Eðlisfræði

Eðlisfræði er sú grein raunvísinda sem fjallar um samhengi efnis, orku, tíma og rúms og beitir vísindalegri aðferð við hönnun líkana, sem setja náttúrufyrirbæri í stærðfræðilegan búning. Eðlisfræðingar rannsaka meðal annars víxlverkun efnis og geislunar og samhengi efnis og orku, tíma og rúms til þess að skilja hvernig alheimurinn virkar.

Eðlisfræði er með elstu vísindagreinum heims, en lengst af síðustu tvö árþúsund var eðlisfræði, ásamt efnafræði og líffræði, skilgreind sem hluti náttúruspeki innan heimspeki. Eftir vísindabyltinguna á 17. öld var tekið að skilgreina þessar greinar sem hluta hinna nýju raunvísinda. Eðlisfræði tengist mörgum þverfaglegum rannsóknarsviðum, eins og eðlisfræði lífs og skammtaefnafræði. Mörk eðlisfræðinnar eru ekki skýrt afmörkuð. Nýjar hugmyndir í eðlisfræði hafa oft áhrif á skýringar á grunneiginleikum sem aðrar vísindagreinar fást við. og vísa á nýjar rannsóknarleiðir í greinum eins og stærðfræði og heimspeki.

Framfarir í eðlisfræði leiða oft til þróunar nýrrar tækni. Aukinn skilningur á rafsegulfræði, þéttefnisfræði og kjarneðlisfræði hefur þannig leitt til þróunar tækja sem hafa umhreytt nútímasamfélagi manna, eins og sjónvarpsins, tölva, heimilistækja og kjarnavopna. Framfarir í varmaaflfræði áttu þátt í þróun iðnvæðingar, og ný þekking á sviði aflfræði leiddu til þróunar örsmæðareiknings.

Eðlisfræðin skýrir efni þannig að það sé samsett úr frumeindum, sem eru samsettar úr kjarneindum, sem aftur eru gerðar úr kvörkum. Efni og orka eru í raun sama fyrirbærið samkvæmt afstæðiskenningunni. Geislun er skýrð með ljóseindum og/eða rafsegulbylgjum (tvíeðli). Lögmál eðlisfræðinnar eru flest sett fram sem stærðfræðijöfnur, yfirleitt sem línulegt samband tveggja stærða, eða sem 1. eða 2. stigs deildajöfnur.

Nútímaeðlisfræði reynir að sameina megingreinar eðlisfræðinnar, rafsegulfræði (rafsegulkrafturinn), þyngdaraflsfræði (þyngdarkrafturinn) og kjarneðlisfræði (sterki og veiki kjarnakrafturinn) í eina allsherjarkenningu. 

 Undirgreinar 
Eðlisfræðinni má skipta gróflega í kjarneðlisfræði, þéttefnisfræði, atómfræði, stjarneðlisfræði og hagnýtta eðlisfræði. Þessar greinar hafa svo fjölda sérhæfðra undirgreina, eins og öreindafræði, safneðlisfræði, sameindaeðlisfræði, ljósfræði, skammtafræði, rafgasfræði, geimeðlisfræði og klassíska aflfræði. Þessar greinar vinna út frá nokkrum grundvallarkenningum, eins og afstæðiskenningunni, kenningunni um miklahvell, staðallíkaninu, samþættingarkenningunni og ofurstrengjafræði.

Frá 20. öld hafa rannsóknarsvið eðlisfræðinnar orðið sérhæfðari og flestir eðlifræðingar í dag vinna allan sinn feril á þröngu sérsviði. Fræðimenn sem vinna á mörgum sviðum, eins og Albert Einstein og Lev Landau, eru sífellt sjaldgæfari.

 Tilvísanir