فیزیک پزشکی

علم پزشکی یک رویکرد چند رشته ای است که یکی از مهمترین علوم امروزه در جهان است. فیزیک پزشکی هر کاربرد فیزیک در دنیای پزشکی است. این شامل پزشکی هسته ای در درمان سرطان ها و سایر تومورها ، سونوگرافی برای انجام اسکن فضای داخلی بدن برای اندازه گیری تومورها یا بررسی رشد جنین، رادیولوژی مانند اشعه ایکس و… است. همچنین می توان از آن برای طراحی و پیاده سازی فناوریهای جدید پزشکی برای معالجه و اسکن استفاده کرد.

هواشناسی

گرچه عمدتاً مربوط به علم زمین شناسی است، اما هواشناسی بر پایه و اساس اصول فیزیکی ساخته شده است. سیستم های هواشناسی، جبهه های هواشناسی و پدیده هایی که حاصل می شوند، همگی ناشی از حرکت فیزیکی کره زمین هستند که به نوبه خود بر روند جزر و مد، جهت باد، سرعت، فشار و سایر عناصر دیگر که منجر به پدیده های جوی خاصی می شوند، اثر می گذارد همچنین برای ترسیم و پیش بینی اثرات تغییرات آب و هوایی بسیار مهم است. عدم تعادل شیمیایی، سطح آب، نوسانات و حرکت هوا و آب ممکن است همگی تأثیر عمیقی بر وقایع هواشناسی مانند بارندگی شدید (خشکسالی و جاری شدن سیل)، امواج گرمایی، جبهه هوایی سرد و غیره داشته باشد.

فیزیک مولکولی

مطالعه خصوصیات فیزیکی مولکولها (که از اتمها تشکیل شده اند)، پیوندهای شیمیایی بین اتمهایی که مولکولها را ایجاد می کنند و دینامیک مولکولی به عنوان “فیزیک مولکولی” شناخته می شود. این رشته با چندین حوزه شیمی رابطه نزدیکی دارد. این علم برهمکنش بین مولکولها و چگونگی ایجاد و شکاف پیوندها را بررسی می کند.

فناوری نانو / نانوفیزیک

این فناوری علمی، مهندسی اجسام بسیار کوچک است که با استفاده از میکروسکوپ می توان آنها را مشاهده کرد. اگرچه این قضیه مشکل بزرگی را ایجاد می کند اما پتانسیل ایجاد ماشین های میکروسکوپی در فیزیک وجود دارد. ماشین های در حد نانو می توانند به جاهایی دست یابند که برای ما از نظر شیمیایی خطرناک هستند. همچنین در پزشکی کاربرد بسیار زیادی خواهند داشت و می توانند برای دستکاری سلول های بدن استفاده شوند. اعتقاد بر این است که دستکاری اتم ها می تواند کلیدی برای باز کردن جهان باشد و گام بزرگ بعدی در تکامل فیزیک به عنوان یک علم باشد.

Graphene molecular grid, graphene atomic structure concept, hexagonal geometric form, nanotechnology background 3d rendering

فیزیک هسته ای

فیزیک هسته ای ایده های مربوط به بمب هسته ای و انرژی هسته ای را مطرح می کند. فیزیک اتمی به فیزیک اتم ها از جمله الکترون های هر اتم می پردازد، ولی فیزیک هسته ای به مطالعه هسته های اتم، آرایش آنها و نحوه عملکرد و برهمکنش آنها می پردازد. این تلاش برای تقسیم اتم و استفاده از انرژی آن است که منجر به فن آوری هسته ای شده است مانند بمب و انرژی زیاد، داروهای هسته ای و تصاویر رزونانس مغناطیسی (MRI) .همچنین به ما اجازه دستیابی به رادیوکربن، ایزوتوپ های کشاورزی و پیشرفت در مهندسی و شیمی را داده است. انتظار می رود همزمان با کاهش نفت، تحولات آینده در زمینه حمل و نقل و تولید انرژی را فیزیک هسته ای رقم بزند.

اپتیک

اپتیک یا نورشناسی مطالعه خواص، منشاء، اعمال و فعل و انفعالات نور و ذرات مرتبط با آن است. نور فاقد جرم است زیرا از فوتون هایی تشکیل شده است که جرم ندارند. با این حال آنها انرژی و حرکت دارند. سرعت نور در حال حاضر سریعترین سرعت ممکن است، گرچه نویسندگان داستان های علمی تخیلی و فیزیکدانان نیز به مدت یک دهه در مورد این مسئله بحث می کردند که آیا امکان جابجایی سریعتر از نور وجود دارد یا خیر. اپتیک همچنین مطالعه بینایی نیز است زیرا نور در چشمان ما نفوذ می کند و الگوهای نور را ایجاد می کند.

فیزیک ذرات

فیزیک ذرات به فیزیک هسته ای نزدیک است (که در بالا توضیح داده شد) وابسته است تفاوت آن با فیزیک هسته ای در اینست که علاوه بر برهمکنش های هسته، به مطالعه اثرات ، ماده و پرتودرمانی همه ذرات می پردازد. که این شامل کوچکترین ذرات، به مراتب کوچکتر از اتم، مانند کوارک، لپتون، فوتون و غیره است. فیزیک ذرات مدرن که به “مدل استاندارد” معروف است ذرات زیر اتمی بسیاری را کشف کرده است مانند بوزون هیگز که اخیرا در CERN کشف شده است.

فوتونیک

اگرچه برخی از محققان فوتونیک را زیر شاخه اپتیک می دانند، برخی دیگر معتقدند که فوتونیک یک رشته کمی متفاوت است. بسته به اینکه شما از چه کسی سؤال می کنید، فوتونیک می تواند به معنای کاربردهای نور باشد در حالی که اپتیک نظری است. تفاوت دیگر اینست که یکی را فیزیک کلاسیک (اپتیک) و دیگری را فیزیک کوانتومی (فوتونیک) می دانند. با این حال، اپتیک و فوتونیک می توانند در کنار هم استفاده شوند.