فیزیک محاسباتی

فیزیک محاسباتی مربوط به فیزیک ریاضیات، استفاده از مدلهای قدرتمند ریاضی و سایر مدلها برای آزمایش فیزیک است. این یکی از قدیمی ترین زیر رشته های فیزیک است که از فناوری اطلاعات استفاده می کند. بسیاری گفته اند که آیا تئوری است یا کاربردی چون تئوری ها را می گیرد و آنها را آزمایش می کند. با این حال، این یک کاربرد عملی نیز در جمع آوری داده ها از منابع فیزیکی است. برنامه SETI از فیزیک محاسباتی که به دنبال نشانه هایی از زندگی فرازمینی است، و سر و صداهای پس زمینه طبیعی را فیلتر می کند. این رویداد معروف به “سیگنال Wow ” است. اگرچه بهترین فرصت ما برای کشف زندگی خارج از جهان نیاز به محاسبات قدرتمند دارد، اما ما هنوز به آن نرسیده ایم.

MORTUARY TEMPLE OF SETI I, ABYDOS, EGYPT – NOVEMBER 12, 2016: Ceiling paintings of the temple

کیهان شناسی

مسلماً ، این رشته ای است که فیزیک قبل از آنکه به علم فیزیک تبدیل شود، بود. کیهان شناسی مربوط به نجوم و اخترفیزیک است اما به جای جستجوی احتمالات ریاضی، ساختار، حرکات ، روابط، جاذبه ، تمام این داده ها را برای شواهدی از چگونگی شکل گیری جهان، جستجو می کند و به تاریخ تکاملی آن پی می برد. در چند ثانیه پس از شکل گیری جهان و مهبانگ چه اتفاقی می افتد. همچنین به دنبال این است که جهان چگونه به پایانن می رسد و بعد از آن چه خواهد شد. به سادگی ، این مطالعه جهان در بزرگترین مقیاس ممکن است. این حوزه از فیزیک مربوط به تئوری ریسمان و ابر ریسمان، ماده تاریک و انرژی تاریک و نظریه های مربوط به امکان وجود چندجهانی است.

کرایوفیزیک/ کرایوژنیک

دما تأثیر مهمی بر مواد فیزیکی دارد. مایع وقتی به اندازه کافی سرد می شود جامد می شود و در هنگام گرم بودن به اندازه کافی گاز می شود. این رشته راجع به کند شدن و فشرده سازی مواد فیزیکی است. کرایوفیزیک و کرایوژنیک صرفاً فراتر از مطالعه دما است. به طور معمول در مقیاس کلوین به جای سلسیوس یا فارنهایت کار می کنند. در علم عامه ، کرایوژنیک اعتقاد بر این است که بدن انسان برای حفظ مواد آلی و جلوگیری از تجزیه طبیعی می تواند به صورت مصنوعی به این درجه دما کاهش یابد. اما کرایوفیزیک و کرایوژنیک تقریباً بیشتر از حفظ ماده آلی هستند. این در مورد مطالعه خواص و اثرات آن بر روی مواد آلی و معدنی است.

بلورنگاری

مواد جامد کریستالی پیوند مولکولی جالبی دارند که با سایر مواد متفاوت است. در حالی که تجزیه و تحلیل ساختار مواد فیزیکی در کریستالوگرافی منحصر فرد نیست، چگونگی عملکرد مواد و عملکرد الماس در کنار یکدیگر می تواند به ما در درک ماده دیگر کمک کند. این علم در نتیجه کشف لیزر و بسیاری از کاربردهای صنعتی ، تحقیقاتی و پزشکی آن رشد کرد. امروزه کاربردهای بسیاری در تحقیقات زیست پزشکی، شیمی، فیزیک دارد، اما همچنین در حیطه هایی قبیل ژنتیک و درمان بیماری هایی مانند سرطان به نتیجه نرسیده ایم. می توانیم ابزارهایی را با دقت تولید کنیم و از ساختار بی نظیر کریستال ها استفاده کنیم.

اکونوفیزیک

اگر بخواهیم دو علم بگوییم که هیچ ارتباطی به هم ندارند، آن شاخه ها فیزیک و اقتصاد خواهند بود. اما هر دو از ریاضیات در هسته خود استفاده می کنند. اکونوفیزیک از مواردی که از نظر ماهیت ریاضی هستند شامل آمار، احتمال آماری ، فرآیندهای تصادفی (احتمال و تصادفی) و حتی نظریه آشوب (نگاه کنید به بالا) است که برای مشکلات غیرقابل پیش بینی اعمال می شود، استفاده می کند. در حقیقت، استفاده از فیزیک و یک سیستم مدل سازی به تولد لیبرالیسم کلاسیک و آن روش اقتصادی که پیرامون انقلاب صنعتی به وجود آمده است برمی گردد. این امکان را می دهد که یک سیستم غیر استاتیک در اقتصاد باشد. یکی از این اقدامات در افکار و اقدامات غیرمنطقی از طرف عناصر (یعنی افراد) و توانایی آنها در تأثیر تقاضا و قیمت می باشد.

الکترونیک

“الکترونیک” در قرن بیست و یکم تمربوط به دستگاههایی مانند تلویزیون و تلفن های هوشمند است. علم الکترونیک وسایل واقعی نیست بلکه علمی است که آنها را ممکن می سازد. این زیر مجموعه ای از فیزیک است که تمام عناصر توسعه دستگاه هایی که از برق استفاده می کنند را مورد بررسی قرار می دهد.

الکترومغناطیس

این زیر رشته فیزیک نیروی الکترومغناطیسی را بررسی می کند. این شاخه بر اساس تعامل بین ذرات دارای بار الکتریکی اتفاق می افتد و الکترومغناطیس، میدان های الکتریکی و مغناطیسی و نور را ایجاد می کند. نیروی الکترومغناطیسی یکی از چهار نیروی اصلی طبیعت است. الکترومغناطیس در همه جا به وضوح دیده می شود و صاعقه یکی از رایج ترین آنهاست، اما این تنها نمونه نیست. الکترومغناطیس برای هر دو جسم آلی و معدنی و عملکرد آنها ضروری است. الکتریسیته و مغناطیس از دیرباز دو نیروی جداگانه اما مکمل در نظر گرفته می شدند، اما اکنون می دانیم که آنها با هم مرتبط هستند و بخشی از یک چیز هستند.

Colorful electromagnetic plasma fields in space computer generated abstract background 3D rendering

مکانیک سیالات

مکانیک سیالات یک ناحیه کاربردی از فیزیک است که به حرکت و خواص مواد در حالت سیال مانند پلاسما ، مایعات و گازها می پردازد. این رشته به دو قسمت تقسیم می شود: دینامیک و استاتیک سیالات. دینامیک سیالات محدود به فیزیک نیست بلکه در هر علمی که به حرکت مایعات علاقه داشته باشد، گنجانده شده است. کاربردهای آن شامل بررسی شکل گیری ستاره (نجوم) ، نوسانات و نیروهای اقیانوس ها (علم محیط زیست و مواد)، نحوه عملکرد توربین های بادی و چگونگی مهار قدرت باد (مهندسی محیط زیست)، فعالیت زلزله شناسی است. حتی در مطالعه عملکردهای خون در سیستم گردش خون در پزشکی کاربرد دارد. استاتیک سیالات بررسی سیال در حال استا یا ساکن است.