| Portaal Natuurkunde |
De natuurkunde of fysica is van oorsprong de wetenschap die algemene eigenschappen onderzoekt van materie, zoals evenwicht en beweging, straling, warmte, licht, magnetisme en elektriciteit, voorzover hierbij geen scheikundige veranderingen optreden. Dit wil zeggen dat de moleculaire samenstelling van stoffen niet verandert. Wat er gebeurt binnen atomen, waaruit moleculen zijn samengesteld, wordt weer wel tot de natuurkunde gerekend. De natuurkunde concentreerde zich oorspronkelijk op de niet-levende natuur, terwijl de levende natuur werd overgelaten aan de biologie. Tegenwoordig zijn de biofysica en de fysische chemie volwaardige onderdelen van de natuurkunde. Ontdekkingen in een discipline kunnen grote gevolgen hebben voor andere disciplines. Methoden en technieken uit de natuurkunde bleken verder op vele andere wetenschapsgebieden toepasbaar te zijn. Natuurkundige theorieën kunnen zeer ingewikkeld worden, hoewel er in beginsel gestreefd wordt naar eenvoud.
Inhoud |
De natuurkunde is een exacte wetenschap.
Natuurkundigen bestuderen het gedrag en de wisselwerking van materie en energie in ruimte en tijd. Het kan gaan om massa op macroscopische schaal, maar ook om bijvoorbeeld straling of individuele elementaire deeltjes en hun interacties. De natuurkundige bestudeert de eigenschappen van bijvoorbeeld de elementen en verbindingen, zoals faseovergangen, kristalstructuur, viscositeit en warmtegeleiding en probeert deze te verklaren.
Er zijn veel raakvlakken met de meeste andere exacte wetenschappen:
De technische natuurkunde richt zich op toepassingen.
De natuurkunde gebruikt de wetenschappelijke methode. Voor het doen van goede waarnemingen is een systeem van natuurkundige grootheden en eenheden ontwikkeld. Met hypotheses, experimenten, waarnemingen en metingen probeert de natuurkundige verborgen patronen te achterhalen. Deze worden samengevat in een natuurkundige theorie met wiskundige formules. Hiermee kan men nieuwe experimenten bedenken en de uitkomst daarvan voorspellen. Als de voorspellingen juist zijn, herhaalt het proces zich. Blijken de voorspellingen onjuist, dan wordt de theorie verworpen en een nieuwe theorie gezocht.
Een natuurkundige theorie is dus nooit een onaantastbare waarheid; ze dient altijd open te staan voor toetsing aan nieuwe waarnemingen en kan ter discussie gesteld worden wegens het ontstaan van nieuwe inzichten. Daarom is de ergste kritiek die een theorie kan treffen het verwijt nicht einmal falsch (zelfs niet fout, een uitspraak van de Oostenrijkse theoreticus Wolfgang Pauli). Een verkeerde theorie kan door het uitlokken van een weerlegging de wetenschap verder helpen, maar een ontoetsbare theorie is uiteindelijk niet zinvol.
Natuurkundige theorieën die over langere tijd een belangrijke groep waarnemingen kunnen verklaren worden natuurwetten genoemd, bijvoorbeeld de wetten van Maxwell. De kans dat zo'n natuurwet ooit helemaal gefalsificeerd wordt is zeer gering; wel is het mogelijk dat een bestaande theorie een speciaal geval wordt binnen het bredere kader van een nieeuwe theorie.
Oorspronkelijk was de natuurkunde een overzichtelijk vakgebied. Isaac Newton hield zich bezig met de zwaartekracht die een appel op de grond laat vallen. Maar ook bedacht hij dat diezelfde zwaartekracht zorgt voor de wederzijdse aantrekking van de aarde en de maan. Hij bestudeerde tegelijkertijd het licht en ontdekte dat wit licht in vele kleuren uiteenvalt als het door een prisma gebroken wordt. Ook werkte hij aan warmte en eigenschappen van vloeistoffen. Maar aan elektriciteit kwam hij niet meer toe.
Door het succes van Newton en zijn collega's is de natuurkunde steeds verder uitgebreid. Jaarlijks wordt er een Nobelprijs voor de Natuurkunde uitgereikt. Ondanks de specialisaties binnen de natuurkunde, is het dankzij de fundamentele wetten niet onmogelijk in meer gebieden te werken. In vele vakgebieden wordt fundamenteel onderzoek gedaan. Gebieden die klaar leken - bijvoorbeeld de optica - werden door nieuwe ontdekkingen - de laser - opgeschud. Vakgebieden binnen de natuurkunde zijn:
Gebieden die gedeeld worden met verwante disciplines zijn:
De natuurkunde vindt toepassingen in vele exacte wetenschappen en ook in de techniek. Veel moderne apparatuur, zoals de laser en de op de transistor gebaseerde computer, zouden zonder de hedendaagse natuurkunde niet mogelijk zijn.
 |
Wikibooks heeft een studieboek over dit onderwerp: Cursus Fysica. |
| Natuurkunde |
|---|
|
Mechanica - Optica - Stromingsleer - Thermodynamica - Akoestiek - Elektriciteit - Astrofysica - Astronomie - Atoomfysica - Vastestoffysica - Plasmafysica - Kwantummechanica |
