Thursday, March 19, 2015

NADHARIA ZA MSINGI ZA FIZIKIA

Nadharia za msingi
Ingawa fizikia inahusika kwa upana na mifumo tofauti tofauti , baadhi ya nadharia zinatumiwa na wanafizikia wote . Kila moja ya nadharia hii ilijaribiwa mara nyingi na kuonekana kuwa sahihi kama makadirio ya kiasili ( ndani ya uwanja wa uhalali fulani). Kwa mfano , nadharia ya kimakenika ya kizamani kwa uhalisia kabisa inaeleza miendo ya vitu , ikiwa tu ni vikubwa sana kuliko atomi na vinakwenda kwa mwendokasi ulio mdogo sana ukilinganisha na mwendo wa mwanga .
Nadharia hizi zinaendelea kuwa maeneo hai ya kufanyia utafiti , na sura ya kuajabisha kabisa ya makenika ya kizamani ijulikanayo kama nadharia ya mparaganyiko iligunduliwa katika karne ya 20, karne tatu baada ya uundwaji wa mekanika ya kizamani uliofanywa na Isaac Newton (1642–1727).
Hizi nadharia kuu kabisa ni ni vyombo muhimu kwa ajili ya utafiti kuelekea mada/maudhui yaliyobobea zaidi na mwanafizikia yeyote, bila kujali mambo aliyobobea , anatarajiwa kuwa na uelewa juu ya nadharia hizo, hii inahusisha nadharia za mekaniks ya kizamani, kwanta kimakenika/vifurushi kimakenika, mwendo-joto( sayansi ya uhusiano wa joto na aina zingine za nishati) na mekaniksi ya kitakwimu, u-umemesumaku, na rilativiti maalum. Fizikia ya kizamani Fizikia ya kizamani ilfanyiwa kazi katika muundo wa ufundi wa akoustiki wa kuakisi sauti kutoka kwenye kisambaza sauti (acoustic diffuser ) Fizikia ya kizamani inajumuisha matawi ya kikawaida na mada ambazo zilikua zikijulikana na zilizokua zimekwisha endelezwa sana kabla ya mwanzo wa mekaniksi ya kizamani ya karne ya 20, akoustiki/usikizi(elimu ihusuyo usikizi wa sauti), optiki(sayansi ya mwanga na uoni), mwendo-joto na u-umemesumaku. Mekaniksi ya kizamani inajihusisha na vitu vilivyo katika mwendo na inaweza kugawanywa katika, mekaniksi tuli(somo la kani inapokabili kitu na vitu ambavyo havichepuki), kainematiksi(somo la mwendo bila kujali sababu za huo mwendo), dainamiksi(somo la mwendo na kani zinazouathiri). Mekaniksi pia inaweza kugawanywa katika mekaniksi yabisi na mekaniksi kimiminika (zikijulikana kwa pamoja kama mekaniksi ya kikontinuum) mekaniksi kimminika ikihusika na matawi kama haidrostatiki haidrodainamiki, aerodainamiki na pneumatiki Akoustiki ni somo la namna sauti inazalishwa, inadhibitiwa, inasafirishwa na inavyopokelewa. Matawi muhimu ya kisasa ya akoustiki inahusisha utrasoniki, somo la mawimbi ya sauti yenye mrudio(frequency) mkubwa sana zaidi ya uwezo wa kusikia wa mwanadamu; bayoakoustiki, fizikia ya miito ya wanyama na usikiaji wao,na elektroakoustiki mtindo wa ubadilishaji sautisikivu kwa kutumia elekitroniki Optiki, somo la nuru inayoonekana (mwanga), linahusika tu na nuru inayoonekana (mwanga) pia inahusika tu na infraredi na utravayoleti (kwa nuru isiyoonekana) kwani zina tabia zote za mwanga isipokua kuonekana, kama vile, uakisi, upindaji, muingiliano, usambaaji(difraksheni) na polaraisheni Joto ni aina ya nishati, nishati ya ndani inayikilikiwa na vichembe/hardali vidogo vinavyounda maada Mwendo-joto inahusika na uhusiano wa joto na aina zingine za nishati. Umeme na usumaku vimekuwa vikisomwa kama tawi la pamoja la fizikia tangu uhusiano wao ulivogunduliwa mwanzoni mwa karne ya 19, mkondo wa umeme husababisha kutokea kwa uga wa sumaku na uga wa sumaku unaobadilikabadilika husababisha uambukizo wa mkondo wa umeme. Umemetuli unahusiana na chaji zisizotembea, electrodainamiksi inahusika na chaji zinazotembea na sumakutuli inahusika na ncha za sumaku katika hali ya utuli. Fizikia ya kileo Kulikuwa na mkutano wa Solvay mwaka 1927, ukiwa na wanafizikia mahiri kama, Albert Einstein, Werner Heisenberg, Max Planck, Hendrik Lorentz, Niels Bohr, Marie Curie, Erwin Schrödinger na Paul Dirac. fizikia ya kizamani kiujumla inahusu maada na nishati katika mizania ya kawaida ya uoni/uangaliaji/uchunguzi, wakati fizikia ya kileo inahusu zaidi tabia za maada katika mazingira yaliyozidi mno kipimo cha au mizania ya hali ya juu sana au mizania ya vitu vidogo sana . Kwa mfano fizikia za atomi na nyuklia zinasoma maada katika mizania ndogo sana ambapo elementi za kikemikali zinaweza kupambanuliwa. Fizikia ya vichembe vya msingi ipo katika mizania ndogo zaidi kabisa kutokana na kua inajihuisha na vitengo vya msingi viundavyo maada, tawi hili la fizikia pia hujulikana kama fizikia ya nishati ya juu kwa sababu ya nishati kubwa zinazohitajika kupata vichembe vingi katika kichepusha vichembe kikubwa, katika mizania hii, akili ya kawaida ya dhana za nishati na nafasi hazifanyi kazi/hazina thamani tena. Nadharia kuu mbili za fizikia ya kileo inaunda picha tofauti ya dhana ya nafasi, muda, na maada kulingana na ile iliyowekwa na fizikia ya kawaida/kizamanipresented. Nadharia ya kwanta/vifurushi inahusika na asili ya kiupekeepekee ya vitu badala ya hali inayoendelea hasa kwa matukio ya viwango vya atomi na matawi ya atomi na vipengele vya nyongeza vya vichembe/hardali na mawimbi katika maelezo ya matukio hayo. Nadharia ya rilativiti inahusika na uelezeaji wa matukio yanayotokea katika mfumo wa marejeo ambao upo katika mwendo ikilinganishwa na mtazamaji. Nadharia maalum rilativiti inahusika na mwendohusiani sare katika mstari mnyoofu na nadharia ya rilativiti inahusiana na mwendo uliochapushwa na uhusiano wake na mvutano . Zote kwa pamoja nadharia ya kwanta/vifurushi na nadharia ya rilativiti zinatumika kwa karibu maeneo yote ya fizikia ya kileo. Tofauti ya fizikia ya kizamani na ya kileo. Njanja kuu za fizikia. Wakati fizikia inakusudia kugundua sheria za kiulimwengu mzima, nadharia zake zinajikita katika nyanja wazi za kiutumikaji. Kirahisi inaweza kusemwa, sheria za fizikia ya kizamani inachambua kwa usahihi kabisa mifumo ambayo mizania ya urefu ni kubwa kuliko mizania ya atomi na mwendo wake ni mdogo mno kulinganisha na ule wa mwanga. Nje ya uwanja huu uangalizi/ uchunguzi haukubaliani na makadirio. Albert Einstein alichangia mfumo wa rilativiti maalum , ambao uliondoa dhana ya uthabiti (kutobadilika) wa muda na nafasi na kuruhusu uchambuzi wa mifumo ambayo vihusika vina mwendo unaokaribia ule wa mwanga . Max Planck, Erwin Schrödinger, na wengine walianzisha nadharia ya kwanta ya umakenika , dhana ya bahati nasibu ya miingiliano ya vichembe iliyoruhusu uchambuzi sahihi wa mizania ya atomi na matawi ya atomi. Baadae, nadharia ya uga wa kwanta iliunganisha kwanta ya umakenika na rilativiti maalum. Rilativiti ya ujumla iliruhusu nafasimuda iliyopinda iliyo katika hali ya mwendo, ambayo mifumo yenye maada kubwa sana na miundo katika mizania ya hali ya juu sana inaweza kuchambuliwa kiuzuri zaidi . Zilativiti ya ujumla haijaweza kuungwa na uchambuzi wowote wa kimsingi; nadhariatahiniwa kadhaa zinaendelea kutengenezwa kukidhi hilo.

No comments:

Post a Comment