkelig kompleks anvendelse af de grundlæggende fysiske love, ville vi ikke typisk betragte teorier om sådanne sammenhænge som værende fysik. Præcis hvor grænsen mellem grundlæggende og ikke grundlæggende ligger er uklart og den flytter sig med tiden.
En tommelfingerregel er, hvis du bliver ved med at spørge “hvorfor?" igen og igen til de forklaringer en lærer giver dig, så vil det sidste og bedste videnskabelige svar, han eller hun giver dig være en lov fra fysikens verden, forudsat at du ikke er blevet smidt på kontoret inden da.
Finde sammenhænge mellem disse grundlæggende målelige størrelser (f.eks. Newtons love, bevarelse af energi, speciel relativitet). Disse mønstre og sammenhænge udtrykkes ved hjælp af ord, ligninger, grafer, diagrammer, figurer, modeller og andre midler, der giver os mulighed for at udtrykke et forhold på en måde, som vi som mennesker bedre kan forstå og bruge.
Tro det eller ej, de principper, grafer, love og ligninger, der anvendes i fysik, blev ikke skabt for at gøre forklaringerne af universet vanskeligere; de er der for at gøre det lettere at forklare universet og præcist visualisere de mønstre, der findes i det. Det er måske kun en lille trøst for den fysik elev der kæmper med et tilsyneladende tilfældigt og ubeslægtet sæt af ligninger og definitioner. Måske det hjælper at huske, at bag alle de skræmmende og nogle gange fremmede matematiske symboler, er der normalt en simpel begrebsmæssig idé. Matematik gør det simpelthen muligt at formulere en begrebsmæssig idé på en meget præcis og konsistent måde.

Billede: Eventyr Inde i Atomet, 1948 General Electric, George Roussos (public domain)

At koge fysik ned til kun to ting er ganske vist lidt af en grov forenkling, der går let hen over nogle af de finere detaljer af, hvad fysikere gør, og hvordan de gør det. Men at forsøge at beskrive et komplekst univers med enkle og nyttige afklarende love er præcis, hvad fysik handler om. Så måske er det at forsøge at beskrive den komplekse aktivitet af hvad fysikere gør med en enkel og afklarende definition alligevel ikke så dårlig en idé.

Hvad vil jeg lære, når jeg laver fysik på Khan Academy?

Med vores fysik kurser ønsker vi at forklare, hvorfor objekter bevæger sig på den måde, de gør. Men det er svært at forklare bevægelse, hvis vi ikke først ved, hvordan man beskriver bevægelse. Derfor skal vi i emnerne En-dimensional bevægelse og To-dimensional bevægelse lære at beskrive bevægelse af objekter præcist og forudsige deres bevægelse i nogle særlige tilfælde.

Dernæst vil vi være klar til at lære om Kræfter og Newtons Love, hvor vi skal se, hvordan begrebet kraft tillader os at forklare hvorfor objekter ændrer deres bevægelse.

Vi vil fortsætte med at udvide vores færdigheder til at beskrive bevægelse ved at vise, at bevarelseslove er en alternativ måde at forklare bevægelsen af et objekt. Disse bevarelseslove begrænser, hvordan et systems bevægelse kan ændres. Energibevarelse vil blive lært i Arbejde og energi, og impulsbevarelse vil blive lært i Impuls og kollisioner.

Indtil nu har vi mest betragtet objekter, der ikke roterer, så i Rotationsmekanik skal vi lære at beskrive og forklare roterende bevægelse og lære en ny bevarelseslov undervejs – impulsmomentbevarelse.

Herefter skal vi bruge, hvad vi har lært om bevægelse, kræfter, og bevarelseslove til at analysere, hvordan man håndterer en række nye kræfter og fænomener. Vi lærer at håndtere væsker og gasser i Væsker og Termodynamik. Dernæst skal vi i Elektricitet og Magnetisme lære om to nye kræfter – den elektriske kraft og den magnetiske kraft. I Kredsløb skal vi se, hvordan elektriske kræfter får strøm til at flyde. I optik vil vi undersøge de måder, hvorpå elektromagnetiske bølger (dvs. lys) kan bøjes og reflekteres. Når vi først har lært om lys, kan vi kigge på Einsteins teori om speciel relativitet. Og det er bare nogle af emnerne.

Dette skal i sidste ende give dig en god forståelse af indledende fysik og de matematiske værktøjer fysikere bruger til at beskrive og forklare universet. Men ingen gennemgang kan beskrive alle de interessante og kraftfulde aspekter af fysik. Den bedste måde at finde ud af det, er at hoppe ud i det og komme i gang.

Vil du deltage i samtalen?

Log ind

Sortér efter:

Ingen opslag endnu.

Forstår du engelsk? Klik her for at se flere diskussioner på Khan Academys engelske side.