O que são experiências de física?
Os experimentos de física são usados para observar fenômenos físicos em situações controladas, a fim de discernir informações sobre o funcionamento do universo. Alguns experimentos de física foram realizados muitas vezes e são utilizados para fins educacionais, enquanto outros são realizados pela primeira vez e buscam descobrir mais informações sobre a natureza do universo. Grande parte da física moderna se preocupa apenas com equações matemáticas não verificáveis, mas o campo da física experimental é parte integrante do amplo campo da física.
Os estudantes de física do início do ensino médio, em todas as etapas de seus estudos, realizam regularmente experimentos de física. No ensino médio, os experimentos geralmente servem para demonstrar e provar princípios físicos simples para os alunos. Eles geralmente se preocupam com tópicos gerais, como gravidade ou movimento rotacional. Outros tópicos comumente abordados são eletricidade e movimento de fluidos.
Na faculdade, a maioria dos cursos de física em sala de aula é acompanhada de laboratórios de física. Nesses cursos de laboratório, os alunos realizam uma ampla variedade de experimentos de física que correspondem aos tópicos aprendidos na sala de aula. De um modo geral, esses tópicos são mais avançados do que aqueles ensinados nos cursos do ensino médio. As experiências são correspondentemente mais rigorosas e mais avançadas. Eles cobrem tópicos semelhantes aos ensinados no ensino médio, mas têm muito mais profundidade.
Os físicos vêm teorizando e trabalhando para criar um modelo matemático do universo há muito tempo. As explicações matemáticas propostas para fenômenos físicos tendem a estar décadas à frente das habilidades dos cientistas para verificá-los experimentalmente. Por exemplo, Einstein desenvolveu suas teorias da relatividade especial e da relatividade geral em 1906 e 1916, respectivamente. Enquanto partes dessas teorias foram verificadas experimentalmente, ainda existem aspectos delas que existem apenas na forma de equações matemáticas.
Está se tornando cada vez mais caro realizar experimentos físicos eficazes, pois os sujeitos do estudo tendem a ser incrivelmente pequenos ou incrivelmente maciços. Por exemplo, o Large Hadron Collider foi construído para provar a existência da partícula Higgs-Boson colidindo outras partículas incrivelmente pequenas e examinando os resultados da colisão. O custo do colisor, antes mesmo de considerar a enorme quantidade de energia necessária para gerá-lo, é de bilhões de dólares.
O Large Hadron Collider, apesar de seu custo, é um excelente exemplo do que exatamente é um experimento de física. Seu objetivo é colidir partículas e observar o que resulta da colisão. Fá-lo sob condições muito controladas - todo o aparelho é mantido a uma temperatura específica e as partículas são aceleradas a velocidades muito específicas. Como em outros experimentos científicos, o Large Hadron Collider permite que os cientistas observem um fenômeno natural sob circunstâncias controladas. Eles podem tirar suas próprias conclusões do que observam.