O introducere în teoriile şi conceptele, forţele fundamentale şi particule, metode şi tabele utilizate în fizică, subdomenii şi domenii ştiinţifice înrudite, cu accent pe înţelegerea fenomenelor fizice.
Fizica clasică se ocupă, în general, cu materia și energia la scară normală de observație, în timp ce o mare parte a fizicii moderne se ocupă de comportamentul materiei și energiei în condiții extreme sau pe o scară foarte mare sau foarte mică. De exemplu, pentru fizica atomică și nucleară contează scara cea mai mică la care elementele chimice pot fi identificate. Fizica particulelor elementare are o scară chiar mai mică, deoarece se referă la unitățile de bază ale materiei; această ramură a fizicii este, de asemenea, cunoscută sub numele de fizica energiilor înalte, din cauza energiilor extrem de ridicate necesare pentru a produce mai multe tipuri de particule, în acceleratoare de particule mari. La această scară, de obicei, noțiunile obișnuite de spațiu, timp, materie și energie nu mai sunt valabile.
Cele două teorii principale ale fizicii moderne prezintă o imagine diferită a conceptelor de spațiu, timp, și materie, faţă de fizica clasică. Teoria cuantică studiază natura mai degrabă discretă decât continuă a multor fenomene la nivel atomic și subatomic, și aspectele complementare ale particulelor și undelor în descrierea unor astfel de fenomene. Teoria relativității studiază descrierea fenomenelor care au loc într-un cadru de referință, care este în mișcare faţă de un observator. Teoria specială a relativității studiază mișcarea relativ uniformă în linie dreaptă, iar teoria generală a relativității mișcarea accelerată și legătura sa cu gravitația. Atât teoria cuantică cât și teoria relativității îşi găsesc aplicații în toate domeniile fizicii moderne.
CUPRINS:
Fizica
– Scurtă istorie
– Fizica şi filozofia
– Teorii de bază în fizică
– – Fizica clasică
– – Fizica modernă
– – Diferenţa între fizica clasică şi fizica modernă
– Cercetarea în fizică
– – Metode ştiinţifice
– – Teorie şi experiment
– Domenii de aplicare şi obiective
– – Domenii de cercetare
– – Direcţii de dezvoltare
– – Direcţii actuale de cercetare
Teorii
– Fizica teoretică
– – Teorii recunoscute
– – Teorii propuse
– – Teorii marginale
Teorii recunoscute
– Termodinamica
– – Legile termodinamicii
– – Concepte în termodinamică
– – Substanţe care se pot descrie doar prin temperatură
– – Substanţe care se pot descrie doar prin temperatură şi presiune
– – Substanţe care se pot descrie prin temperatură, presiune şi potenţial chimic
– – Substanţe care se pot descrie prin temperatură şi câmp magnetic
– – Sisteme termodinamice
– – Stări termodinamice
– Mecanica statistică
– Relativitatea specială
– – Motivaţia pentru teoria relativităţii speciale
– – Invarianţa vitezei luminii
– – Lipsa unui cadru de referinţă absolut
– – Echivalenţa dintre energie şi masă
– – Simultaneitatea
– – Evoluţia teoriei relativităţii speciale
– Teoria relativităţii generale
– – Dezvoltarea relativităţii şi a relativităţii speciale
– – Gaura de vierme
– – – Călătorii cu viteze mai mari decât viteza luminii şi călătorii în timp
– – – Universul nostru, într-o gaură neagră
– – – Concluzii
– Mecanica cuantică
– – Descrierea teoriei
– – Formularea matematică
– – Interacţia cu alte teorii ale fizicii
– – Istoria, filozofia şi viitorul mecanicii cuantice
– – – Istoria
– – – Filozofia
– – – Viitorul
– – Optica cuantică
– – – Electronica cuantică
– – Laser
– – – Concepte de bază
– – – Terminologie
– – – Construcţia unui laser
– – – Fizica laserilor
– – – Extreme Light Infrastructure
– – – Arme cu laser
– Teoria câmpului cuantic
– – Probleme ale mecanicii cuantice obişnuite
– – Câmpuri cuantice
– Modelul Standard
– – Teste, predicţii şi provocări
Teorii propuse
– Teoria finală (Theory of everything)
– – Idei speculative
– Teoria marii unificări
– Teoria M
– – Relaţia teoriei M cu supercorzile şi supergravitaţia
– – Caracteristici ale teoriei M
– Gravitaţia cuantică în buclă
– – Incompatibilitatea dintre mecanica cuantică şi relativitatea generală
– – Buclele Wilson şi reţelele de spin
– – Gravitaţia cuantică în buclă şi cosmologia cuantică
– – Testele experimentale de GCB
– Emergenţa
Teorii marginale
– Fuziunea la rece
– – Fuziunea cu bule
– Tesla şi Teoria dinamică a gravitaţiei
– Eter luminifer
– – Dezavantaje şi critici
– Energia orgonică
– – Dezvoltarea de către Reich a teoriilor sale orgonice
– – Cărţile lui Reich
Concepte
– Mecanica clasică
– – Istoria
– – Statica
– – – Vectori
– – – Forţa
– – – Momentul forţei
– – – Ecuaţiile de echilibru
– – – Momentul de inerţie
– – – Solide
– – – Fluide
– – Dinamica
– – – Principii
– – – Dinamica liniară şi de rotaţie
– – – Forţa
– – – Legile lui Newton
– – Frecarea
– – – Legile frecării uscate
– – – Reducerea frecării
– Materia
– – Antimateria
– Energia
– – Legile conservării în fizică
– – – Filosofia legilor de conservare
– – Masa
– – – Masa inerţială
– – – Masa gravitaţională
– – – Echivalenţa maselor inerţială şi gravitaţională
– – – Consecinţele relativităţii
– – Cantitatea de mişcare (impulsul)
– – – Cantitatea de mişcare în mecanica clasică
– – – Cantitatea de mişcare în mecanica relativistă
– – – Cantitatea de mişcare în mecanica cuantică
– – Momentul cinetic
– – Spinul
– – – Istoria
– – – Aplicaţii
– Dimensiuni
– – Timpul
– – – Măsurarea timpului
– – – Timpul în inginerie şi fizica aplicată
– – – Timpul în filosofie şi fizica teoretică
– – Spaţiu-timp
– – – Cadrul de referinţă
– – – Câteva fapte generale despre spaţiu-timp
– – – Este spaţiul-timp cuantificat?
– – Viteza
– – Forţa
– – – Relaţiile dintre unităţile de forţă şi unităţile de masă
– – – Unităţi imperiale de forţă
– – Momentul forţei
– Sisteme fizice
– Unde
– – Exemple de unde
– – Proprietăţi caracteristice
– – Unde transversale şi longitudinale
– – Polarizarea
– – Descriere fizică a unei unde
– – Unde de deplasare
– – Ecuaţia undelor
– – Entanglementul cuantic
– – Magnetism
– – – Dipoli magnetici
– – – Modele de materiale magnetice
– – Electricitatea
– – – Istorie
– – – Puterea electrică
– – – Curentul electric
– – – Fenomene electrice în natură
– – Radiaţia electromagnetică
– – Temperatura
– – – Unităţi de temperatură
– – – Bazele teoretice
– – – Capacitatea termică
– – – Temperatura în gaze
– – – Măsurarea temperaturii
– – – Temperaturi negative
– – Entropia
– – – Schimbarea de entropie în motoarele termice
– – – Definiţia statistică a entropiei: Principiul lui Boltzmann
– – – Măsurarea entropiei
– – Informaţia în fizică
– – – Informaţia clasică vs informaţia cuantică
– – – Informaţii clasice
– – – Informaţiile fizice şi entropia
– Tranziţii
– – Tranziţii de fază
– – – Clasificarea tranziţiilor de fază
– – – – Clasificarea Ehrenfest
– – – – Clasificarea modernă a tranziţiilor de fază
– – – Proprietăţi ale tranziţiilor de fază
– – – – Puncte critice
– – – – Simetria
– – – – Exponenţi critici şi clase de universalitate
– – Supraconductibilitatea
– – – Istoria
– – – Teorii ale supraconductibilităţii
– – – Aplicaţii tehnologice ale supraconductibilităţii
– – – Proprietăţile elementare ale supraconductorilor
– – Superfluiditatea
Forţe fundamentale
– Gravitaţia
– – Despre legea gravitaţiei universale a lui Newton
– – – Forma vectorială
– – – Istorie
– – – Reticenţele lui Newton
– – – Comparaţie cu forţa electromagnetică
– – Teoria relativităţii generale a lui Einstein
– – – Mecanica cuantică şi ondulatorie
– – Situaţii specifice
– – – Gravitaţia Pământului
– – – Ecuațiile pentru un corp în cădere în apropiere de suprafața Pământului
– – – Gravitaţia și astronomia
– – – Radiația gravitațională
– – – Viteza gravitaţiei
– Electromagnetism
– – Descrierea matematică
– – Câmp electric E
– – Metoda electromagnetică
– – Electrostatica
– – – Serii triboelectrice
– – – Generatoare electrostatice
– – – Neutralizarea sarcinilor
– – – Inducţia sarcinilor
– – – Electricitatea „statică”
– Forţa nucleară slabă
– Forţa nucleară tare
Particule
– Particule elementare
– – Proprietăţi conceptuale
– – – Dimensiunea
– – – Compoziţia
– – Modelul Standard în fizica particulelor elementare
– – – Fermioni fundamentali
– – – – Antiparticule
– – – – Cuarci
– – – Bosoni fundamentali
– – – – Gluoni
– – – – Bosoni electroslabi
– – – – Bosonul Higgs
– – Extensii ale Modelului Standard în fizica particulelor elementare
– – – Marea unificare
– – – Supersimetria
– – – Teoria corzilor
– – – Teoria preonilor
– Atomi
– – Modele istorice de atomi
– – Nucleul atomic
– Protoni
– Neutroni
– – Istoric
– – – Evoluţia actuală
– Electroni
– – Istoria
– – Detalii tehnice
– – Electricitate
– Cuarci
– Fotoni
– Gluoni
– Bosoni W şi Z
– – Bosonul Higgs
– Gravitoni
– Neutrino
– – Neutrino, noul sistem de comunicaţii
– – Telefonul – particulă
– – Comunicaţii cu submarinele
– – Mesaje pentru călătoria în timp
– Cvasiparticule
– – Relaţia cu mecanica cuantică multi-corp
– – Distincţia între cvasiparticule şi excitaţii colective
– – Efectul asupra proprietăţilor colective
– – Istoria
– Fononi
– – Unde de reţea
– – Fononi acustici şi optici
Subdomenii
– Acustica
– – Concepte fundamentale ale acusticii
– – – Propagarea undelor: nivele de presiune
– – – Propagarea undelor: frecvenţa
– – – Transducţia în acustică
– Astrofizica
– – Erupţii solare
– – – Evoluţia exploziilor solare
– – – Impactul exploziilor solare asupra omenirii
– – – – Ejecţia masei coronariene
– – – – Misiunile spaţiale
– – – – Întreruperi de energie electrică
– Fizica atomică, moleculară, şi optică
– – Apa grea
– – Osmoza
– Fizica computaţională
– Fizica materiei condensate
– Criogenia
– Mecanica fluidelor
– Optica
– – Optica clasică
– – Optica modernă
– Fizica plasmei
– Fizica particulelor
– – Istoria
– – Modelul Standard
– – Fizica particulelor experimentală
– – Obiecţii
– – Politici publice
Metode
– Metode ştiinţifice
– – Elementele metodelor ştiinţifice idealizate
– – Aspecte ale metodelor ştiinţifice
– – – Observaţia
– – – Ipoteza
– – – Predicţia
– – – Verificarea
– – – Evaluarea
– – – Alte aspecte ale metodelor ştiinţifice
– Mărimi fizice
– Măsurători fizice
– Analiza dimensională
– – Exemplu aplicat
– Statistica
Tabele
– Legile fizicii
– Constante fizice
– Sistemul Internaţional pentru unităţi de măsură
– – Origine
– – Scrierea SI
– – Unităţi de bază în Sistemul Internaţional SI
– – – Lungime (l)
– – – Masa (m)
– – – Timp (t)
– – – Curentul electric (I)
– – – Temperatura termodinamică (T)
– – – Cantitatea de substanţă (n)
– – – Intensitatea luminoasă (I)
– – Unităţi SI derivate
– – Prefixe SI în fizică
– – – Unităţi folosite în afara SI
– Unităţi fizice
– – Unităţi ca dimensiuni
– – Unităţi de bază şi derivate
– – Conversia unităţilor
– – Prefixele in sistemul SI
– – Sfaturi şi reguli pentru calcule cu unităţi fizice
Istoria
– Fizica în antichitate
– Fizica în Evul Mediu
– Fizica în sec. XVI-VIII
– Fizica în sec. XIX
– Fizica în sec. XX
Probleme nerezolvate în fizică
Domenii interdisciplinare
– Fizica aplicată (Fizica tehnologică)
– Fizica acceleratorilor
– – Accelerarea și interacțiunea particulelor cu structuri RF
– – Dinamica fluxului
– – Coduri de modelare
– – Diagnosticările fluxului
– – Toleranţele maşinii
Domenii înrudite
– Relaţia fizicii cu alte domenii
– – Cerinţe preliminare
– – Applicaţii şi influenţe
– Astronomia
– – Scurtă istorie
– – Subdomenii ale astronomiei. Cum se obţin informaţiile în astronomie.
– – – După subiect
– – – Modalităţi de obţinere a informaţiilor
– – Telescoape
– – – Tipuri de telescoape
– – Planetele rătăcitoare
– Biofizica
– – Subiecte în biofizică şi domenii conexe
– – Biofizicieni celebri
– Chimia fizică
– – Concepte-cheie
– Cosmologia
– – Subiecele din cosmologie includ:
– – – Cosmologia fizică
– – – Cosmologii alternative
– – – Cosmologia filosofică
– – – Cosmologia religioasă
– Electronica
– – Exemplu
– Geofizica
– – Metode
– – – Geodezie
– – – Sonde spaţiale
– – Cutremure
– Fizica chimică
– Ingineria
– – Sarcina ingineriei
– – Rezolvarea problemelor
– – Utilizarea calculatoarelor
– – Etimologia
– – Conexiunile cu alte discipline
– Ştiinţa materialelor
Pseudofizica
– Anti-gravitaţia
– – Efecte convenţionale care imită efectele anti-gravitaţiei
– – Soluţii ipotetice
– – – Scuturi gravitaţionale
– – – Cercetări în relativitatea generală în anii 1950
– – – A cincea forţă
– – – „Unităţi distorsionate” în relativitatea generală
– – – Breakthrough Propulsion Physics Program
– – Încercări experimentale şi comerciale
– – – Dispozitive giroscopice
– – – Gravitatorul lui Thomas Townsend Brown
– – – Cuplarea gravitoelectrică
– – – Premiul Göde
– Eter luminifer
– – Dezavantaje şi critici
– Fuziunea la rece
– – Fuziunea cu bule
– – Rezultate
– – – Producţia de energie şi căldura în exces
– – – Heliu, elemente grele, şi neutroni
– – Mecanisme propuse
Referinţe
Despre autor
– Nicolae Sfetcu
– – Contact
Ediția MultiMedia Publishing https://www.setthings.com/ro/e-books/fizica-simplificata/
