לדלג לתוכן

פורטל:פיזיקה

מתוך המכלול, האנציקלופדיה היהודית

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.

גוסטב קירכהוף היה פיזיקאי גרמני שתרם רבות להבנת המוליכות החשמלית, המעגל החשמלי והאנליזה הספקטרוגרפית. קירכהוף ורוברט בונזן עסקו בתצפיות ספקטרוסקופיות של גופים חמים, ושל השמש ויחדיו הם גילו את הצסיום במים מינרליים ואת הרובידיום במינרל לפידוליט. עוד בהיותו תלמיד בשנת 1845 ניסח את עקרונותיו בדבר התנהגות הזרמים החשמליים במעגל, הידועים כחוקי קירכהוף. כמו כן, נושאים חוקי קירכהוף בספקטרוסקופיה את שמו.

והפעם — ניסוי

ניסוי רתרפורד הוא ניסוי שנעשה בשנת 1909 על ידי הנס גייגר וארנסט מרסדן בהדרכתו של ארנסט רתרפורד במעבדות הפיזיקה של אוניברסיטת מנצ'סטר. ניסוי מפורסם זה תרם תרומה מכרעת לפסילת מודל עוגת הצימוקים לתיאור האטום.

רתרפורד הופתע למדי מתוצאות הניסוי, ומפורסמת התבטאותו בנושא:

זה היה כמעט בלתי יאמן, זה כמו שתירה פגז בקוטר 15 אינצ'ים על חתיכת נייר טואלט, והוא יחזור אליך!

"החלל העמוק" (באנגלית: Hubble Ultra Deep Field) הוא שמה של תמונה שצולמה באמצעות טלסקופ החלל האבל. זוהי התמונה העמוקה ביותר של היקום אשר אי פעם צולמה. תמונה זו חשפה למעלה מעשרת אלפים גלקסיות. מה מונע מאיתנו, בני האדם הפשוטים שאינם מצוידים בציוד אופטי מיוחד, לצאת החוצה ולהבחין בעושר הזה ללא אמצעי עזר?
לטלסקופ החלל האבל מספר ייתרונות על העיניים האנושיות. ראשית, הוא נמצא מחוץ לכדור הארץ כך שהפרעות אטמוספיריות ואחרות, כמו בליעת אור על ידי האטמוספירה, זיהום אוויר וזיהום אור כתוצאה מפעילות אנושית אינן מפריעות לו. תמונה ספציפית זו צילמה אזור בחלל בו אין זיהום אור של גלקסיה או כוכב קרוב.
נוסף על כך, לטלסקופים, באופן כללי, יש יתרונות על פני העין האנושית מהבחינות של הגדלה ואיסוף אור. ההגדלה של טלסקופ מאפשרת צפייה בעצמים קטנים יותר, שאחרת היו נמצאים מתחת לסף ההבחנה של העין. איסוף האור של טלסקופ הוא טוב יותר מאשר של העין האנושית בזכות שלוש תכונות עיקריות: המפתח שלו, זמן החשיפה האפשרי והנצילות הקוונטית. לגבי המפתח – דמיינו, כמה אור היה נכנס אל עיניכם לו היה האישון שלכם בגודל 2.40 מטרים? לגבי זמן החשיפה – לציוד הצילום של הטלסקופ יש אפשרות לצלם עצמים בזמן חשיפה ארוך בהרבה מזה של העין האנושית וכך לאסוף יותר פרטים, כפי שמודגם בערך חשיפה. במקרה שלפנינו, התמונה צולמה למשך זמן של כמיליון שניות, בניגוד לזמן החשיפה של העין שהוא בערך החלק האחד מהעשרים של השנייה. כמו כן, הנצילות הקוונטית של מצלמת הטלסקופ גבוהה מזו של העין, וכך יותר אור "מנוצל" והופך לפרטים בצילום ביחס לזה ש"מנוצל" על ידי העין האנושית.

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

ספר היום:

סטיבן ויינברג, חזון התאוריה הסופית, תרגם: עמי שמיר, הוצאת עם עובד / ספרית אופקים, 1997.

סטיבן ויינברג, חתן פרס נובל לפיזיקה לשנת 1979 מציג בספר זה את החיפוש אחר תאוריה סופית של הפיזיקה, והשלכתה על תחום התמחותו, פיזיקה של אנרגיות גבוהות. בהקדמה לספרו כתב המחבר: "בחרתי לטוות את מושגי היסוד של הפיסיקה המודרנית ולארגם במסגרת הדיון על אודות המשמעות שאנו מייחסים לתאוריה הסופית ולדרכים שבאמצעותם אנו מתכוונים להגיע אליה".

שני עצמים משמשים למדידת אותו גודל פיזיקלי. באחד המון חלקים זעירים נעים, ובאחר - חלק נייח יחיד. במה מדובר?

קרינת הרקע הקוסמית כפי שנמדדה על ידי לוויין המחקר WMAP שנשלח לחלל ביוני 2001
קרינת הרקע הקוסמית כפי שנמדדה על ידי לוויין המחקר WMAP שנשלח לחלל ביוני 2001

אַרנו פֶּנזיאס ורוברט וילסון, שני פיזיקאים ממעבדות נוקיה בל, ערכו בשנת 1964 מדידות אסטרונומיות של קרינת רדיו בעזרת אנטנה גדולה, ומצאו רעש רקע שהפריע להמשך הניסוי. הרעש הגיע באופן אחיד מכל הכיוונים, ולכן נשללה האפשרות שמקורו בעיר הסמוכה ניו יורק, בכדור הארץ, במערכת השמש או אפילו בשביל החלב. הם ראו שאנטנת המדידה מלוכלכת בלשלשת יונים וניקו אותה, אולם גם זה לא הועיל. או אז נודע להם במקרה שרעש כזה יכול לנבוע מקרינת הרקע הקוסמית, ושמדידותיהם מהוות אישוש לתאוריית המפץ הגדול. על תגלית זו זכו פנזיאס ווילסון בפרס נובל לפיזיקה בשנת 1978.

לקטעי "הידעת?" נוספים

מבעד לעדשה - מבט על תחום נבחר
פיזיקה סטטיסטית (או מכניקה סטטיסטית) היא תחום בפיזיקה, המנתח את התנהגותן של מערכות פיזיקליות בכלים מתמטיים שלתורת ההסתברות. הפיזיקה הסטטיסטית, בניגוד לתחומים פיזיקליים אחרים (כמו, למשל, מכניקה קלאסית), איננה שואפת לתאר את מצבה המדויק של מערכת פיזיקלית נתונה אלא את הערכים הממוצעים (או המסתברים ביותר) בהן היא יכולה להימצא. מניתוח ההתנהגות הממוצעת של כל חלקיקי במערכת, יכולה הפיזיקה הסטטיסטית להגדיר הפיזיקה ולנתח מאפיינים של המערכת הגדולה, מאפיינים כגון לחץ, נפח, טמפרטורה ואנטרופיה. בכך הפיזיקה הסטטיסטית מניחה את הבסיס המיקרוסקופי לתורת התרמודינמיקה.
תאוריות מרכזיות
משולחנו של חוקר - מבט על תורה נבחרת

תורת המיתרים היא תורה פיזקלית המניחה את קיומם של "מיתרים" - אובייקטים פיזיקליים זעירים ביותר בעלי מימד המרכיבים את כל החלקיקים ביקום. מיתרים אלה יכולים להיות "סגורים" משני קצתוותיהם או להית "פתוחים" כך שצורתם ואופי התנודות שלהם מגדירים את ההבדל בין החלקיקים השונים.
תורה זו באה לגשר על הפערים הקיימים בין תורת היחסות לבין תורת השדות הקוונטית ואף על פי שכיום לא ידועה דרך לאמתה נחרצות באופן ניסויי, היא נחשבת ל"מועמדת מובילה" לתפקיד התאוריה המאוחדת הגדולה.

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!