Fizikia

Sumakuikielea juu yakipitishiumeme kikuukuonyeshaIfekti ya Meissner.

Fizikia(kutokanenolaKigirikiφυσικός,physikos,"ya kimaumbile", ambalo tena linatokana na φύσις,physis,"umbile" ) nifaniyasayansiinayohusumaumbileyaulimwengu,hususanasiliyaduniana viumbe vyote.

Nitaalumayenye kushughulika namaadana uhusiano wake nanishati.

Fizikia imetoa mchango mkubwa katika sayansi,teknolojianafalsafa.

Utangulizi

Tangu zama za nyuma kabisa,wanafalsafa ya asiliwalijaribu kueleza mafumbo,kama vile mienendo yasayarina asili ya maada. Mlengo huu ulijulikana hapo mwanzo kamaFizikisi(kutokaKiingerezaPhysics,ikiandikwa Physike kuigadhanayaAristotle).

Kuibuka kwa Fizikia kamatawila sayansi lenye kujitegemea, toka kwenyeshinalafalsafa asilia,kulitokana namapinduzi ya kisayansiyakarne ya 16naya 17na kuendelea mpaka pambazuko lasayansi ya Kisasamwanzoni mwakarne ya 20.

Fani hii imekuwa ikiendelea kutanuka kulingana na kukua kwa tafiti na kupelekea gunduzi mbalimbali kama vile:modeli sahili ya chembe za kimsingina uelezi uliotanuka wahistoriaya ulimwengu, sambamba namapinduziyateknolojiampya kamasilaha za nyuklianasemikonda.

Leo hiiutafitiunaendelea katika mikondo mipana ya kimata; kuhusishampitishoumemkuukatikajotola hali ya juu,ukokotoaji wa kikwantumu,utafutaji waHigg Boson,najitahadaza kuendelezanadhariayamtuazi wa kikwantumu.Ulikitwa katika mitazamo na vitendo, na piasetizilizojisheheneza kwa nadharia zinazodhihirishwa kwahisabatinzuri.

Ugunduzikatika sayansi umegusa kote ndani yaSayansi Asilia,na Fizikia inaelezwa kamaSayansi ya Msingikwa sababu nyanja nyingine kamaKemianaBiolojiahuchunguza mifumo ambayotabiazake husimama kwenye kanuni za Fizikia.

Kemia, kwa mfano, ni sayansi yadutuiliyofanyika naatomunamolekulikwa wingi mmoja, lakini tabia zakampaundiza kikemia zinatathminiwa kwa tabia za kimaumbile za molekuli zinazochipukia kwayo.

Fizikia ya vitendo inahusiana kwa karibu nauhandisina teknolojia.Mwanafizikiaanayejihusisha na msingi wa utafiti hufanyamuundopichana kisha kufanya vitendo kwa kutumiavyombotekichikamakikazanishio mwendo wa chembenaBiru,na angali mwanafizikia anayejihusisha natafiti zilizotendewa kazi,huvumbua teknolojia kama vileUpigaji Picha Kiusumaku Mtetemiazi(kwa Kiingereza MRI,Magnetic Resonance Imaging) natransistaza sifa mbalimbali.

Fizikia ya kinadharia ina uhusiano wa karibu na hisabati, ambayo huipalughaya nadharia za kimaumbile. Aghalabu ni kweli kwamba shauri la kwanza la Nadharia ni kupembua mahusiano katika sura ya kiulimwengu inayoshabihiana na yatendekayo. Kazi nyingine ya umuhimu sawa ni kufanyiza kanuni za mahusiano kimahesabu.

Matumizi ya hisabati katika nadharia huwakilisha dhana ya kimawazo, katikamchakatowa kuibua hitimisho muhimu kutoka kwenye hali yaudhanifuuliopitiasheriarasmi zaukokotoaji.

Hata hivyo, nafasi ya hisabati katika nyanja za Fizikia ya Kinadharia inapelekea kwamba, sitatizola mwanafizikia ya kinadharia kuchetua kidhibiti hakikivu cha kihesabu na, kwa kweli kabisa, mahitaji yaliyokaza sana kwenye hesabu mara nyingi hupingana na kweli za kimaumbile.

Mwanafizikia ya Kinadharia mara nyingi vilevile huegamia katikaufuatiliajitathminiwakinambanauchocheajipicha wakompyutana hivyo kuona matokeo yake; na ndiyo maanakompyutana kuprogramu kompyuta vimekuwa nauwandampana wenye sura mbalimbali katika kufanyamodeliza kimaumbile.

Kwa kweli, nyanja ya Hisabati na Ufuatiliaji tathmini kikompyuta ni uwanja uliochangamka katika utafiti.

Fizikia ya kinadharia mara nyingi huhusiana na falsafa nametafizikiaambapo inaangukia upande wa mawazo ya kufikirika kama vilenafasi za vizio wakadhaanaulimwengu sambamba.

Nadharia

Atomuzahaidrojenichache za kwanzaobiti za elektronizilizooneshwa kwa sura ya mkatizo zikiwa zimetiwarangialamadensiti ya uwezekanivu.

Ingawaje mwanafizikia husoma aina mbalimbali za mafumbo ya maisha, kuna baadhi ya nadharia zinazotumika kwa wanafizikia wote. Kila moja kati ya hizi nadharia imejaribiwa kwaidadiya vitendo na kuhakikishwa makadiriosahihi ya asili iliyopo ndani ya mizingo yenye kubadilika umakini. Kwa mfano, nadharia ya utafiti.

Historia

Astronomiainatajwa kama sayansi ya kale zaidi, ambapojamiizilizokuwazimestaarabikazamani, kamaWasumeri,Wamisri wa kalena jamii kuzunguka uwanda wamtoIndus,takriban miaka3000 KKzilikuwa na uelewa juu yaelimuyautabirikuhusu mienendo yajua,mwezinanyota.Nyota na mwezi mara nyingi zilichukuliwa kamaalamaza kidini,zikiaminika kuwakilishamiunguyao.

Ingawa maelezo ya matukio hayo mara nyingi hayakuwa ya kisayansi, tena yenyeupungufuwa vithibitisho, hayo maono ya enzi hizo yalikuwamsingiwa uendelezaji wa elimu ya astronomia baadaye.

Kwa mujibu waAsger Aaboe,chanzochaastronomia ya kimagharibikinaweza kupatikanaMesopotamia,najuhudizote za watu wamagharibikuelekeasayansi ya uhalisiazimerithiwa kutoka astronomia ya kale ya Kibabuloni.

WanaastronomiawaMisriwaliachaalamakatika makaburinakumbukumbuzingine juu ya makundi nyotana mienendo ya maumbomengine katikasamawati(maumbosamawati/magimba) mengine.

Homer,mshairibora waUgiriki wa kale,aliandika katikaIliadnaOdysseyjuu ya maumbosamawati tofauti; baadaye wanaastronomia wa Kigiriki waliyapa majinamakundi nyota mengi yanayoonekana katikakizio cha kaskazinicha dunia, majina ambayo yanatumika hadi leo.

Falsafa ya asili

Falsafa ya asiliinachanzochake hukoUgirikiwakati wa kipindi cha kale, (650 KK–480 KK), ambapowanafalsafawa kabla yaSokrateskamaThaleswaliyakataa maelezo yasiyo ya kiasili kwa matukio ya kiasilia na kutangaza kwamba kila tukio lilikuwa nasababuza kiasili.

Walipendekeza kwamba lazima mawazoyathibitishwe na sababu makini na uoni na nyingi katika nadharia zao zilithibitishwa kwa mafanikio makubwa katika majaribiombalimbali, kwa mfano,nadharia ya atomiilijulikana kuwa sahihi takribani miaka 2000 baada ya kupendekezwa kwa mara ya kwanza naLeucippusnamwanafunziwakeDemocritus.

Fizikia ya zamani

Isaac Newton(1643–1727) aliandika sheria zamwendonamvutanoambazo zilikuwa hatua kubwa katika fizikia ya zamani.

Fizikia ilipata kuwasomopeke yake la sayansi wakatiWazunguwalipoanza kutumia njia za majaribio naupimajikugundua kile ambacho leo kinachukuliwa ni sheria za fizikia.

Maendeleomakubwa katika kipindi hicho yalijumlishaubadilishajiwamfumo wa juauliofuatamfumo wa jiosentrikikuwamfumo wa heliosentrikiwaCopernicus.

Sheria zinazotawala miendo ya sayari katika mfumo wa jua ziliamuliwa naJohannes Keplerkati ya miaka1609na1619.

Kazi za mwanzo katikadarubininaunajimu wa kiuchunguzivilifanywa naGalileo Galileikatika karne ya 16 na 17, na ugunduzi wa Isaac Newton na muungano wa sheria zake za mwendo na sheria za jumla za mvutano ambazo zilikuja kubeba jina lake ulifanyika.

Newton pia aliendelezakalikulasi,somo la mahesabu ya mabadiliko, ambalo lilileta njia mpya ya kukokotoa matukio ya kiumbo.

Ugunduzi wa sheria mpya za jotomwendojoto(thermodynamics), kemia nasumakuumemeulitokana na juhudi kubwa za uchunguzi katika kipindi chamapinduzi ya viwandakutokana na kuongezeka kwa kiasi kikubwa kwa mahitaji ya nishati.

Sheria zenyemaudhuiya fizikia ya zamani ziliendelea kuwa na matumizi makubwa katika matukio ya kila siku ambapo maada ilisafiri namiendokasiisiyokaribia ule wamwangakwa kuwa yalitoa majibuyenye makadirio ya karibu zaidi, na nadharia kamakwanta ya kimakenikana ile yarilativitizilirahisika kuelekea kutoa majibu kama yaliyotolewa na fizikia ya awali.

Hata hivyo makosa katika fizikia ya zamani hasa kwa vitu vidogo zaidi na vile vyenye mwendo uliokaribia ule wa mwanga vilipelekea kuendelezwa kwa fizikia ya kisasa katika karne ya 20.

Fizikia ya kisasa

Kazi zaAlbert Einstein(1879–1955), katikaathariza kifotoelektrikinanadharia ya rilativiti,ndiyo iliyopelekeamapinduzi ya fizikiakatika karne ya 20.

Max Planck(1858–1947) alianzilishanadharia ya kwanta ya kimakenikanavifurushi kimakenika.

Nadharia hizo zote kwa pamoja zilikuja kwa sababu ya majibu yasiyo sahihi sana yaliyotolewa namekaniki ya zamanikatika baadhi ya matukio.

Mekaniki ya zamani ilitabiri mabadilikoyamwendokasiwa mwanga, jambo ambalo lilishindwa kutatuliwa na mwendokasi usiobadilika uliotabiriwa na milinganyo ya sumakuumeme yaMaxwell;utatahuo ulirekebishwa na nadharia ya Einstein ya rilativiti maalum, ambayo iichukua nafasi ya mekaniki ya zamani kwa vitu vinavyokwenda kwaspidikubwa zaidi na ikaruhusu mwendo wa mwanga usiobadilika.

Mnururishowa vitu vyeusi pia ulikuwa tatizo lingine kwa mekaniki ya zamani, ambalo lilitatuliwa wakati Planck alipopendekeza kwamba mwanga husafiri katika mfumo wa vifurushi vidogovidogo vinavyoitwafotoni;pamoja na athari zafotoniumemena nadharia nzima inayotabiri ngazi zilizojitenga zanjiamzingozaelektroni,ilipelekea kwenyenadharia ya vifurushikimakenika(kwa Kiingereza Quantum mechanics) kushika nafasi ya mekaniki ya zamani katikamizaniandogo sana.

Nadharia ya vifurushikimakenika ilianzishwa kutokana na kazi za awali za akinaWerner Heisenberg,Erwin SchrödingernaPaul Dirac.Kutokana na kazi hizo za mwanzo kila mmoja katikatasniayake muundo wa kiwango kinachotambulika wa fizikia yahardali/vitu vidogo ilipatikana.

Kufuatia ugunduzi wa tabia za hardali zinazokubaliana na Higgs boson katika kituo chaCERNmwaka2012,hardali zote za msingi ziliweza kutabiriwa namuundounaotambulikana, na hakuna hardali nyingine zilizoonekana kupatikana, hata hivyo fizikia zaidi ya muundo unaotambulika, na nadharia kama zasupersymmetry,ni katika mambo yanayoendelea kufanyiwa utafiti hivi leo.

Viungo vya nje

• https://en.m.wikipedia.org/wiki/Physics

Makala hii kuhusu mambo yasayansibado nimbegu. Je, unajua kitu kuhusuFizikiakama historia yake au mahusiano yake na mada nyingine? Labda unaona habari katika Wikipedia ya Kiingereza au lugha nyingine zinazofaa kutafsiriwa? Basi unaweza kuisaidia Wikipedia kwakuihariri na kuongeza habari.