Fizik ialah sains eksperimen. Tekanan gas

Fizik ialah sains eksperimen. Dalam karya Galileo, Newton dan penyelidik lain, kaedah utamanya telah ditubuhkan: sebarang ramalan teori mesti disahkan oleh pengalaman. Pada abad XVII, XVIII dan juga XIX. orang yang sama menjalankan analisis teori dan mereka sendiri menguji kesimpulan mereka secara eksperimen. Tetapi pada abad ke-20. Pengumpulan pengetahuan yang pesat, perkembangan teknologi, segala-galanya yang dipanggil revolusi saintifik dan teknologi, membawa kepada fakta bahawa menjadi mustahil bagi seseorang untuk mencipta teori dan menjalankan eksperimen.

Terdapat pembahagian ahli fizik kepada ahli teori dan ahli eksperimen (lihat Fizik teori). Sudah tentu, tiada peraturan tanpa pengecualian, dan kadangkala ahli teori menjalankan eksperimen, dan penguji melakukan teori. Tetapi setiap tahun terdapat semakin sedikit pengecualian sedemikian.

Kini penguji mempunyai peralatan yang kompleks dan berkuasa di tangan mereka: pemecut, reaktor nuklear, teknologi vakum ultra-tinggi, penyejukan dalam dan, sudah tentu, elektronik. Ia telah mengubah sepenuhnya kemungkinan pengalaman, dan ini boleh digambarkan oleh contoh ini.

Pada awal abad ini, E. Rutherford dan rakan-rakannya merekodkan zarah alfa dalam eksperimen mereka menggunakan skrin zink sulfida dan mikroskop (lihat nukleus Atom). Apabila setiap zarah mengenai skrin, skrin menghasilkan kilatan cahaya samar yang boleh dilihat melalui mikroskop. Sebelum memulakan eksperimen, para penyelidik terpaksa duduk dalam gelap selama berjam-jam untuk menajamkan sensitiviti mata. Bilangan denyutan maksimum yang boleh dikira ialah dua atau tiga sesaat. Selepas beberapa minit mata saya menjadi letih.

Dan kini peranti elektronik khas - photomultipliers - dapat membezakan dan mengubah kilatan cahaya yang lebih lemah kepada impuls elektrik. Mereka berjaya mengira puluhan dan ratusan ribu denyutan sesaat. Dan bukan hanya mengira. Litar khas, menggunakan bentuk nadi elektrik (mengulangi yang ringan), memberikan maklumat tentang tenaga, cas, malah jenis zarah. Maklumat ini disimpan dan diproses oleh komputer berkelajuan tinggi.

Perlu diingatkan bahawa fizik eksperimen mempunyai hubungan dwi dengan teknologi. Di satu pihak, fizik, menemui kawasan yang masih tidak diketahui, seperti elektrik, tenaga atom, laser, secara beransur-ansur menguasainya dan memindahkannya ke tangan jurutera. Sebaliknya, selepas teknologi mencipta instrumen yang sesuai dan juga industri baharu, fizik eksperimen mula menggunakan instrumen ini apabila menyediakan eksperimen. Dan ini membolehkan dia menembusi lebih dalam ke dalam rahsia jirim.

Cara moden menjalankan eksperimen memerlukan penyertaan seluruh pasukan penguji.

Kajian eksperimen boleh dibahagikan kepada tiga bahagian: penyediaan, pengukuran, dan pemprosesan keputusan.

Apabila idea eksperimen dilahirkan, kemungkinan pelaksanaannya, penciptaan pemasangan baru atau kerja semula yang lama, menjadi dalam agenda. Pada peringkat ini adalah perlu untuk berhati-hati maksimum.

“Saya sentiasa mementingkan cara pengalaman itu dibayangkan dan dipentaskan. Sudah tentu, kita mesti meneruskan daripada idea tertentu yang telah difikirkan sebelumnya; tetapi apabila boleh, pengalaman harus membiarkan bilangan maksimum tingkap terbuka supaya fenomena yang tidak dijangka dapat diperhatikan,” tulis ahli fizik Perancis yang luar biasa F. Joliot-Curie.

Apabila mereka bentuk dan mengeluarkan pemasangan, biro reka bentuk khusus, bengkel, dan kadangkala kilang besar datang untuk membantu penguji. Peranti dan blok siap sedia digunakan secara meluas. Walau bagaimanapun, kerja yang paling penting jatuh kepada ahli fizik: penciptaan unit yang unik dan kadangkala tidak pernah digunakan di tempat lain. Oleh itu, ahli fizik eksperimen yang cemerlang sentiasa menjadi jurutera yang sangat baik.

Apabila pemasangan dipasang, sudah tiba masanya untuk menjalankan eksperimen kawalan. Keputusan mereka berfungsi untuk menyemak prestasi peralatan dan menentukan ciri-cirinya.

Dan kemudian pengukuran utama bermula, yang kadang-kadang boleh bertahan untuk masa yang sangat lama. Sejenis rekod telah ditetapkan semasa merakam neutrino suria - pengukuran berlangsung selama 15 tahun.

Memproses hasilnya juga jauh dari mudah. Terdapat bidang fizik eksperimen di mana pemprosesan adalah pusat graviti keseluruhan eksperimen, sebagai contoh, pemprosesan imej yang diperolehi dalam ruang gelembung. Kamera dipasang di laluan pancaran dari pemecut terbesar di dunia. Di dalamnya, rantaian buih terbentuk pada jejak zarah terbang. Laluan menjadi kelihatan dan boleh diambil gambar. Kamera menghasilkan puluhan ribu foto setiap hari. Sehingga baru-baru ini (dan kini automasi telah datang untuk menyelamatkan) beratus-ratus pembantu makmal duduk di meja melihat pada mikroskop unjuran, membuat pemilihan awal gambar. Kemudian pemasangan dan komputer automatik mula beroperasi. Dan selepas semua ini, para penyelidik menerima maklumat yang diperlukan, boleh membina graf, dan membuat pengiraan.

Penguji Soviet mempunyai sesuatu yang boleh dibanggakan. Sebelum revolusi, terdapat hanya beberapa dozen ahli fizik yang serius bekerja di Rusia. Kebanyakan mereka menjalankan penyelidikan di premis yang tidak sesuai dan dengan instrumen buatan sendiri. Oleh itu, penemuan bertaraf dunia yang dibuat oleh P. N. Lebedev (tekanan ringan), A. G. Stoletov (penyelidikan mengenai kesan fotoelektrik) boleh dipanggil prestasi sebenar.

Fizik eksperimen kami diasaskan dalam keadaan sukar tahun-tahun pertama kuasa Soviet. Ia dicipta melalui usaha saintis seperti A.F. Ioffe, S.I. Vavilov dan beberapa yang lain. Mereka adalah penguji, guru, dan penganjur sains. Pelajar mereka dan pelajar pelajar mereka mengagungkan fizik Rusia. Radiasi Vavilov-Cherenkov (lihat kesan Vavilov-Cherenkov), superfluidity, penyerakan cahaya Raman, laser - menyenaraikan hanya penemuan terbesar saintis Soviet yang boleh mengambil banyak halaman.

Perkembangan fizik eksperimen tidak seperti jalan yang licin dan usang. Melalui tenaga kerja ramai orang, pemerhatian terkumpul, eksperimen dan pengiraan dibuat. Tetapi lambat laun pertumbuhan pengetahuan kita secara beransur-ansur mengalami lonjakan mendadak. Ada penemuan. Kebanyakan perkara yang biasa dilihat oleh semua orang muncul dalam cahaya yang berbeza. Dan kita perlu menambah, membuat semula, kadangkala mencipta teori baharu, tergesa-gesa menjalankan eksperimen baharu.

Oleh itu, ramai saintis cemerlang membandingkan laluan sains dengan jalan di pergunungan. Ia tidak berjalan dalam garis lurus, memaksa pengembara untuk mendaki cerun yang curam, kadang-kadang berundur ke belakang, untuk akhirnya sampai ke puncak. Dan kemudian, dari ketinggian yang dikalahkan, puncak baru dan laluan baru terbuka.

Etymol. lihat eksperimen dan fizik. Fizik Berpengalaman. Penjelasan mengenai 25,000 perkataan asing yang telah mula digunakan dalam bahasa Rusia, dengan maksud akarnya. Mikhelson A.D., 1865 ... Kamus perkataan asing bahasa Rusia

fizik eksperimen- eksperimentinė fizika statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. fizik eksperimen vok. Eksperimentalfizik, f rus. fizik eksperimen, f pranc. eksperimen fizikal, f … Fizikos terminų žodynas

FIZIK. 1. Subjek dan struktur fizik Fizik ialah sains yang mengkaji yang paling mudah dan pada masa yang sama yang paling penting. sifat am dan undang-undang pergerakan objek dunia material di sekeliling kita. Hasil daripada persamaan ini, tidak ada fenomena alam yang tidak mempunyai sifat fizikal. hartanah... Ensiklopedia fizikal

Fizik hablur Penghabluran hablur Kekisi hablur Jenis kekisi hablur Belauan dalam hablur Kekisi salingan Sel Wigner Sel Seitz Zon Brillouin Faktor struktur asas Faktor serakan atom Jenis ikatan dalam ... ... Wikipedia

Contoh pelbagai fenomena fizikal Fizik (dari bahasa Yunani kuno φύσις ... Wikipedia

- (PHP), sering juga dipanggil fizik bertenaga tinggi atau fizik subnuklear, satu cabang fizik yang mengkaji struktur dan sifat zarah asas dan interaksinya. Kandungan 1 Teori FEF ... Wikipedia

Hasil perlanggaran ion emas dengan tenaga 100 GeV, direkodkan oleh pengesan STAR pada pelanggar ion relativistik berat RHIC. Beribu-ribu garisan mewakili laluan zarah yang dihasilkan dalam satu perlanggaran. Fizik zarah asas (EPP), ... ... Wikipedia

I. Subjek dan struktur fizik Fizik ialah sains yang mengkaji yang paling mudah dan pada masa yang sama undang-undang yang paling umum tentang fenomena alam, sifat dan struktur jirim dan undang-undang pergerakannya. Oleh itu, konsep F. dan undang-undang lain mendasari segala-galanya... ... Ensiklopedia Soviet yang Hebat

Fizik jirim pekat ialah cabang besar fizik yang mengkaji kelakuan sistem kompleks (iaitu sistem dengan bilangan darjah kebebasan yang besar) dengan gandingan yang kuat. Ciri asas evolusi sistem sedemikian ialah (evolusi ... Wikipedia

Buku

, M. Lomonosov. Dihasilkan semula dalam ejaan pengarang asal edisi 1746 (rumah penerbitan St. Petersburg). DALAM…
Fizik eksperimen Wolffian, M. Lomonosov. Buku ini akan dihasilkan mengikut pesanan anda menggunakan teknologi Print-on-Demand. Dihasilkan semula dalam ejaan pengarang asal edisi 1746 (rumah penerbitan St. Petersburg...

Pada terasnya, fizik ialah sains eksperimen: semua undang-undang dan teorinya adalah berdasarkan dan bergantung pada data eksperimen. Walau bagaimanapun, selalunya teori baharulah yang mendorong eksperimen dan, akibatnya, mendasari penemuan baharu. Oleh itu, adalah kebiasaan untuk membezakan antara fizik eksperimen dan teori.

Fizik eksperimen mengkaji fenomena semula jadi di bawah keadaan yang disediakan sebelum ini. Tugasnya termasuk penemuan fenomena yang tidak diketahui sebelum ini, pengesahan atau penyangkalan teori fizikal. Banyak kemajuan dalam fizik telah dibuat melalui penemuan eksperimen fenomena yang tidak diterangkan oleh teori sedia ada. Sebagai contoh, kajian eksperimen kesan fotoelektrik berfungsi sebagai salah satu premis untuk penciptaan mekanik kuantum (walaupun kelahiran mekanik kuantum dianggap sebagai kemunculan hipotesis Planck, yang dikemukakan olehnya untuk menyelesaikan malapetaka ultraviolet - paradoks fizik teori klasik sinaran).

Tugas-tugas fizik teori termasuk penggubalan undang-undang am alam dan penjelasan pelbagai fenomena berdasarkan undang-undang ini, serta ramalan fenomena yang tidak diketahui sehingga kini. Ketepatan mana-mana teori fizikal disahkan secara eksperimen: jika keputusan eksperimen bertepatan dengan ramalan teori, ia dianggap mencukupi (menghuraikan fenomena yang diberikan dengan agak tepat).

Apabila mengkaji sebarang fenomena, aspek eksperimen dan teori adalah sama penting.

Isaac Newton adalah pada asal usul fizik teori. Untuk menjelaskan mengapa planet bergerak dalam bentuk elips dengan titik fokus di Matahari dan mengapa kubus jejari orbit adalah berkadar dengan kuasa dua tempoh orbitnya, beliau mencadangkan bahawa antara dua jisim terdapat daya yang berkadar dengan hasil darabnya dan berkadar songsang dengan kuasa dua jarak antara jasad. Newton merumuskan undang-undang asas mekanik klasik. Dia mengatasi kesukaran matematik yang sangat besar pada masa itu dan memperoleh penjelasan kuantitatif tentang gerakan planet, mengira gangguan dalam gerakan Bulan di bawah pengaruh Matahari, membina teori pasang surut... Fizik teori bermula dengan perubahan Newton idea yang tidak terbukti tentang graviti sejagat ke dalam teori fizikal yang disahkan oleh pengalaman.

Ahli fizik teori yang hebat pada abad kita ialah Albert Einstein. Dia mencipta teori relativiti, yang membuka konsep ruang-masa yang sama sekali baru, hanya menggunakan kertas dan pensel. Ternyata masa mengalir secara berbeza dalam sistem pegun dan dalam sistem bergerak seragam. Formula Einstein telah disahkan dengan ketepatan yang tinggi oleh hasil eksperimen dalam beberapa dekad kebelakangan ini: zarah tidak stabil yang bergerak pantas, seperti pi-meson atau muon, mereput lebih perlahan daripada yang pegun.

Fizik - sains eksperimen. Dalam karya Galileo, Newton dan penyelidik lain, kaedah utamanya telah ditubuhkan: sebarang ramalan teori mesti disahkan oleh pengalaman. Pada abad XVII, XVIII dan juga XIX. orang yang sama menjalankan analisis teori dan mereka sendiri menguji kesimpulan mereka secara eksperimen. Tetapi pada abad ke-20. Pengumpulan pengetahuan yang pesat, perkembangan teknologi, segala-galanya yang dipanggil revolusi saintifik dan teknologi, membawa kepada fakta bahawa menjadi mustahil bagi seseorang untuk mencipta teori dan menjalankan eksperimen.

Terdapat pembahagian ahli fizik kepada ahli teori dan ahli eksperimen. Sudah tentu, tiada peraturan tanpa pengecualian, dan kadangkala ahli teori menjalankan eksperimen, dan penguji melakukan teori. Tetapi setiap tahun terdapat semakin sedikit pengecualian sedemikian.

Pada awal abad ini, E. Rutherford dan rakan-rakannya merekodkan zarah alfa dalam eksperimen mereka menggunakan skrin zink sulfida dan mikroskop. Apabila setiap zarah mengenai skrin, skrin menghasilkan kilatan cahaya samar yang boleh dilihat melalui mikroskop. Sebelum memulakan eksperimen, para penyelidik terpaksa duduk dalam gelap selama berjam-jam untuk menajamkan sensitiviti mata. Bilangan denyutan maksimum yang boleh dikira ialah dua atau tiga sesaat. Selepas beberapa minit mata saya menjadi letih.

Cara moden menjalankan eksperimen memerlukan penyertaan seluruh pasukan penguji.

Kajian eksperimen boleh dibahagikan kepada tiga bahagian: penyediaan, pengukuran, dan pemprosesan keputusan.

Apabila pemasangan dipasang, sudah tiba masanya untuk menjalankan eksperimen kawalan. Keputusan mereka berfungsi untuk menyemak prestasi peralatan dan menentukan ciri-cirinya.

Memproses keputusan juga jauh dari mudah. Terdapat bidang fizik eksperimen di mana pemprosesan adalah pusat graviti keseluruhan eksperimen, sebagai contoh, pemprosesan imej yang diperolehi dalam ruang gelembung. Kamera dipasang di laluan pancaran dari pemecut terbesar di dunia. Di dalamnya, rantaian buih terbentuk pada jejak zarah terbang. Laluan menjadi kelihatan dan boleh diambil gambar. Kamera menghasilkan puluhan ribu foto setiap hari. Sehingga baru-baru ini (dan kini automasi telah datang untuk menyelamatkan) beratus-ratus pembantu makmal duduk di meja melihat pada mikroskop unjuran, membuat pemilihan awal gambar. Kemudian pemasangan dan komputer automatik mula beroperasi. Dan selepas semua ini, para penyelidik menerima maklumat yang diperlukan, boleh membina graf, dan membuat pengiraan.

Fizik eksperimen kami diasaskan dalam keadaan sukar tahun-tahun pertama kuasa Soviet. Ia dicipta melalui usaha saintis seperti A.F. Ioffe, S.I. Vavilov dan beberapa yang lain. Mereka adalah penguji, guru, dan penganjur sains. Pelajar mereka dan pelajar pelajar mereka mengagungkan fizik Rusia. Radiasi Vavilov-Cherenkov (lihat kesan Vavilov-Cherenkov), superfluidity, hamburan Raman, laser - menyenaraikan hanya penemuan terbesar saintis Soviet boleh mengambil banyak halaman.

[[K:Wikipedia:Artikel tanpa sumber (negara: Ralat Lua: callParserFunction: fungsi "#property" tidak ditemui. )]][[K:Wikipedia:Artikel tanpa sumber (negara: Ralat Lua: callParserFunction: fungsi "#property" tidak ditemui. )]]

Fizik eksperimen- satu cara untuk mengetahui alam semula jadi, yang terdiri daripada mengkaji fenomena semula jadi dalam keadaan yang disediakan khas. Tidak seperti fizik teori, yang mengkaji model matematik alam semula jadi, fizik eksperimen direka untuk mengkaji alam semula jadi itu sendiri.

Percanggahan pendapat dengan hasil eksperimen yang menjadi kriteria untuk kesilapan teori fizikal, atau lebih tepat lagi, ketidakbolehgunaan teori itu kepada dunia kita. Pernyataan sebaliknya adalah tidak benar: persetujuan dengan eksperimen tidak boleh menjadi bukti ketepatan (kebolehgunaan) sesuatu teori. Iaitu, kriteria utama untuk daya maju teori fizikal ialah pengesahan melalui eksperimen.

Peranan eksperimen yang kini jelas ini hanya direalisasikan oleh Galileo dan penyelidik kemudian, yang membuat kesimpulan tentang sifat-sifat dunia berdasarkan pemerhatian terhadap tingkah laku objek di bawah keadaan khas, iaitu, mereka menjalankan eksperimen. Perhatikan bahawa ini sama sekali bertentangan, sebagai contoh, dengan pendekatan orang Yunani kuno: hanya refleksi seolah-olah mereka menjadi sumber pengetahuan sebenar tentang struktur dunia, dan "pengalaman deria" dianggap tertakluk kepada banyak penipuan dan ketidakpastian. , dan oleh itu tidak dapat menuntut pengetahuan yang benar.

Sebaik-baiknya, fizik eksperimen hanya perlu menyediakan penerangan keputusan eksperimen, tanpa sebarang tafsiran. Walau bagaimanapun, dalam amalan ini tidak boleh dicapai. Tafsiran keputusan eksperimen yang lebih atau kurang kompleks pasti bergantung pada fakta bahawa kita mempunyai pemahaman tentang bagaimana semua elemen persediaan eksperimen bertindak. Pemahaman sedemikian, sebaliknya, tidak boleh tidak bergantung pada beberapa teori. Oleh itu, eksperimen dalam fizik pemecut zarah asas - salah satu yang paling kompleks dalam semua fizik eksperimen - boleh ditafsirkan sebagai kajian sebenar tentang sifat zarah asas hanya selepas sifat mekanikal dan elastik semua unsur pengesan dan tindak balasnya terhadap elektrik dan medan magnet, sifat sisa gas dalam ruang vakum, pengagihan medan elektrik dan hanyutan ion dalam ruang berkadar, proses pengionan jirim, dsb.1

Tulis ulasan tentang artikel "Fizik Eksperimen"

Petikan yang mencirikan Fizik Eksperimen

Kemudian saya masih tidak tahu apa-apa tentang kematian klinikal atau tentang terowong bercahaya yang muncul semasanya. Tetapi apa yang berlaku seterusnya sangat serupa dengan semua cerita tentang kematian klinikal yang kemudiannya saya berjaya membaca dalam pelbagai buku, sudah tinggal di Amerika yang jauh...
Saya merasakan bahawa jika saya tidak menghirup udara sekarang, paru-paru saya akan pecah dan saya mungkin akan mati. Ia menjadi sangat menakutkan, penglihatan saya menjadi gelap. Tiba-tiba, kilat terang melintas di kepala saya, dan semua perasaan saya hilang entah ke mana... Terowong biru telus yang menyilaukan muncul, seolah-olah ia sepenuhnya ditenun daripada bintang perak kecil yang bergerak. Saya secara senyap-senyap melayang di dalam dirinya, tidak merasa lemas mahupun sakit, hanya secara mental kagum dengan perasaan kebahagiaan mutlak yang luar biasa, seolah-olah saya akhirnya menemui tempat impian saya yang lama ditunggu-tunggu. Ia sangat tenang dan baik. Semua bunyi hilang, saya tidak mahu bergerak. Badan menjadi sangat ringan, hampir tanpa berat. Kemungkinan besar, pada masa itu saya hampir mati...
Saya melihat beberapa figura manusia yang sangat cantik, bercahaya, lutsinar perlahan-lahan dan lancar menghampiri saya melalui terowong. Mereka semua tersenyum mesra, seolah-olah mereka memanggil saya untuk menyertai mereka... Saya sudah menghulurkan tangan kepada mereka... apabila tiba-tiba telapak tangan besar yang bercahaya muncul dari suatu tempat, mencengkam saya dari bawah dan, seperti sebutir pasir, bermula. untuk segera mengangkat saya ke permukaan. Otak saya meletup akibat bunyi yang tajam, seolah-olah partition pelindung telah tiba-tiba pecah di kepala saya... Saya tercampak ke permukaan seperti bola... dan dipekakkan oleh air terjun sebenar warna, bunyi dan sensasi, yang atas sebab tertentu kini saya anggap lebih terang daripada kebiasaannya.
Terdapat panik sebenar di pantai... Budak-budak jiran, menjerit sesuatu, melambaikan tangan mereka secara ekspresif, menunjuk ke arah saya. Seseorang cuba menarik saya ke tanah kering. Dan kemudian segala-galanya terapung, berpusar dalam sejenis pusaran air yang gila, dan kesedaran saya yang malang dan tertekan terapung ke dalam senyap sepenuhnya... Apabila saya secara beransur-ansur "sedar," lelaki itu berdiri di sekeliling saya dengan mata mereka terbeliak ketakutan, dan semuanya bersama-sama entah bagaimana menyerupai burung hantu ketakutan yang sama... Jelas sekali bahawa selama ini mereka hampir benar-benar panik, dan nampaknya mereka telah "mengebumikan" saya secara mental. Saya cuba membuat senyuman palsu dan, masih tercekik air sungai yang suam, hampir tidak menyedari bahawa semuanya baik-baik saja dengan saya, walaupun saya secara semula jadi tidak berada dalam apa-apa jenis perintah pada masa itu.