פורטל:פיזיקה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

רענון הפורטל כיצד אוכל לעזור?    

פיזיקה (מהמילה היוונית φυσικός) היא חקר הטבע, במובן הרחב ביותר. פיזיקאים חוקרים את התנהגות החומר והאנרגיה, ואת השפעתם על היקום הסובב אותנו. תאוריות פיזיקליות מתוארות לרוב על ידי משוואות מתמטיות. לתאוריות מבוססות היטב ניתן להתייחס כאל "חוק פיזיקלי", אך כמו כל תאוריה מדעית, ייתכן שהן תשתנינה כתוצאה מתצפיות חדשות, ניסויים או תאוריות מוכללות יותר.

מקס קרל לודוויג פלאנק היה פיזיקאי גרמני שהסברו לספקטרום הקרינה של "גוף שחור" היה הצעד הראשון בפיתוח מכניקת הקוונטים. בשנת 1899 הוא גילה קבוע חדש, קבוע פלאנק, המשמש לצורך ביצוע חישובים רבים, למשל – אנרגיה של פוטון. בהמשך אותה שנה, הוא תיאר את יחידות פלאנק למדידות המתבססות על קבועים פיזיקליים. שנה לאחר מכן, הוא תיאר את החוק לקרינת חום, שנקרא מאז חוק פלאנק לקרינת גוף שחור. חוק זה הפך לבסיסה של מכניקת הקוונטים, שהופיעה עשר שנים מאוחר יותר תוך שיתוף פעולה עם נילס בוהר ועם אלברט איינשטיין.

והפעם — אפקט

אפקט דוֹפּלֶר מתייחס לתופעה של שינוי בתדירות ובאורך הגל הנפלט ממקור גל אשר נמצא בתנועה יחסית למקום המדידה. דוגמה טובה היא מכונית צופרת אשר נמצאת בתנועה יחסית לאדם העומד בצד הכביש. האדם מרגיש את השינוי בתדירות גלי הקול כשהמכונית עוברת על פניו. כאשר המכונית מתקרבת אליו, תדירות הקול גבוהה מתדר הצופר הרגיל (הצליל הנשמע גבוה יותר), וכאשר המכונית מתרחקת, התדירות נמוכה מתדר הצופר (הצליל נמוך יותר).

אפקט דופלר מתרחש גם בתזוזה של מקור הגל יחסית לצופה וגם במקרה של תזוזת הצופה יחסית למקור הגל, כלומר התנועה היחסית היא זו שקובעת את קיומו ואת גודלו. אפקט דופלר בגלי אור, המוכר בתור הסחה לאדום, איפשר למדוד תנועה של גרמי שמים רחוקים. בפרט הוא איפשר לאדווין האבל לנסח את חוק האבל ולמדוד את התפשטות היקום.

ליזה מייטנר ואוטו האן במעבדה ב-1913.
ליזה מייטנר ואוטו האן במעבדה ב-1913.

ליזה מייטנר ואוטו האן במעבדה ב-1913. ליזה מייטנר, הפיזיקאית שעל שמה קרוי היסוד הכימי מייטנריום, נמלטה מגרמניה עקב מוצאה היהודי. ב-1944 זכה אוטו האן בפרס נובל לכימיה על גילוי תהליך הביקוע הגרעיני, תגלית שאותה הוא חלק עם מייטנר. יש הסבורים שמייטנר לא קיבלה פרס נובל בעקבות כך שהשופט בוועדה, מאנה סיגבאן, שנא נשים מדעניות.

בחלון זה מופיעה תצוגה מתחלפת של ספרי פיזיקה שנועדו להנגשת הפיזיקה לציבור הרחב.

ספר היום:

טוביאס הירטר, עידן האי־ודאות – איך גילו גדולי הפיזיקאים את עולם הקוונטים 1895–1945, תרגום מגרמנית: אביעד שטיר, ספרי עליית הגג וידיעות ספרים, 2023.

ב-53 פרקים מציג הספר את ההיסטוריה של הפיזיקה, ובפרט ההיסטוריה של מכניקת הקוונטים, בחצי הראשון של המאה העשרים, עם רקע בסיסי מההיסטוריה העולמית. מוצגים חייהם, תרומותיהם ועמדותיהם של מארי ופייר קירי, מקס פלאנק, נילס בוהר, אלברט איינשטיין, לואי דה ברויי, וולפגנג פאולי, ארווין שרדינגר, ורנר הייזנברג, מקס בורן, פול דיראק ועוד, והכל בשפה קולחת, ללא משוואות ועם נוסחה אחת בלבד, זו שאי אפשר לדבר על פיזיקה מודרנית בלעדיה, E=mc².

ביום קיץ חם יצאת להפלגה בסירת מפרש. למרבה האכזבה הרוח פסקה, והסירה עומדת בלב ים בלי נוע. אתה יושב בירכתי הסירה ובידך מכל אוויר דחוס, ואתה שוקל להשתמש בו כדי להפיח רוח במפרש. האם יש בכך תועלת? האם תוכל למצוא שימוש אחר למכל על מנת להניע את סירת המפרש?


מערכת PET-CT. המכשיר המחובר לתקרה הוא משאבה המזריקה חומר ניגוד עבור סריקת הCT
מערכת PET-CT. המכשיר המחובר לתקרה הוא משאבה המזריקה חומר ניגוד עבור סריקת הCT

בשנת 1928 פרסם פול דיראק את משוואת דיראק, לתיאור תכונות אלקטרון, שנע כמעט במהירות האור. המשוואה שילבה לראשונה את חוקי מכניקת הקוואנטים עם חוקי תורת היחסות הפרטית, והוכחה כמדויקת בניסויי מעבדה. אלא שלמשוואה היו שני פתרונות, האחד שבו לאלקטרון מטען חשמלי שלילי, כמקובל, והשני עם חלקיק, הדומה בכול לאלקטרון, למעט חיוביות מטענו החשמלי. דיראק סבר בתחילה, שהתוצאה השנייה חסרת משמעות ממשית. אך לבסוף השתכנע, שקיימים ביקום מעין אלקטרונים, עם מטען חיובי, שכונו פוזיטרונים. ואכן, פוזיטרונים התגלו שנים ספורות לאחר מכן, כמו גם אנטיפרוטונים, ואטומי אנטי-חומר שלמים. בהמשך, מדענים הצליחו לייצר כמאה אטומי אנטי-מימן, ולשמר את קיומם במשך כ-16 שניות, עד שאלו התנגשו באטומי חומר רגיל, התאיינו יחדיו, ויצרו קרינת גמא רדיואקטיבית. כיום, בכל בית חולים גדול יש מכשיר דימות טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים (בתמונה), בו קרינת גמא יוצרת אלקטרונים ופוזיטרונים.

לקטעי "הידעת?" נוספים

מבעד לעדשה – מבט על תחום נבחר
אקוסטיקה הנו תחום פיזיקלי העוסק בחקר הקול ובתנותודיו דרך תווכים שונים ובסוגיות הקשורות בקול כגון יצירתו, בקרה, שליחה, קבלה ואפקטים הקשורים בקול. המדען העוסק בקול, האקוסטיקאי, עוסק בנושאים החופפים במעט לאלו של מהנדס האקוסטיקה. ענף זה שימושי במיוחד לתכנונם של חללים הדורשים תכונות אקוסטיות מיוחדות (כגון אולמות קונצרטים) ולתכנון כלי נגינה.
תאוריות מרכזיות
משולחנו של חוקר – מבט על תורה נבחרת

תורת היחסות הפרטית, היא תאוריה פיזיקלית, שהייתה מהפכנית בזמנה, כשפורסמה על ידי אלברט איינשטיין בשנת 1905. התאוריה באה לענות על קשיים בהבנת התנהגות האור. תאוריה זו היא התאוריה הראשונה תחת הכותרת תורת היחסות. אחריה פרסם איינשטיין בשנת 1915 את תורת היחסות הכללית.

ערכי ליבה
פיזיקאים פיזיקאיםזוכי פרס נובל לפיזיקה
חלקיקים חלקיקים אלמנטרייםחלקיקים מרוכביםחלקיקים חזוייםרשימת החלקיקים המלאה
כוחות היסוד כוח הכבידההכוח האלקטרומגנטיהכוח הגרעיני החלשהכוח הגרעיני החזקהכוח האלקטרו-חלש
יחידות מידה יחידות מידהיחידות מידה למסה ולמשקליחידות מידה לאורךיחידות מידה למהירותיחידות מידה לזמןיחידות מידה לשטחיחידות מידה לנפחיחידות מידה לאנרגיהיחידות מידה לטמפרטורהמערכת היחידות הבינלאומית
תחומים משיקים אלקטרוניקהאסטרונומיהביופיזיקהגיאופיזיקההיסטוריה של הפיזיקההנדסהכימיהכימיה פיזיקליתננוטכנולוגיהפיזיקה מתמטיתפיזיקה רפואית

רוצים לעזור? הנה כמה משימות שבהן אתם יכולים לתרום:
  • כאן אפשר למצוא ערימה של קצרמרים בתחום הפיזיקה שרק מחכים שירחיבו אותם.
  • מה שווה דף ערכים מבוקשים אם לא מתייחסים אליו?
  • הציעו "תמונה נבחרת" או קטעים חדשים כ"סוגיה נבחרת". תמונות נבחרות וסוגיות נבחרות מוצגות דרך קבע בעמוד הראשי של הפורטל.
  • מסגרות התוכן של הפורטל צריכות את עזרתכם! ישנם עוד תחומים, תאוריות, אישים ונושאים מעניינים רבים עליהם ניתן לכתוב!

מצאו ערכים לשיפור בנושא פיזיקה: לשכתובלעריכהלהשלמהקצרמריםחדשיםדורשי מקורלפישוט

בלי תמונה (יש לגלול את המסך כלפי מטה)