Kantitatif fizik, tekrarlanan ölçüm ve deneysel sonuçların matematiksel analizi ile araştırmayı içeren fiziğin dalıdır. Teorik fiziğin bazı dallarından, örneğin, temel teorinin çoğunun gerçek dünyada veya 2011'den itibaren mevcut teknolojiye sahip Dünyadaki bir laboratuvarda test edilemeyeceği kuantum mekaniği veya tel teorisi araştırması gibi farklı alanlarından farklıdır. Kantitatif fizik gibi kantitatif araştırmaların sonuçları, büyük miktarda deneysel verinin istatistiksel analizinden çıkarılmasından kaynaklanmaktadır. Bu veriler genellikle o kadar geniş ve karmaşıktır ki, bilgisayarlar verilerin daha iyi yorumlanması için matematiksel modelleme yapmak için kullanılır. Kantitatif fiziğin kullanımına bir örnek, Dünya'da veya yakınında, çeşitli doğal termodinamik kuvvetlerin yanı sıra, dünyada veya yakınında bulunan çeşitli doğal termodinamik kuvvetlerden iklimsel değişiklikleri ve uzun süre boyunca güneş aktivitesindeki değişiklikleri öngörmek için yapılan iklim çalışmalarını içerir. .
Çekirdeğin içindeki fiziğin incelenmesi, madde ve enerjideki değişimlerin ölçümüdür ve bu, çoğu fizik araştırmasını kantitatif fiziği bir biçimde ya da başka biçimde yapar. Kantitatif çalışma aynı zamanda fizikte de önemlidir, çünkü ışığın hızı veya yerçekiminin yerçekimsel çekimi gibi fiziksel yasaların çoğu, beş duyu ile yalnızca insan gözlemi ile nicel olarak tanımlanamaz. Düşen bir gövdeyi gözlemlemek mümkündür, ancak, tam olarak iniş hızını ölçmeden, yerçekiminin gerçekte ne kadar güçlü olduğu konusunda net bir görüntü elde edilmemiştir. Nitel araştırma fiziği, bu nedenle matematiği, evrendeki işteki kuvvetleri anlamak için soyut bir yol olarak kullanır.
Bununla birlikte, nicel çalışmayı içeren süreçlerin her zaman günlük gerçekliği temsil etmesi amaçlanmamıştır. Fizik, madde, enerji, uzay ve zamanın tekrarlanan ölçüm ve gözlem yoluyla etkileşime gireceği ideal koşulları belirler ve ardından meydana gelen olayların olasılığını belirler. Bunun için kullanılan fizik denklemleri, yalnızca çok sayıda tekrarlanan deneyle doğrulanan kanıtlanmış soyut matematiksel kavramlara dayanır. Örneğin kantitatif fizik, uzaydaki küresel bir gezegenin yüzey alanını öngörebilir, ancak doğal dünyada mükemmel bir küre veya başka herhangi bir mükemmel geometrik şekil diye bir şey yoktur, bu yüzden işlem bir dereceye kadar bir yaklaşımdır. .
Bir merminin havadaki balistik yörüngesi gibi fizikteki ideal gösterimleri, yerçekimsel çekme ve hava direncinin kantitatif fizik prensiplerine dayanır, ancak bunlar gerçek bir kesin nokta için değil, yalnızca bir mermi için genel bir yörünge öngörebilirler. inecek. Denklemlerin ve formüllerin kantitatif fizikte kullanılması çoğu zaman, devreye giren değişkenlerin ortalamasını almak veya denklem üzerindeki etkilerini olumsuzlamak için matematiksel kısayolları kullanmaktan ibarettir. Bunun nedeni, doğanın yasalarını, spesifik, rastgele uygulamaların kurallarına göre prensip olarak anlamaktır.
Hesaplamalı fizik, denklemlerin gerçek dünya deneylerinde resmen ya da yeterince test edilemediği laboratuvardaki kantitatif fiziği tamamlar. Genellikle bu tür hesaplamaları kolaylaştırmak için algoritmalar kullanılır. Algoritmalar, bir problemi sonlu adımlara indirgemek için gereken hesaplama sayısını azaltmak için bilgisayarın kullandığı bir dizi matematiksel kuraldır. Kantitatif fizik için bilgisayar yardımı genellikle malzeme bilimi, nükleer hızlandırıcı araştırması ve biyolojideki moleküler dinamikler gibi çok karmaşık etkileşimlerin gerçekleştiği alanlarda kullanılır.
