Что такое физические эксперименты?

Физические эксперименты используются для наблюдения физических явлений в контролируемых ситуациях, чтобы различить информацию о работе вселенной. Некоторые физические эксперименты проводились много раз и используются в образовательных целях, в то время как некоторые проводятся впервые и стремятся найти больше информации о природе вселенной. Большая часть современной физики занимается только непроверяемыми математическими уравнениями, но область экспериментальной физики является неотъемлемой частью широкой области физики.

Ученики-физики из начальной школы на всех этапах обучения регулярно проводят физические эксперименты. В старшей школе эксперименты обычно служат для демонстрации и доказательства простых физических принципов учащимся. Они обычно касаются общих тем, таких как гравитация или вращательное движение. Другими часто обсуждаемыми темами являются электричество и движение жидкости.

В колледже большинство классных курсов по физике сочетаются с физическими лабораториями. На таких лабораторных курсах студенты проводят множество физических экспериментов, соответствующих темам, изученным в классе. Вообще говоря, эти темы более продвинуты, чем те, которые преподаются на курсах средней школы. Эксперименты соответственно более строгие и более продвинутые. Они охватывают темы, подобные тем, которые преподаются в старших классах, но имеют гораздо большую глубину.

Физики очень долго теоретизировали и работали над созданием математической модели Вселенной. Предлагаемые математические объяснения физических явлений, как правило, на десятилетия опережают способности ученых экспериментально их проверить. Например, Эйнштейн разработал свои теории специальной теории относительности и общей теории относительности в 1906 и 1916 годах соответственно. Хотя части этих теорий были экспериментально проверены, все еще существуют аспекты, которые существуют только в форме математических уравнений.

Проводить эффективные физические эксперименты становится все более дорогостоящим, поскольку предметы изучения, как правило, либо невероятно малы, либо невероятно массивны. Например, Большой адронный коллайдер был построен, чтобы доказать существование частицы Хиггса-Бозона путем столкновения других невероятно мелких частиц и изучения результатов столкновения. Стоимость коллайдера, даже если учесть огромное количество энергии, необходимой для его эксплуатации, составляет миллиарды долларов США.

Большой адронный коллайдер, несмотря на его стоимость, является отличным примером того, что представляет собой физический эксперимент. Его целью является столкновение частиц и наблюдение, что является результатом столкновения. Это происходит в очень контролируемых условиях - весь аппарат поддерживается при определенной температуре, а частицы ускоряются до очень определенных скоростей. Как и в других научных экспериментах, Большой адронный коллайдер позволяет ученым наблюдать природные явления в контролируемых условиях. Они могут сделать свои собственные выводы из того, что они наблюдают.