물리학의 정의
물질의 구조와 관측 가능한 우주의 기본 구성 요소간의 상호 작용을 취급하는 물리학, 과학. 가장 넓은 의미에서, 물리학(그리스 물리학)은 거시적인 레벨과 미시적인 레벨의 양쪽 모두에서 자연의 모든 측면에 관심을 가지고 있다. 그 연구 범위는 주어진 힘의 작용 하에 있는 물체의 행동뿐 아니라 중력장, 전자장, 핵역장의 성질과 기원도 포함한다. 궁극적인 목표는 이러한 모든 상이한 현상을 하나로 묶어 설명하는 몇 가지 포괄적인 원칙을 수립하는 것이다.
물리학은 기초 물리학이다. 최근까지 물리학과 자연철학은 자연의 기본법칙 발견과 공식화를 목적으로 하는 과학에 대체 가능하게 사용돼 왔다. 현대과학이 발전하고 전문화되면서 물리학은 천문학, 화학, 지질학, 공학에 포함되지 않는 물리과학의 일부를 의미하게 됐다. 그러나 물리학은 모든 자연과학에서 중요한 역할을 하며 물리 법칙과 측정이 특히 강조되는 분야가 있으며 천체물리학, 지구물리학, 생물물리학, 심리물리학과 같은 이름을 갖는다. 물리학은 기본적으로 물질, 운동, 에너지의 과학이라고 정의할 수 있다. 그 법칙은 일반적으로 수학 언어로 경제적이고 정확하게 표현된다.
실험, 가능한 한 정확하게 제어된 조건에서 현상을 관찰하는 것, 통일 개념 프레임워크의 공식화라는 이론은 물리학의 발전에 필수적이고 보완적인 역할을 한다. 물리실험은 측정결과를 가져오고 이론적으로 예측된 결과와 비교된다. 응용 가능한 실험 결과를 확실하게 예측하는 이론은 물리 법칙을 구현한다고 한다. 그러나 나중에 실험에서 필요하게 되면 법률은 항상 수정, 대체 또는 더 한정된 영역으로 제한된다.
물리학의 궁극적인 목적은 물질, 운동, 에너지를 제어하는 통일된 법칙의 집합을 작은(현미경적인) 아원자 거리, 인간의(거시적인) 일상생활의 척도, 그리고 가장 큰 거리(예를 들어 은하계 밖의 척도)에서 찾아내는 것이다. 이 야심찬 목표는 상당 부분 실현됐다. 물리현상에 대한 완전히 통일된 이론은 아직 달성되지 않았지만(아마도 실현되지 않을 것이다), 알려진 모든 현상을 설명할 수 있는 아주 작은 기본물리법칙의 집합이 보인다. 고전물리학으로 알려진 20세기경에 발달한 물리학의 본체는 빛의 속도와 관련하여 천천히 움직이는 거시적 물체의 움직임, 열, 소리, 전기, 자기, 빛 등의 현상을 주로 설명할 수 있다. 상대성이론과 양자역학의 현대적 발전은 이들 법칙이 보다 빠른 속도, 매우 큰 물체, 그리고 전자, 양성자, 중성자와 같은 물질의 작은 기본 구성요소에 적용되는 한 이들 법칙을 수정한다.
물리학의 범위
고전 물리학과 현대 물리학의 전통적으로 조직 된 분과 또는 분야는 다음과 같다.
역학
역학은 일반적으로 주어진 힘의 작용 하에서 물체의 운동(또는 물체의 운동 부족)을 연구하는 것을 의미한다. 고전역학은 응용수학의 한 분야로 간주되기도 한다. 운동학, 운동에 관한 기술, 역학, 운동 또는 정적 평형을 생성하는 힘의 작용에 관한 연구(후자는 정적 과학을 구성한다)로 구성되어 있다. 20세기 양자역학의 주제는 물질구조, 아원자 입자, 초유동성, 초전도성, 중성자별, 기타 주요 현상을 다루는 데 중요하며, 상대론적 역학은 광속에 접근할 때 중요한 역학의 한 형태이다.
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