Портал:Физика

Темы портала: Деятельность; Культура; География; Здоровье; История; Математика; Природа; Люди; Философия; Религия; Общество; Технологии; Случайный портал

Физический портал

Физика — это естественная наука о материи , включающая изучение материи, ее фундаментальных составляющих , ее движения и поведения в пространстве и времени , а также связанных с ними сущностей энергии и силы . Физика — одна из самых фундаментальных научных дисциплин, главная цель которой — понять, как ведет себя Вселенная . Ученого, специализирующегося в области физики, называют физиком .

Физика — одна из старейших академических дисциплин и, благодаря включению в нее астрономии , возможно, самая старая. На протяжении большей части последних двух тысячелетий физика, химия , биология и некоторые разделы математики были частью натуральной философии , но во время научной революции 17 века эти естественные науки стали уникальными исследовательскими направлениями сами по себе. Физика пересекается со многими междисциплинарными областями исследований, такими как биофизика и квантовая химия , при этом границы физики жестко не определены. Новые идеи в физике часто объясняют фундаментальные механизмы, изучаемые другими науками, и открывают новые направления исследований в этих и других академических дисциплинах, таких как математика и философия.

Достижения в физике часто позволяют создавать новые технологии . Например, достижения в понимании электромагнетизма , физики твердого тела и ядерной физики привели непосредственно к разработке новых продуктов, которые радикально изменили современное общество, таких как телевидение, компьютеры, бытовая техника и ядерное оружие ; достижения термодинамики привели к развитию индустриализации; а достижения в механике вдохновили развитие исчисления . ( Полная статья... )

Обновить, добавив новые элементы ниже (очистить)

Избранная статья – показать другую

Это избранная статья , в которой представлены одни из лучших материалов английской Википедии.

Показана сетка для численной модели погоды. Сетка делит поверхность Земли по меридианам и параллелям и имитирует толщину атмосферы, располагая ячейки сетки вдали от центра Земли. На вставке показаны различные физические процессы, анализируемые в каждой ячейке сетки, такие как адвекция, осадки, солнечная радиация и радиационное охлаждение Земли. — Модели погоды используют системы дифференциальных уравнений , основанные на законах физики , которые подробно описывают движение жидкости , термодинамику , перенос излучения и химию , а также используют систему координат, которая делит планету на трехмерную сетку. Ветры , теплопередача , солнечная радиация , относительная влажность , фазовые изменения воды и гидрология поверхности рассчитываются внутри каждой ячейки сетки, а взаимодействия с соседними ячейками используются для расчета свойств атмосферы в будущем.

Численный прогноз погоды ( ЧПП ) использует математические модели атмосферы и океанов для прогнозирования погоды на основе текущих погодных условий. Хотя первая попытка была предпринята в 1920-х годах, только с появлением компьютерного моделирования в 1950-х годах числовые прогнозы погоды дали реалистичные результаты. В различных странах мира используется ряд глобальных и региональных моделей прогнозирования, в качестве входных данных используются текущие наблюдения за погодой, передаваемые с радиозондов , метеорологических спутников и других систем наблюдения.

Математические модели, основанные на одних и тех же физических принципах, могут использоваться для создания либо краткосрочных прогнозов погоды, либо долгосрочных прогнозов климата; последние широко применяются для понимания и прогнозирования изменения климата . Усовершенствования, внесенные в региональные модели, позволили значительно улучшить прогнозы траектории тропических циклонов и качества воздуха ; однако атмосферные модели плохо справляются с процессами, происходящими на относительно ограниченной территории, такими как лесные пожары . ( Полная статья... )

редактировать

Знаете ли вы - показать разные записи

... что каждый год Луна отдаляется от Земли на 3,82 см ?

... что фемто-спутники — это самые маленькие спутники, а Kalam SAT — один из самых маленьких фемто-спутников, когда-либо созданных?

редактировать

Выбранное изображение - показать другое

Известный физик Стивен Хокинг (в центре) наслаждается невесомостью во время полета на борту модифицированного самолета Боинг 727, принадлежащего корпорации Zero Gravity Corporation (Zero G).

редактировать

Связанные порталы

Хорошие статьи – загрузите новую партию

Это хорошие статьи , соответствующие основным наборам высоких редакционных стандартов.

Изображение 1
Два геостационарных спутника на одной орбите

Геостационарная орбита , также называемая геосинхронной экваториальной орбитой ( GEO ), представляет собой круговую геостационарную орбиту высотой 35 786 км (22 236 миль) над экватором Земли , радиусом 42 164 км (26 199 миль) от центра Земли и следующую в направлении Вращение Земли .

Объект на такой орбите имеет период обращения, равный периоду вращения Земли, одному звездному дню , и поэтому наземным наблюдателям он кажется неподвижным, находящимся в фиксированном положении на небе. Концепция геостационарной орбиты была популяризирована писателем-фантастом Артуром Кларком в 1940-х годах как способ революционизировать телекоммуникации, а первый спутник , выведенный на такую орбиту, был запущен в 1963 году. ( Полная статья... )
Изображение 2
Волновые функции электрона в атоме водорода на разных энергетических уровнях . Квантовая механика не может предсказать точное местоположение частицы в пространстве, а только вероятность ее обнаружения в разных местах. Более яркие области представляют более высокую вероятность обнаружения электрона.

Quantum mechanics is a fundamental theory in physics that describes the behavior of nature at and below the scale of atoms. It is the foundation of all quantum physics including quantum chemistry, quantum field theory, quantum technology, and quantum information science.

Classical physics, the collection of theories that existed before the advent of quantum mechanics, describes many aspects of nature at an ordinary (macroscopic) scale, but is not sufficient for describing them at small (atomic and subatomic) scales. Most theories in classical physics can be derived from quantum mechanics as an approximation valid at large (macroscopic) scale. (Full article...)
Image 3
Condensed matter physics is the field of physics that deals with the macroscopic and microscopic physical properties of matter, especially the solid and liquid phases that arise from electromagnetic forces between atoms and electrons. More generally, the subject deals with condensed phases of matter: systems of many constituents with strong interactions among them. More exotic condensed phases include the superconducting phase exhibited by certain materials at extremely low cryogenic temperatures, the ferromagnetic and antiferromagnetic phases of spins on crystal lattices of atoms, the Bose–Einstein condensates found in ultracold atomic systems, and liquid crystals. Condensed matter physicists seek to understand the behavior of these phases by experiments to measure various material properties, and by applying the physical laws of quantum mechanics, electromagnetism, statistical mechanics, and other physics theories to develop mathematical models and predict the properties of extremely large groups of atoms.

The diversity of systems and phenomena available for study makes condensed matter physics the most active field of contemporary physics: one third of all American physicists self-identify as condensed matter physicists, and the Division of Condensed Matter Physics is the largest division of the American Physical Society. These include solid state and soft matter physicists, who study quantum and non-quantum physical properties of matter respectively. Both types study a great range of materials, providing many research, funding and employment opportunities. The field overlaps with chemistry, materials science, engineering and nanotechnology, and relates closely to atomic physics and biophysics. The theoretical physics of condensed matter shares important concepts and methods with that of particle physics and nuclear physics. (Full article...)
Image 4
Experiments on European robins, which are migratory, suggest their magnetic sense makes use of the quantum radical pair mechanism.

Magnetoreception is a sense which allows an organism to detect the Earth's magnetic field. Animals with this sense include some arthropods, molluscs, and vertebrates (fish, amphibians, reptiles, birds, and mammals). The sense is mainly used for orientation and navigation, but it may help some animals to form regional maps. Experiments on migratory birds provide evidence that they make use of a cryptochrome protein in the eye, relying on the quantum radical pair mechanism to perceive magnetic fields. This effect is extremely sensitive to weak magnetic fields, and readily disturbed by radio-frequency interference, unlike a conventional iron compass.

Birds have iron-containing materials in their upper beaks. There is some evidence that this provides a magnetic sense, mediated by the trigeminal nerve, but the mechanism is unknown. (Full article...)
Image 5
Flerovium is a superheavy synthetic chemical element; it has symbol Fl and atomic number 114. It is an extremely radioactive synthetic element, named after the Flerov Laboratory of Nuclear Reactions of the Joint Institute for Nuclear Research in Dubna, Russia, where the element was discovered in 1999. The lab's name, in turn, honours Russian physicist Georgy Flyorov (Флёров in Cyrillic, hence the transliteration of "yo" to "e"). IUPAC adopted the name on 30 May 2012. The name and symbol had previously been proposed for element 102 (nobelium), but was not accepted by IUPAC at that time.

It is a transactinide in the p-block of the periodic table. It is in period 7, the heaviest known member of the carbon group, and the last element whose chemistry has been investigated. Initial chemical studies in 2007–2008 indicated that flerovium was unexpectedly volatile for a group 14 element; in preliminary results it even seemed to exhibit properties similar to noble gases. More recent results show that flerovium's reaction with gold is similar to that of copernicium, showing it is very volatile and may even be gaseous at standard temperature and pressure, that it would show metallic properties, consistent with being the heavier homologue of lead, and that it would be the least reactive metal in group 14. Whether flerovium behaves more like a metal or a noble gas is still unresolved as of 2023; it might also be a semiconductor. (Full article...)
Image 6
Calutron Girls photographed by Ed Westcott at their calutron control panels at Y-12

The Calutron Girls were a group of young women, mostly high school graduates, who joined the Manhattan Project, the World War II efforts to develop nuclear weapons at the Y-12 National Security Complex located at Oak Ridge, Tennessee, from 1943 to 1945. Although they were not allowed to know at the time, they were monitoring dials and watching meters for calutrons, mass spectrometers adapted for separation of uranium isotopes. The enriched uranium was used to make the "Little Boy" atomic bomb for the Hiroshima nuclear bombing on August 6, 1945. (Full article...)
Image 7
Figure 1: The Molniya orbit. Usually the period from perigee +2 hours to perigee +10 hours is used to transmit to the northern hemisphere.

A Molniya orbit (Russian: Молния, IPA: [ˈmolnʲɪjə] ^ⓘ, "Lightning") is a type of satellite orbit designed to provide communications and remote sensing coverage over high latitudes. It is a highly elliptical orbit with an inclination of 63.4 degrees, an argument of perigee of 270 degrees, and an orbital period of approximately half a sidereal day. The name comes from the Molniya satellites, a series of Soviet/Russian civilian and military communications satellites which have used this type of orbit since the mid-1960s.

The Molniya orbit has a long dwell time over the hemisphere of interest, while moving very quickly over the other. In practice, this places it over either Russia or Canada for the majority of its orbit, providing a high angle of view to communications and monitoring satellites covering these high-latitude areas. Geostationary orbits, which are necessarily inclined over the equator, can only view these regions from a low angle, hampering performance. In practice, a satellite in a Molniya orbit serves the same purpose for high latitudes as a geostationary satellite does for equatorial regions, except that multiple satellites are required for continuous coverage. (Full article...)
Image 8
A sample of multiwalled carbon nanotubes with 3–15 walls, mean inner diameter 4 nm, mean outer diameter 13–16 nm, length 1-10+ micrometers.

The optical properties of carbon nanotubes are highly relevant for materials science. The way those materials interact with electromagnetic radiation is unique in many respects, as evidenced by their peculiar absorption, photoluminescence (fluorescence), and Raman spectra.

Carbon nanotubes are unique "one-dimensional" materials, whose hollow fibers (tubes) have a unique and highly ordered atomic and electronic structure, and can be made in a wide range of dimension. The diameter typically varies from 0.4 to 40 nm (i.e., a range of ~100 times). However, the length can reach 55.5 cm (21.9 in), implying a length-to-diameter ratio as high as 132,000,000:1; which is unequaled by any other material. Consequently, all the electronic, optical, electrochemical and mechanical properties of the carbon nanotubes are extremely anisotropic (directionally dependent) and tunable. (Full article...)
Image 9

Floating Clouds (sometimes called Flying Saucers by the artist) is a work of art by American sculptor Alexander Calder, located in the Aula Magna of the University City of Caracas in Venezuela. The 1953 work comprises many 'cloud' panels that are renowned both artistically and acoustically. The piece is seen as "one of Calder's most truly monumental works" and the prime example of the urban-artistic theory of campus architect Carlos Raúl Villanueva.

Originally intended as only an art piece, the panels were moved inside the Aula Magna to resolve the poor acoustics caused by the hall's design; the hall has since been said to have some of the best acoustics in the world. The Floating Clouds are named specifically in the UNESCO listing of the campus as a World Heritage Site, and are greatly renowned in Venezuela. (Full article...)
Image 10

Compton in 1927

Arthur Holly Compton (September 10, 1892 – March 15, 1962) was an American physicist who won the Nobel Prize in Physics in 1927 for his 1923 discovery of the Compton effect, which demonstrated the particle nature of electromagnetic radiation. It was a sensational discovery at the time: the wave nature of light had been well-demonstrated, but the idea that light had both wave and particle properties was not easily accepted. He is also known for his leadership over the Metallurgical Laboratory at the University of Chicago during the Manhattan Project, and served as chancellor of Washington University in St. Louis from 1945 to 1953.

In 1919, Compton was awarded one of the first two National Research Council Fellowships that allowed students to study abroad. He chose to go to the University of Cambridge's Cavendish Laboratory in England, where he studied the scattering and absorption of gamma rays. Further research along these lines led to the discovery of the Compton effect. He used X-rays to investigate ferromagnetism, concluding that it was a result of the alignment of electron spins, and studied cosmic rays, discovering that they were made up principally of positively charged particles. (Full article...)
Image 11

Chien-Shiung Wu performing experiments

Chien-Shiung Wu (Chinese: 吳健雄; pinyin: Wú Jiànxióng; Wade–Giles: Wu² Chien⁴-hsiung²; May 31, 1912 – February 16, 1997) was a Chinese-American particle and experimental physicist who made significant contributions in the fields of nuclear and particle physics. Wu worked on the Manhattan Project, where she helped develop the process for separating uranium into uranium-235 and uranium-238 isotopes by gaseous diffusion. She is best known for conducting the Wu experiment, which proved that parity is not conserved. This discovery resulted in her colleagues Tsung-Dao Lee and Chen-Ning Yang winning the 1957 Nobel Prize in Physics, while Wu herself was awarded the inaugural Wolf Prize in Physics in 1978. Her expertise in experimental physics evoked comparisons to Marie Curie. Her nicknames include the "First Lady of Physics", the "Chinese Madame Curie" and the "Queen of Nuclear Research". (Full article...)
Image 12
An Andrea Amati violin, which may have been made as early as 1558, making it one of the earliest violins in existence

Violin acoustics is an area of study within musical acoustics concerned with how the sound of a violin is created as the result of interactions between its many parts. These acoustic qualities are similar to those of other members of the violin family, such as the viola.

The energy of a vibrating string is transmitted through the bridge to the body of the violin, which allows the sound to radiate into the surrounding air. Both ends of a violin string are effectively stationary, allowing for the creation of standing waves. A range of simultaneously produced harmonics each affect the timbre, but only the fundamental frequency is heard. The frequency of a note can be raised by the increasing the string's tension, or decreasing its length or mass. The number of harmonics present in the tone can be reduced, for instance by the using the left hand to shorten the string length. The loudness and timbre of each of the strings is not the same, and the material used affects sound quality and ease of articulation. Violin strings were originally made from catgut but are now usually made of steel or a synthetic material. Most strings are wound with metal to increase their mass while avoiding excess thickness. (Full article...)
Image 13
Katharine "Kay" Way (February 20, 1902 – December 9, 1995) was an American physicist best known for her work on the Nuclear Data Project. During World War II, she worked for the Manhattan Project at the Metallurgical Laboratory in Chicago. She became an adjunct professor at Duke University in 1968. (Full article...)
Image 14
Tropical cyclones are ranked on one of five tropical cyclone intensity scales, according to their maximum sustained winds and which tropical cyclone basins they are located in. Only a few scales of classifications are used officially by the meteorological agencies monitoring the tropical cyclones, but other scales also exist, such as accumulated cyclone energy, the Power Dissipation Index, the Integrated Kinetic Energy Index, and the Hurricane Severity Index.

Tropical cyclones that develop in the Northern Hemisphere are unofficially classified by the warning centres on one of three intensity scales. Tropical cyclones or subtropical cyclones that exist within the North Atlantic Ocean or the North-eastern Pacific Ocean are classified as either tropical depressions or tropical storms. Should a system intensify further and become a hurricane, then it will be classified on the Saffir–Simpson hurricane wind scale, and is based on the estimated maximum sustained winds over a 1-minute period. In the Western Pacific, the ESCAP/WMO Typhoon Committee uses four separate classifications for tropical cyclones that exist within the basin, which are based on the estimated maximum sustained winds over a 10-minute period. (Full article...)
Image 15

Adriana C. Ocampo Uria (born January 5, 1955) is a Colombian planetary geologist and a Science Program Manager at NASA Headquarters. In 1970, Ocampo emigrated to California and completed her Master in Sciences at California State University, Northridge and finished her PhD at the Vrije Universiteit in the Netherlands. During high school and graduate studies she worked at the Jet Propulsion Laboratory, where she serves as the science coordinator for many planetary missions (Viking, Mars Observer, Voyager, Galileo Galileo Mission, etc).

She was the first to recognize, using satellite images, that a ring of cenotes or sinkholes, is the only surface impression of the buried Chicxulub crater. This research contributed significantly to the understanding of this impact crater. Ocampo has subsequently led at least seven research expeditions to the Chicxulub site. and to Belize K/Pg ejecta sites, which she discovered and are the subject of her MSc and PhD. She continues to search for new impact craters, and with her team, in 2017, reported on a possible crater near Cali, Colombia. (Full article...)

редактировать

Февральские юбилеи

15 февраля 1564 г. – день рождения Галилео Галилея.
18 февраля 1745 г. – день рождения Алессандро Вольты.
15 февраля 1786 г. - открыта туманность Кошачий глаз.
18 февраля 1838 г. – день рождения Эрнста Маха.
11 февраля 1847 г. – день рождения Томаса Эдисона.
23 февраля 1855 г. – смерть Карла Фридриха Гаусса.
22 февраля 1875 г. – день рождения Генриха Герца.
28 февраля 1901 г. - день рождения Лайнуса Полинга.
18 февраля 1967 г. - смерть Дж. Роберта Оппенгеймера.
13 февраля 1910 г. - день рождения Уильяма Шокли.
15 февраля 1988 г. — умер Ричард Фейнман .
28 февраля 2020 г. – смерть Фримена Дайсона .

Общие изображения

Ниже приведены изображения из различных статей Википедии по физике.

Image 1Колыбель Ньютона , названная в честь физика Исаака Ньютона (из «Истории физики »)
Image 2Майкл Фарадей
(1791–1867) (из истории физики )
Image 3Первый конденсат Бозе-Эйнштейна , обнаруженный в газе ультрахолодных атомов рубидия . Синие и белые области представляют более высокую плотность. (из Физики конденсированного состояния )
Image 4Копия первого точечного транзистора в лабораториях Белла (из книги «Физика конденсированного состояния »).
Image 5Одна из возможных сигнатур бозона Хиггса в результате моделирования протон -протонного столкновения. Он почти сразу распадается на две струи адронов и два электрона, видимые в виде линий. (из истории физики )
Image 6Стандартная модель . (из истории физики )
Image 7Вернер Гейзенберг
(1901–1976) (из истории физики )
Image 8Изображение рентгенограммы кристалла белка . (из Физики конденсированного состояния )
Image 9Рене Декарт
(1596–1650) (из истории физики )
Image 10Готфрид Лейбниц
(1646–1716) (из истории физики )
Image 11Алессандро Вольта
(1745–1827) (из истории физики )
Image 12Магнит , парящий над высокотемпературным сверхпроводником . Сегодня некоторые физики работают над пониманием высокотемпературной сверхпроводимости, используя соответствие AdS/CFT. (из Физики конденсированного состояния )
Image 13Макс Планк
(1858–1947) (из истории физики )
Image 14Альберт Эйнштейн (1879–1955), сфотографирован здесь примерно в 1905 году (из «Истории физики ») .
Image 15Древнегреческий математик Архимед , известный своими идеями относительно механики жидкости и плавучести . (из истории физики )
Image 16Звездные карты , созданные китайским эрудитом XI века Су Суном, являются старейшими известными звездными картами , напечатанными на дереве и сохранившимися до наших дней. В этом примере, датированном 1092 годом, используется цилиндрическая равнопрямоугольная проекция . (из истории физики )
Image 17Уильям Томсон (лорд Кельвин)
(1824–1907) (из истории физики )
Image 18Чиен-Шиунг Ву работала над нарушением четности в 1956 году и объявила о своих результатах в январе 1957 года (из «Истории физики» ).
Image 19Аристотель
(384–322 до н. э. ) (из истории физики )
Image 20Индо-арабская система счисления. Надписи на указах Ашоки (3 век до н.э.) показывают, что эту систему счисления использовали императорские Маурья . (из истории физики )
Image 21Компьютерное моделирование наношестерен из молекул фуллеренов . Есть надежда, что достижения в области нанонауки приведут к созданию машин, работающих на молекулярном уровне. (из Физики конденсированного состояния )
Image 22Людвиг Больцман
(1844-1906) (из истории физики )
Image 23Галилео Галилей, один из первых сторонников современного научного мировоззрения и метода
(1564–1642) (из истории физики )
Image 24Страница из «Алгебры » аль-Хорезми . (из истории физики )
Image 25Даниэль Бернулли
(1700–1782) (из истории физики )
Image 26Ибн аль-Хайсам ( ок. 965–1040 ). (из истории физики )
Image 27Мария Склодовская-Кюри
(1867–1934). Лауреат двух Нобелевских премий: по физике (1903 г.) и химии (1911 г.) (из истории физики ).
Image 28Классическая физика ( закон Рэлея-Джинса , черная линия) не смогла объяснить излучение черного тела – так называемую ультрафиолетовую катастрофу . Квантовое описание ( закон Планка , цветные линии) называется современной физикой . (из «Современной физики »)
Image 29Классическая физика обычно занимается повседневными условиями: скорости намного ниже скорости света , размеры намного больше, чем у атомов, но очень малы по астрономическим меркам. Однако современная физика занимается высокими скоростями, малыми расстояниями и очень большими энергиями. (из «Современной физики »)
Image 30Дж. Дж. Томсон (1856–1940) открыл электрон и изотопию , а также изобрел масс-спектрометр . Ему была присуждена Нобелевская премия по физике в 1906 году. (из истории физики )
Image 31Хайке Камерлинг-Оннес и Йоханнес ван дер Ваальс с гелиевым разжижающим фактором в Лейдене в 1908 году (из физики конденсированного состояния )
Image 32Эйнштейн предположил, что гравитация является результатом того, что массы (или их эквивалентные энергии) искривляют («изгибают») пространство -время , в котором они существуют, изменяя пути, по которым они следуют внутри него. (из истории физики )
Image 33Христиан Гюйгенс
(1629–1695) (из истории физики )
Image 34Диаграмма Фейнмана, изображающая (слева направо) образование фотона (синяя синусоидальная волна ) в результате аннигиляции электрона и его дополнительной античастицы , позитрона . Фотон становится парой кварк - антикварк и высвобождается глюон (зеленая спираль). (из истории физики )
Image 35Квантовый эффект Холла : компоненты удельного сопротивления Холла как функция внешнего магнитного поля (из физики конденсированного состояния )
Image 36Джеймс Клерк Максвелл
(1831–1879) (из истории физики )
Image 37Значок Ричарда Фейнмана в Лос-Аламосе (из истории физики )
Image 38Составной монтаж, сравнивающий Юпитер (слева) и его четыре галилеевых спутника (сверху вниз: Ио , Европа , Ганимед , Каллисто ). (из истории физики )
Image 39Польский астроном Николай Коперник (1473–1543) запомнился разработкой гелиоцентрической модели Солнечной системы . (из истории физики )
Image 40Сэр Исаак Ньютон
(1642–1727) (из истории физики )