Fisika
Saka Wikipédia, Ènsiklopédhi Bébas ing basa Jawa / Saking Wikipédia, Bauwarna Mardika mawi basa Jawi
Fisika punika ngèlmu ingkang nyinaoni sedaya barang ingkang wonten gandhènganipun kaliyan fénoména ngalam. Anggènipun nyinaoni nganggé pitulung ngèlmu matématika.
Téori fisika kathah dipunnyataaken ing notasi matématis, lan matématika ingkang kagunaaken biasanipun langkung rumit tinimbang matématika ingkang kagunaaken ing bidhang ngèlmu sanèsipun. Bèntenipun fisika lan matématika inggih punika fisika wonten gandhènganipun kalih jagad matérial, menawi matématika gandhèngapipun kalih pola-pola abstrak ingkang mboten mesthi wonten gandhènganipun kalih jagad matérial. Nanging, bèntenipun punika mboten mesthi cetha. Wonten kathah wilayah penlitén ingkang gandhèngan antawisipun fisika lan matématika, inggih punika fisika matématis, ingkang ngembangaken struktur matématis kanggé téori-téori fisika.
Istilah fisika punika saking basa Yunani: φυσικός (physikos), "alamiah", lan φύσις (physis), "alam". Fisikawan punika ngèlmu ingkang nyinaoni pratingkah lan sifat matéri ing bidhang ingkang kathah macemipun, saking partikel submikroskopis ingkang mbentuk sedaya matéri (fisika partikel) ngantos pratingkah matéri jagad raya ingkang dados setunggal kesatuan kosmos.
Sapérangan sifat ingkang dipunsinaoni ing fisika punika sifat ingkang wonten ing sedaya sistem matéri ingkang ana, kados hukum kekekalan energi. Sifat kados mekaten asring kasebut hukum fisika. Fisika asring kasebut “ngèlmu wigati dhasar”, amargi sedaya ngèlmu alam sanèsipun (biologi, kimia, geologi, lan sanès-sanèsipun) nyinaoni jenis sistem matéri tartemtu ingkang manut hukum fisika. Contonipun, kimia punika ngèlmu prakawis molekul lan zat kimia ingkang dipunbentuk. Sifat setunggaling zat kimia dipuntemtokaken déning sifat molekul ingkang mbentuk, ingkang saget dipunjelasaken déning ngèlmu fisika kados mekanika kuantum, termodinamika, lan elektromagnetika.
Bab lan Paragraf |
[sunting] Sekilas prakawis risèt fisika
[sunting] Fisika téorètis lan fisika èkspèrimèntal
Budaya panlitén fisika bènten kaliyan ngèlmu sanèsipun amargi wontenipun pamisahan téori lan èkspèrimèn. Kawit abad kalih dasa, kathah fisikawan piyambakkan ngususaken dhiri nliti ing fisika téorètis utawi fisika èkspèrimèntal mawon, lan ing abad kalih dasa, sakedhik kémawon ingkang kasil ing kekalih bidhang punika. Sawalikipun, méh sedaya téorètis ing biologi lan kimia ugi dados èkspèrimèntalis ingkang suksès.
Gampangipun, téoris ngupados ngembangaken téori ingkang saget njelasaken hasil èkspèrimèn ingkang sampun dipuncobi lan saget nginten-inten hasil èkspèrimèn ingkang badhé dhateng. Ing wekdal ingkang sami, èkspèrimèntalis nyusun lan ngleksanani èkspèrimèn kagem nguji prakiraan téoretis. Téori lan èkspèrimèn saget dipunkembangaken piyambak-piyambak, nanging kekalihipun sesambetan. Kemajengan ing fisika biasanipun medal ing wekdal èkspèrimèntalis ndamel panemuan ingkang mboten saget dipunjelasaken téori ingkang sampun wonten, saéngga kedah dipunrumusaken téori-téori énggal. Tanpa èkspèrimèn, panlitén téorètis asring lumaku ing arah ingkang lepat; salah setunggaling conto inggih punika téori-M, téori populér ing fisika ènèrgi-tinggi, amargi èkspèrimèn kanggé nguji dèrèng naté dipunsusun.
[sunting] Téori fisika utama
Fisika punika mbahas macem-macem sistem, nanging wonten sapérangan sistem ingkang dipungunaaken sacara keseluruhan ing fisika, mboten namung ing satunggal bidhang mawon. Saben téori punika dipupitados leres wontenipun, ing wilayah kesahihan tartemtu. Cotonipun, téori mekanika klasik saget njelasaken pergerakan benda kanthi tepat, nanging benda punika kedah langkung ageng tinimbang atom lan lumaku kanthi kecepatan ingkang langkung alon tinimbang kecepatan cahaya. Téori-téori punika tasih terus dipuntliti; contonipun , aspèk ngeramaken saking mekanika klasik ingkang dipunkenal kanthi sebutan téori chaos dipunpanggihi ing abad kalih dasa, tigang abad sasampunipun dipunrumusaken déning Issac Newton. Nanging, namung sakedhik fisikawan ingkang nganggep téori-téori dhasar punika nyimpang. Pramila, téori-téori punika dipungunaaken kagem dhasar panlitén tumuju topik ingkang langkung khusus, lan sadaya pelaku fisika, punapa kémawon spèsialisasinipun, dipunajeng-ajeng mahami téori-téori kasebat.
| Téori | Subtopik utama | Konsép |
| Mekanika klasik | Hukum gerak Newton, Mekanika Lagrangian, Mekanika Hamiltonian, Teori chaos, Dinamika fluida, Mekanika kontinuum | Dimensi, Ruang, Waktu, Gerak, Panjang, Kecepatan, Massa, Momentum, Gaya, Energi, Momentum sudut, Torsi, Hukum kekekalan, Oscilator harmonis, Gelombang, Usaha, Daya |
| Elektromagnetik | Elektrostatik, Listrik, Magnetisitas, Persamaan Maxwell | Muatan listrik, Arus, Medan listrik, Medan magnet, Medan elektromagnetik, Radiasi elektromagnetis, Monopol magnetik |
| Termodinamika lan Mekanika statistik | Mesin panas, Teori kinetis | Konstanta Boltzmann, Entropi, Energi bebas, Panas, Fungsi partisi, Suhu |
| Mekanika kuantum | Path integral formulation, Persamaan Schrödinger, Teori medan kuantum | Hamiltonian, Partikel identik Konstanta Planck, Pengikatan kuantum, Oscilator harmonik kuantum, Fungsi gelombang, Energi titik-nol |
| Teori relativitas | Relativitas khusus, Relativitas umum | Prinsip ekuivalensi, Empat-momentum, Kerangka referensi, Waktu-ruang, Kecepatan cahaya |
[sunting] Bidhang utama ing fisika
Risèt utama ing fisika dipunbagi dados sapérangan bidhang ingkang nyinaoni aspèk ingkang bènten saking donya matéri. Fisika benda kondensi, dipunprakiraaken dados bidhang fisika paling ageng, nyinaoni properti benda ageng, kados benda padat lan cairan ingkang kita panggihi saben dinten, ingkang asalipun saking properti lan interaksi mutual saking atom. Bidhang fisika atomik, molekul, lan optik adhep-adhepan kaliyan individual atom lan molekul, lan cara mereka nyerep lan medalaken cahaya. Bidhang fisika partikel, ugi kasebat “Fisika energi-tinggi”, nyinaoni properti partikel super alit ingkang langkung alit tinimbang atom, kalebet ugi partikel dhasar ingkang mbentuk benda sanèsipun. Pungkasanipun, bidhang Astrofisika nerapaken hukum fisika kanggé njelasaken fénoména astronomi, kisaranipun saking Srengéngé lan obyek sanèsipun ing tata surya dugi jagad raya sacara kaseluruhan.
| Bidhang | Sub-bidhang | Téori utama | Konsép |
|---|---|---|---|
| Astrofisika | Kosmologi, Ilmu planet, Fisika plasma | Big Bang, Inflasi kosmik, Relativitas umum, Hukum gravitasi universal | Lubang hitam, Latar belakang radiasi kosmik, Galaksi, Gravitasi, Radiasi Gravitasi, Planet, Tata surya, Bintang |
| Fisika atomik, molekul,lan optik | Fisika atom, Fisika molekul, Optik, Photonik | Optik quantum | Difraksi, Radiasi elektromagnetik, Laser, Polarisasi, Garis spectral |
| Fisika partikel | Fisika akselerator, Fisika nuklir | Model standar, Teori penyatuan besar, teori-M | Gaya Fundamental (gravitasi, elektromagnetik, lemah, kuat), Partikel elemen, Antimatter, Putar, Pengereman simetri spontan, Teori keseluruhan Energi vakum |
| Fisika benda kondensi | Fisika benda padat, Fisika material, Fisika polimer, Material butiran | Teori BCS, Gelombang Bloch, Gas Fermi, Cairan Fermi, Teori banyak-tubuh | Fase (gas, cair, padat, Kondensat Bose-Einstein, superkonduktor, superfluid), Konduksi listrik, Magnetism, Pengorganisasian sendiri, Putar, Pengereman simetri spontan |
[sunting] Bidhang ingkang wonten gandhènganipun
Wonten kathah aréa risèt ingkang nyampuraken fisika kaliyan bidhang sanèsipun. Contonipun, bidhang biofisika ingkang ngususaken ing perananipun prinsip fisika ing sistem biologi, lan bidhang kimia kuantum ingkang nyinaoni pripun téori kuantum mékanik mènèhi paningkatan dhateng sifat kimia saking atom lan molekul. Sapérangan dipun data ing ngisor mriki:
Akustik – Astronomi – Biofisika – Fisika penghitungan – Elektronik – Teknik – Geofisika – Ilmu material – Fisika matematika – Fisika medis – Kimia Fisika – Dinamika kendaraan
[sunting] Téori palsu
Fusi dingin – Teori gravitasi dinamik – Luminiferous aether – Energi orgone – Teori bentuk tetap
[sunting] Sejarah
Artikel utama: Sejarah fisika. Mangga ugi mirsani Fisikawan terkenal lan Penghargaan Nobel ing Fisika.
Kawit zaman purba, tiyang sampun nyobi supados mangertos sifat saking benda: kenapa obyek ingkang mboten dipuntopang tiba tumuju lemah, kenapa material ingkang bènten nggadhahi properti ingkang bènten, lan salajengipun. Sanèsipun inggih punika sifat saking jagad raya, kados bentuk Bumi lan sifat saking obyek celestial kados Srengéngé lan Mbulan.
Sapérangan téori dipunusulaken lan kathah ingkang lepat. Téori punika kathah gandhènganipun saking istilah filosofi, lan mboten naté dipunpesthèkaken kanthi èkspèrimèn sistematik kados ingkag populér sapunika. Wonten pangecualian lan anakronisme: contonipun, pamikir Yunani Archimedes nurunaken kathah dhèskrispi kuantitatif ingkang leres saking mekanik lan hidrostatik.
Ing awal abad kaping 17, Galileo mbikak panggunaan èkspèrimèn kanggé mesthèkaken kaleresan téori fisika, ingkang dados kunci saking metode sains. Galileo ndamel formulasi lan kasil ngetés sapérangan hasil saking dinamika mekanik, utaminipun Hukum Inert. Ing taun 1687, Isaac Newton nerbitaken Filosofi Natural Prinsip Matematika, mènèhi panjelasan ingkang cetha lan téori fisika ingkang suksès: Hukum Gerak Newton, ingkang arupi sumber saking mekanika klasik; lan Hukum Gravitasi Newton, ingkang njelasaken gaya dhasar gravitasi. Kekalih téori punika cocok ing èkspèrimèn. Prisipipun uji nglebetaken sapérangan téori ing dinamika fluid. Mékanika klasik dipunkembangaken ageng-agengan déning Joseph-Louis de Lagrange, William Rowan Hamilton, lan sanèsipun, ingkang nyiptaaken formula, prinsip, lan hasil énggal. Hukum Gravitasi miwiti bidhang astrofisika, ingkang nggambaraken fénoména astronomi nggunaaken téori fisika.
Kawit abad kaping 18 lan salajengipun, termodinamika dipunkembangaken déning Robert Boyle, Thomas Young, lan kathah sanèsipun. Ing taun 1733, Daniel Bernoulli nggunaaken argumen statistika wonten ing mékanika klasik kanggé nurunaken hasil termodinamika, miwiti bidhang mekanika statistik. Ing taun 1798, Benjamin Thompson nunjukaken konversi kerja mekanika tumuju ing panas, lan ing taun 1847 James Joule nyataaken hukum konservasi energi, wonten ing bentuk panas ugi ing energi mekanika.
Sifat listrik lan magnetisme dipunsinaoni déning Michael Faraday, George Ohm, lan sanèsipun. Ing taun 1855, James Clerk Maxwell nunggalaken kalih fénoména punika dados téori elektromagnetisme, dipunjelasaken kanthi persamaan Maxwell. Perkiraan saking téori kasebat: cahaya inggih punika gelombang elektromagnetik.
[sunting] Arah mangsa ngajeng
- Artikel utama: Prakawis mboten kapecahaken ing fisika.
Risèt fisika ngalami kemajengan konstan/tetep ing kathah bidhang, lan tasih badhé tetep mekaten tebih ing mangsa ngajeng.
Ing fisika benda kondensasi, prakawis téorètis mboten kapecahaken paling ageng inggih punika panjelasan superkonduktivitas suhu-tinggi. Kathah upados dipuntindaaken kanggé ndamel spintronik lan komputer kuantum saget kagunaaken.
Ing fisika partikel, potongan kapisan saking bukti èkspèrimèn kanggé fisika ing njawi Model Standar sampun wiwit ngasilaken. Ingkang paling terkenal inggih punika panunjukkan menawi neutrino nggadhahi massa mboten-nol. Hasil èkspèrimèn punika kadosipun sampun ngrampungaken prakawis solar neutrino ingkang sampun dangu wonten ing fisika matahari. Fisika neutrino ageng dados arena risèt èkspèrimèn lan téori ingkang aktif. Ing sapérangan taun ngajeng, pamercepet partikel badhé wiwit nliti skala energi ing jangkauan TeV. Wonten mriku, para èkspèrimèntalis gadhah pengajeng-ajeng saget manggihi bukti kanggé Higgs boson lan partikel supersimetri.
Para téoris ugi nyobi nunggalaken mekanika kuantum lan relativitas umum dados téori gravitasi kuantum, punika program ingkang sampun lumaku laminipun setengah abad, lan tasih dèrèng ngasilaken woh. Kandhidhat inggil salajengipun inggih punika Teori-M, teori superstring, lan gravitasi kuantum loop.
Kathah fénoména astronomikal lan kosmologikal dèrèng njelasaken sacara muasaken, kalebet kawontenan sinar kosmik energi ultratinggi, asimetri baryon, pemercepetan alam semesta lan percepatan putaran anomali galaksi.
Éwadéné kathah kemajengan sampun dipundamel ing energi-tinggi, kuantum, lan fisika astronimikal, kathah fénoména sedinten-dinten sanèsipun, nyangkut sistem kompleks, chaos, utawi turbulens tasih dipunmangertos sakedhik kéwamon. Prakawis rumit ingkang kadosipun saget dipunpecahaken déning aplikasi pandai saking dinamika lan mekanika, kados pambentukan tumpukan pasir, “node” ing toya “trickling”, teori katastrof, utawi pangurutan-piyambak ing kolèksi heterogen ingkang bergetar tasih mboten kapecahaken. Fénoména rumit punika sampun nampi kawigatosan ingkang nambah kathah wiwit taun 1970-an kanggé sapérangan alasan, mboten sanès amargi kirangipun metode matématika modhèrn lan komputer ingkang saget ngetang sistem kompleks supados saget dipundamelaken modhél kanthi cara énggal. Gandhèngan antar disiplin saking fisika komplèks ugi sampun ningkat, kados ing pelajaran turbulens ing aerodinamika utawi pangamatan pola pambentukan ing sistem biologi. Ing taun 1932, Horrace Lamb ngramalaken:
- Kula sampun sepuh sapunika, lan menawi kula pejah lan lumampah dumugi ing swarga wonten kalih prakawis ingkang kula ajeng-ajeng saget dipunterangaken. Salah setunggalipun inggih punika elektrodinamika kuantum, lan setunggal malih inggih punika gerakan turbulens saking fluida. Lan kula langkung optimis tumrap ingkang kapisan.
[sunting] Mangga ugi mirsani
- Cahaya
- Elektron
- Mekanika kuantum
- Galvanometer
[sunting] Pranala jawi
- International Union of Pure and Applied Physics (IUPAP) (wonten ing basa Inggris)
- Fisika di Wikia
Artikel punika taksih tulisan rintisan (stub). Sinten kémawon ingkang kersa mbenakaken, sumangga kémawon.
| Cabang utama ing Ilmu alam |
|---|
| Astronomi | Biologi | Ilmu bumi | Fisika | Kimia |
