از آنجا که فيزيک بخشي از علم و دانش است بنابراين لازم است براي درک فيزيک، شناختي از علم داشته باشيم.
 |
علم فرآيند کاويدن و به کارگيري دانش دنياي اطرافمان است.
اگر پيگيري و جستجوي دانش به خاطر خود آن باشد ما آن را تحت عنوان "علوم محض" يا "علوم پايه" طبقه‌بندي مي‌کنيم. توسعه و بسط روش‌هاي استفاده از دانش، "علوم کاربردي" را تشکيل مي‌دهند. به عنوان مثال، اختر شناسي عمدتاً جزو علوم محض است ولي رشته‌هاي مهندسي "علوم کاربردي" هستند. مطالبي که در آينده مطالعه مي‌کنيم ترکيبي از مفاهيم پايه‌اي (که باور داريم يادگيري آن به خودي خود مهم است) و مثال‌هايي از روش‌هاي مختلفي که اين مفاهيم در زندگي روزمره ما کاربرد دارند، است.
 |
|
در کنار علوم محض و کاربردي، روش‌هاي ديگري براي طبقه‌بندي حيطه‌هاي مختلف علم وجود دارد. علوم فيزيکي (فيزيک و زمين‌شناسي دو مثال آن هستند)، علوم زيستي (زيست‌شناسي و پزشکي) و علوم اجتماعي (روان‌شناسي و جامعه‌شناسي) نيز حيطه‌هاي مختلف علوم هستند. همانند بسياري از طبقه بندي‌هايي از اين نوع، اين حيطه‌ها همپوشاني دارند. مثلاً بيوفيزيک نمونه‌ي خوبي از همپوشاني فيزيک و زيست‌شناسي است.
 |
|
|
تعريف فيزيک به سادگي برخي حيطه‌هاي علم مثل زيست‌شناسي (مطالعه‌ي موجودات زنده) نيست. اگر از چندين فيزيک‌دان بخواهيد که اين کلمه را تعريف کنند، به احتمال زياد دو پاسخ يکسان را پيدا نمي‌کنيد. يک تعريف خوب و مناسب از فيزيک مي‌تواند اين باشد:
فيزيک راهی براي مدل کردن قوانين حاکم بر طبيعت و پيش بيني کردن پديده‌هاي جديد است.
 |
در آينده مطالب بيشتري در مورد ساختارهاي ماده (مثل اتم و هسته)، چگونگي بر هم کنش ماده توسط گرانش، الکتريسيته، مغناطيس.... مي‌آموزيم. در خود فيزيک، تقسيم بندي‌هاي گسترده‌اي وجود دارد. جدول زير برخي حيطه‌هاي متداول که در آن فعاليت‌هاي تحقيقاتي امروزه صورت مي‌گيرد آورده شده است.
|
برخي تقسيم بندي‌هاي متداول فيزيک معاصر، تقريبا به ترتيب تعداد دکترهايي که هر سال در آن تحصيل مي‌کنند. |
|
|
حيطه |
سرفصل‌هاي تحقيق |
|
ماده‌ي چگال |
ساختارها و خواص جامدات و مايعات |
|
اختر فيزيک |
ستاره، کهکشان، سير تکامل هستي |
|
ذرات و ميدان |
ذرات و ميدان‌هاي بنيادي، شتاب‌دهنده‌هاي پر انرژي |
|
نورشناسي و فوتونيک |
نور و دانش فني ليزر |
|
اتمي و مولکولي |
اتم و مولکول |
|
فيزيک هسته‌اي |
هسته، مواد هسته، کوارک‌ها و گلون‌ها |
|
فيزيک پلاسما و گداز |
پلاسما، پژوهش‌هاي گداز و همجوشي |
|
علم مواد |
کاربردهاي فيزيک ماده چگال |
|
بيوفيزيک |
فيزيک پديده‌هاي زيستي |
|
فيزيک جو و فضا |
هواشناسي، خورشيد، سيارات |
همپوشاني بسياري بين اين تقسيم‌بندي‌ها وجود دارد و برخي از آن‌ها به وضوح متمايل به سمت ساير علوم مثل زيست‌شناسي و شيمي است.
وقتي مباني و مفاهيم اوليه به نوآموز آموخته مي‌شود حيطه‌ي دانش فيزيک به شکل‌هاي مختلف تقسيم‌بندي مي‌شود. سرفصل‌هايي که به دانش‌آموزان در اولين مواجه‌شان با فيزيک ارائه مي‌شود معمولاً مطابق رشد و گسترش تاريخي آن‌ها است (ابتدا حرکت و فيزيک کلاسيک، فيزيک نسبيت و کوانتوم، ذرات بنيادي و در پايان اخترشناسي).
 |
 |
 |
در واقع ترتيب يادگيري فيزيک تقريباً شبيه همان مراحلي است که ما در زندگي روزمره با آن مواجه ايم و آن را تجربه مي‌کنيم. به عنوان مثال ما مردمي را مي‌بينيم که در حال حرکتند و چيزهايي که برخورد مي‌کنند، براي همين اين مطالب را زودتر ياد مي گيريم. اما عده‌ي بسيار کمي از مردم‌ايده‌اي از کوارک‌ها و ذرات بنيادي دارند و در زندگي روزمره با آن‌ها مواجه نيستيم. با اين حال همه‌ي ما و تمامي موادي که با آن‌ها سرو کار داريم عمدتاً از کوارک ساخته شده‌اند!
 |
اکثر دانش‌آموزاني که درس مقدماتي فيزيک را مي‌گيرند در فيزيک متخصص نمي‌شوند. اغلب آن‌هايي که فيزيک تحصيل کرده‌اند در تجارت، صنعت، کارهاي دولتي يا آموزشگاه‌ها مشغول کار هستند. بنابر آمار ارائه شده در سال 1990، اغلب کارشناس‌ها و کارشناس‌هاي ارشد رشته‌ي فيزيک در دو مورد اول و دکترهاي فيزيک در دو مورد آخر مشغول به کار هستند. علاوه بر حرفه و شغل‌هاي متعارف مثل پژوهشگر و معلم، افراد فارغ التحصيل فيزيک در کارهاي مهندسي، مديريت، دانش رايانه و دانش فني نيز مشغول به کارند.
|
|
|
اغلب فيزيک‌دان‌ها نه به خاطر محفوظات و دانسته‌هاي فيزيکي‌شان بلکه به خاطر تجربيات‌شان در "حل مسئله" و "دانش فني پيشرفته" به کار گرفته مي‌شوند.
