Hlavní obsah
Čím se zabývá fyzika?
Zamysleme se nad tím, co je fyzika a jaká témata pokrývá úvodní kurz.
O čem pojednává fyzika?
Přesně definovat fyziku je, popravdě, poněkud obtížné. Zaprvé se neustále mění s každým kouskem pokroku a novým objevem. Nové teorie nepřinášejí jen nové odpovědi, ale také nové otázky, které v předchozích podobách fyziky třeba ani nedávaly smysl. To činí fyziku vzrušující a zajímavou, ale zároveň žene snahu o definování fyziky k obecnosti a důrazu na minulost spíše než na budoucnost.
Definice jsou však občas užitečné. Pokud tedy chceš definici, tady ji máš. Většinu času se fyzikové snaží o toto:
- Přesně definovat nejzákladnější měřitelné veličiny ve vesmíru (například rychlost, elektrické pole, kinetickou energii). Snaha o nalezení nejfundamentálnějšího možného popisu vesmíru byla vždy významnou součástí fyziky, jak ilustruje komiks níže.
- Nalézt vztahy mezi těmi fundamentálními měřitelnými veličinami (například Newtonovy zákony, zákony zachování energie, speciální teorrie relativity). Tyto vzorce a souvislosti jsou vyjádřeny slovy, rovnicemi, grafy, tabulkami, diagramy, modely a jinými způsoby, kterými můžeme popsat vztah způsobem, kterému my lidé rozumíme a který můžeme použít.
Zdroj obrázku: Adventures Inside the Atom, 1948 General Electric, George Roussos (veřejná doména)
Dobrá, redukce fyziky na dvě věci je poměrně hrubé zjednodušení, které přechází drobnější detaily práce fyziků. V jádru toho všeho však leží snaha o popis složitého vesmíru jednoduchými a užitečnými zákony. Takže jednoduchý popis složité činnosti fyziků není nakonec tak špatný nápad.
Co se naučím při studiu fyziky na Khan Academy?
Ve fyzice se snažíme popsat, proč se tělesa pohybují tak, jak se pohybují. Bylo by ale těžké pohyb vysvětlit, pokud bychom jej nejdřív nedokázali popsat. Začneme tedy tématy Pohyb v jednom rozměru a Pohyb ve dvou rozměrech a naučíme se, jak přesně pohyb těles popsat a v určitých zvláštních případech i předpovědět.
Jakmile budeme mistrně popisovat pohyb, v kapitole Síly a Newtonovy zákony se naučíme, jak nám koncept síly dovoluje vysvětlit, proč tělesa svůj pohybový stav mění.
Dále naši schopnost práce s pohybem rozšíříme o alternativu vysvětlení pohybu pomocí zákonů zachování. Tyto zákony omezují možnosti změny pohybu uvnitř nějakého systému. V kapitole Práce a energie probereme zákon zachování energie, a v kapitole Nárazy a lineární hybnost se podíváme na zákon zachování hybnosti.
Protože jsme se až doteď zabývali jen tělesy, která se neotáčejí, v kapitole Otáčení a momenty to napravíme a naučíme se popsat a vysvětlit otáčivý pohyb. Při té příležitosti také prozkoumáme zákon zachování momentu hybnosti.
Poté využijeme, co jsme se o pohybu, silách a zákonech zachování naučili, abychom analyzovali množství nových sil a jevů. Naučíme se popisovat tekutiny a fyziku tepla. Dále v kapitolách Elektřina a Magnetismus objevíme dvě nové síly — elektrickou a magnetickou. V kapitole Elektrické obvody se podíváme, jak elektrické síly způsobují tok elektrického proudu. V kapitole Optika prozkoumáme způsoby, kterými se elektromagnetické vlny (světlo) ohýbají a odrážejí. Jakmile poznáme světlo, můžeme se pustit do Einsteinovy Speciální teorie relativity. A to ani není všechno.
Ke konci kurzu budeš mít ucelenou představu o základech fyziky a matematických nástrojích, které fyzikové používají, aby popsali a vysvětlili podstatu vesmíru. Žádný souhrn ale nemůže popsat fyziku jako celek. Nejlepší způsob, jak ji poznat, je naskočit a poznat ji osobně.
Chceš se zapojit do diskuze?
Zatím žádné příspěvky.