Noe av årsaken til at elever og studenter frykter fysikk er fagets ordforråd. Forskerne ser ut til å ha et helt eget språk som bare de forstår!

Unntaket er Stephen Hawking, som med sitt hverdagslige ordforråd klarte å forklare vanlige folk hvordan kosmos fungerer. Det er en grunn til at boka hans, A brief History of Time, ble en bestselger!

Når det er sagt, er ikke fysikken helt umulig å forstå. Om du lærer deg nøkkelbegrepene klarer du å henge med på notene. Derfor gir vi i Superprof deg denne lista over fysikkbegreper du bør kunne.

I motsetning til ei ordbok som bare kort definerer ordene, forklarer vi ordet grundig og setter det i kontekst med andre begreper. Slik får ordene kjøtt på beinet og blir enklere å forstå.

Fysikkens forgreininger

Fysikken som fag er delt i to hovedretninger: klassisk fysikk og moderne fysikk. Tommelfingerregelen for å skille de to er enkel:

Alle oppdagelser gjort før 1900 er regnet som klassisk fysikk. Alle oppdagelser gjort etter 1900 er regnet som moderne, selv om de bygger på klassiske teorier, og så lenge de har resultert i ny forskning og nye diskusjoner.

Om du vil fordype deg i klassisk fysikk, kan du for eksempel ta for deg:

  • Klassisk mekanikk: Studiet og analysen av objekter som er synlige for det blotte øyet, inkludert planeter, stjerner og galakser.
  • Newtons bevegelseslover som beskriver korrelasjonen mellom et legeme og kreftene som virker på det.
  • Termodynamikk: Studiet av temperatur og dens forhold til energi og arbeid (arbeid ikke ment i hverdagslig forstand).
  • Einsteins relativitetsteorier, som både dreier seg om spesiell og generell relativitet.
  • Kaosteori.

Den beste måten å forstå kaosteori er å bruke hverdagslige situasjoner som eksempel. La oss ta værmeldinger.

På overflaten kan værmønstre virke tilfeldige: Én dag regner det, og den neste skinner sola. Vi har sommertemperaturer på mandag, før vi plutselig må frem med ullsokkene på tirsdag.

Selv om disse værendringene virker tilfeldige, kan vi finne et mønster bak dem, som er skapt av en rekke faktorer.

Været, med sin fuktighet og sine jetstrømmer, er regnet som et dynamisk system, altså et system som beveger seg.

Har du et dynamisk system som lar seg påvirke av bestemte forhold, kan du analysere systemets oppførsel over tid, og slik forutsi systemets fremtidige oppførsel.

Likevel, som matematikeren Edward Lorenz sa: Nåtiden bestemmer fremtiden, men  den omtrentlige nåtiden bestemmer ikke fremtiden omtrentlig.

Det er definisjonen på kaosteori.

Interessert i flere fascinerende fysikkfakta? Se hit.

Regndråper faller på vannoverflate.
Værsystemer er dynamiske, og kan forskes på ved hjelp av kaosteori. (Bilde: Unsplash)

Hva med moderne fysikk?

På grunn av de teknologiske begrensningene da den klassiske fysikken ble etablert, mangler faget i blant dybde i forklaringene. Denne dybden kan moderne teorier tilby, for eksempel kvantemekanikk og Einsteins relativitet. Dette i motsetning til galileisk relativitet.

Moderne fysikk tar for seg ekstremer, fra de minste partiklene i universet, til de største enhetene, lengste distansene og høyeste hastighetene.

Tingene «i midten» tar klassisk fysikk seg av, som regel.

En passende måte å beskrive denne forskjellen er å se nærmere på fenomenet gass og dens oppførsel. Studier utført på 0 grader celsius kan tilhøre den klassiske fysikken, mens en studie utført på det absolutte nullpunkt (-273,15 grader celsius) vil høre til den moderne fysikken.

Det absolutte nullpunktet representerer det totale fravær av varme, og er det laveste punktet på den termodynamiske temperaturskalaen.

Om du er fysikkstudent er du ikke enten spesialisert i klassisk eller moderne fysikk. Moderne fysikk bygger på, og er nært knyttet til, den klassiske fysikken. Du må med andre ord lære begge deler.

I motsetning til musikk, der du kan spesialisere deg i klassisk piano eller jazz, må du ikke velge mellom klassisk og moderne fysikk.

Likevel kan du så klart velge et felt du spesialiserer deg i som fysikkstudent. La oss ta en titt på noen av dem.

Hånd skriver matteformler på witheboard.
Teoretisk fysikk bruker formler og ligninger til å undersøke den fysiske verden. (Bilde: Unsplash)

Fysikkens felter

Er du fan av Big Bang Theory? Da har du kanskje lyst til å følge i Sheldons fotspor og bli teoretisk fysiker. Da bruker du matematiske ligninger til å forutse utfallet av teorier.

Men om Leonard er favorittkarakteren din, vil du kanskje bli eksperimentell fysiker. Da er du teoretikerens motpart, og bruker eksperimenter til å komme frem til resultatene dine.

Raj er astrofysiker, og studerer kosmiske legemers natur heller enn deres posisjon og bevegelser i rommet.

Partikkelfysikken tar for seg partiklene som utgjør materie og stråling. I denne sammenhengen kan en partikkel bety alt fra et støvkorn til et elektron.

Innen anvendt fysikk bruker du fysiske prinsipper til å utvikle ny teknologi og løse ingeniørproblemer. Denne delen av fysikken kobler forskningsfeltet sammen med «den virkelige verdens» ingeniørarbeid.

Biofysikk bruker fysikkens analysemetoder til å studere biologiske fenomener.

Atomfysikken studerer atomenes sammensetning og struktur. I fysikkboka di finner du illustrasjoner av atomer med sirkler og linjer. De er tegnet at atomfysikere.

Faktisk er ikke atomfysikk og kjernefysikk det samme, selv om ordene «atom-» og «kjerne-» ofte brukes om hverandre.

Kjernefysikken tar utelukkende for seg atomets kjerne. Har du noen gang vært gjennom en MR-undersøkelse? Den og medisinske hjelpemidler som PET og andre spektroskopier er et resultat av funn innen kjernefysikken!

Kondenserte fasers fysikk dreier seg om å studere objekter som har flytende og fast form, i motsetning til gass. Dette forskningsfeltet er et møtepunkt mellom ulike fagretninger: Teoretiske fysikk, partikkelfysikk og nanoteknologi møter kjemien og alle feltene innen det vi tidligere kalte faststoffysikk.

Dette feltet er også et av de mest aktive forskningsområdene i dag, dette på grunn av bredden og mangfoldet av fenomener å utforske.

Den generelle fysikkens ordforråd

Nå som vi har gått gjennom fysikkens ulike forskningsområder, er tiden inne for å ta en titt på ordforrådet du trenger for å mestre dem. Noen av disse ordene kjenner du allerede!

Kvark: Dette er en svært liten bestanddel som vi antar at nøytroner og protoner er bygget opp av. De er med andre ord helt grunnleggende byggesteiner. Kvarker kommer i seks typer: u (av engelsk «up»), d («down»), s («strange»), c («charm»), b («bottom») og t («top»).

Kvarker inngår alltid i trioer: Én u og to d, to t og én b og så videre.

Hadron: Hadroner er partikler som er bygget opp av kvarker, med andre ord er én hadron to eller flere kvarker som holdes sammen av sterk kjernekraft, en av fundamentalkreftene.

Når du hører ord som hadron, boson og fermion vet du at disse representerer subatomære partikler, det vil si bestanddeler som er mindre enn atomer.

Nøytrino: Denne subatomære partikkelen har ingen elektrisk ladning, og antagelig svært liten masse. Forskere vet ennå lite om nøytrinoer, men antagelig beveger disse seg nesten like fort som lyset.

Kvant: Dette ordet brukes mye i fysikken. Det brukes om alt fra å beskrive smale forskningsfelt som kvante-kromodynamikk til overordnede teorier som kvantefeltteori.

I seg selv er et kvant den minste mulige enheten energi kan deles i, og er med andre ord udelelig.

To enorme piper med røyk.
Kjernekraft er en energikilde i mange land. Energiutvinningen er blant annet et resultat av forskning på isotoper. (Bilde: Pixabay)

Isotop: En isotop er en variant av et kjemisk grunnstoff. Forskjellige isotoper av ett grunnstoff har samme antall protoner, men ulikt antall nøytroner i atomkjernen.

Et eksempel er grunnstoffet uranium, som kan forekomme som isotopene uranium-235 og uranium-238. Sistnevnte har tre færre nøytroner enn førstnevnte.

Uranium-235 er forøvrig berømt, da det brukes for å produsere kjernekraft, og famøst nok også atomvåpen.

Bølger: Vi tenker på hav og strender når vi hører ordet «bølger», men fysikere anser bølger som en svingning som transporterer energi gjennom rom eller masse.

Bølger kan forekomme i vibrasjoner eller pendelbevegelser, og være enten mekaniske eller elektromagnetiske. Da kan du kanskje gjette hva slags type bølger mikrobølgeovnen din benytter seg av?

Vi er ved veis ende, og mens du funderer på om du skal velge å fordype deg i astrofysikk eller teoretisk fysikk, kan du hente motivasjon fra det faktum at du en eller annen dag, om du jobber hardt nok, kan få et partikkel oppkalt etter deg! Kanskje du blir den neste Higgs, som var med å oppdage higgsbosonet?

Mørk materie er for eksempel et mysterium du kan bryne deg på. En ny teori vil potensielt vil revolusjonere fysikken.

Lykke til!

P.S.: Har du fått blod på tann? Les alt om fysikk her.

Trenger du en lærer i Fysikk - Kjemi?

Likte du artikkelen?

5,00/5 - 1 stemme(r)
Loading...

Maria