Hvad er kvantitativ fysik?
Kvantitativ fysik er grenen af fysik, der involverer forskning ved gentagen måling og matematisk analyse af eksperimentelle resultater. Det adskiller sig fra nogle grene af teoretisk fysik, for eksempel, såsom kvantemekanik eller strengteori -forskning, hvor meget af den underliggende teori ikke kan testes i den virkelige verden, eller i et laboratorium på jorden med aktuelle teknologi fra 2011. Ethvert felt af kvantitativ forskning som kvantitativ fysik stammer fra en konklusioner fra en statistisk analyse af store mængder af eksperimentelle data. Disse data er dog ofte så store og komplekse, at computere bruges til at udføre matematisk modellering af dataene for at fortolke dem bedre. Et eksempel på brugen af kvantitativ fysik ville omfatte det af klimastudier, der køres på supercomputere for at forudsige klimatologiske ændringer fra forskellige naturlige termodynamiske kræfter ved spil på, IN eller nær jorden samt fra ændringer i solaktivitet over lange perioder.
Undersøgelsen af fysik i kernen er måling af ændringer i stof og energi, og dette gør de fleste fysiske forskningskvantitativ fysik i en eller anden form. Kvantitativ undersøgelse er også vigtig i fysik, fordi mange af de fysiske love, såsom hastigheden af lys eller tyngdekraft på jorden, ikke kan defineres kvantitativt bare ved menneskelig observation med de fem sanser. Det er muligt at observere en faldende krop, men uden præcist at måle dens nedstigningshastighed er der ikke noget klart billede nået frem til, hvor stærk tyngdekraft faktisk er. Kvantitativ forskningsfysik bruger derfor matematik som en abstrakt måde at forstå kræfter på arbejdet i universet.
Processer, der involverer kvantitativ undersøgelse, er imidlertid ikke altid beregnet til at repræsentere hverdagens virkelighed. Fysik bestemmer de ideelle forhold, under hvilke stof, energi, rum og tid interagerer gennem gentagen måling og Observation, og bestemmer derefter sandsynligheden for begivenheder, der forekommer. Fysikligninger, der bruges til dette, er baseret på abstrakte matematiske begreber, der kun er bevist sande med et stort antal gentagne eksperimenter. Kvantitativ fysik kan for eksempel forudsige overfladearealet på en sfærisk planet i rummet, men der er ikke sådan noget som en perfekt kugle eller nogen anden perfekt geometrisk form i den naturlige verden, så processen er til en vis grad en tilnærmelse.
Ideelle repræsentationer inden for fysik, såsom den ballistiske bane for en kugle gennem luften, er baseret på kvantitative fysikprincipper for gravitationsudtræk og luftmodstand, men de kan kun forudsige en generel bane for en kugle, ikke det faktiske, præcise sted, hvorpå det vil lande. Brug af ligninger og formel i kvantitativ fysik involverer ofte i gennemsnit nogle af de variabler, der kommer i spil eller ved hjælp af matematiske genveje for at negere deres virkning på ligningen. Dette skyldes, at målet erAt forstå naturens love i princippet om specifikke, tilfældige anvendelser.
Beregningsfysik supplerer ofte kvantitativ fysik i laboratoriet, hvor ligninger ikke formelt eller tilstrækkeligt testes i eksperimenterne i den virkelige verden. Ofte bruges algoritmer til at strømline sådanne beregninger. Algoritmer er et sæt matematiske regler, som computeren bruger til at reducere antallet af beregninger, der er nødvendige for at løse et problem ned til en endelig række trin. Computerassistance til kvantitativ fysik anvendes normalt i områder, hvor meget komplekse interaktioner finder sted, såsom inden for materialevidenskab, nuklear acceleratorforskning og molekylær dynamik i biologi.