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Physik

PhysikDas Wort Physik stammt von dem lateinischen Wort physica ("Naturlehre") und dem griechischem Wort physikē für "Naturforschung" ab. Die Physik untersucht die grundlegenden Phänomene in der Natur mit der Absicht, deren Eigenschaften anhand von quantitativen Modellen und Gesetzmäßigkeiten zu erklären. Dabei befasst sich die Physik insbesondere mit der Materie und der Energie sowie deren Wechselwirkungen in Raum und Zeit.

Die Physik arbeitet mit experimentellen Methoden und mit theoretischen Modellen. Wichtig für physikalische Theorien ist die Beweisbarkeit. Sie sollen Vorhersagen über zukünftige Ereignisse in der Natur machen und sich in Form von Experimenten überprüfen lassen.

Die Geschichte der Physik

Die Physik hat ihren Ursprung in den Theorien und Einzelstudien antiker Wissenschaftler. Damals zählte die Physik noch zur Philosophie, unterschied sich aber damals schon maßgeblich durch ihre Systematik und Durchführung von philosophischen Methoden.

Erst im 13. Jahrhundert forderten erste Philosophen und Naturforscher eine größere Eigenständigkeit der Naturerkenntnis. Das 16. Jahrhundert war durch die Methodologie für die Physik ausschlaggebend. Hier wurden die Grundsteine der physikalischen experimentelle Standards gelegt, welche den heutigen Standards sehr nahe kommen.

Damit etabliert sich die Physik endgültig als eigenständige Naturwissenschaft. Die neue Methodik unterteilte die Physik in zwei wesentliche Gebiete: Die theoretische Physik und die Experimentalphysik. Im 20. Jahrhundert ergänzte die Simulations- und Computerphysik als drittes umfangreiches Fachgebiet die physikalische Methodik.

Die heutige Physik zeichnet sich durch einen fließenden Übergang zur Chemie, zur Atom- und Molekülphysik sowie zur Quantenchemie aus. Allerdings konzentriert sich die Chemie eher auf komplexere Strukturen (Moleküle), während die Physik in der Regel die grundlegende Materie erforscht. Zur Abgrenzung gegenüber der Biologie wird die Physik oftmals als die Wissenschaft von der unbelebten Natur bezeichnet, womit jedoch eine Beschränkung impliziert wird, die so in der Physik nicht existiert.

Fachrichtungen der Physik

Mit der Zeit, auch dank neuer technischer Erfindungen so wie einem grundlegendem besseren Verständnis für die Natur, haben sich zahlreiche physikalische Fachrichtungen gebildet.

Einige der wichtigsten Fachrichtungen der Physik lauten:

  • Angewandte Physik
    Die angewandte Physik grenzt sich zur Experimentalphysik und zur theoretischen Physik ab. Ihr wesentliches Kennzeichen ist, dass sie ein gegebenes physikalisches Phänomen nicht um seiner selbst willen erforscht, sondern vor dem Hintergrund eines technischen oder interdisziplinären Problems.
  • Elektrodynamik
    Die Elektrodynamik befasst sich mit bewegten elektrischen Ladungen und mit zeitlich veränderlichen elektrischen und magnetischen Feldern. Die Elektrostatik als Spezialfall der Elektrodynamik beschäftigt sich mit ruhenden elektrischen Ladungen und ihren Feldern.
  • Mathematische Physik
    Die mathematische Physik versucht, möglichst viele Bereiche der Physik in eine mathematische Form zu bringen und mit mathematischen Methoden zu beschreiben.
  • Mechanik
    Die Mechanik wurde bis zum Ende des 19. Jahrhunderts weitgehend vollständig erforscht. Sie beschäftigt sich mit der Bewegung von Körpern.
  • Simulations- und Computerphysik
    Diese recht neue Fachrichtung der Physik befasst sich mit Computersimulationen physikalischer Prozesse.
  • Thermodynamik
    Die Thermodynamik auch als Wärmelehre bezeichnet und beschäftigt sich mit der Möglichkeit, durch Umverteilen von Energie zwischen ihren verschiedenen Erscheinungsformen Arbeit zu verrichten.
  • Quantenphysik
    Die Quantenphysik umfasst alle Theorien, Modelle und Konzepte, die auf die Quantenhypothese von Max Planck zurückgehen.
  1. Laser / JPL / nasa.gov
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