Natuurkunde

Werk in uitvoering! Aan dit artikel wordt de komende uren of dagen nog gewerkt. Belangrijk: Laat dit sjabloon niet langer staan dan nodig is, anders ontmoedig je anderen om het artikel te verbeteren. De maximale houdbaarheid van dit sjabloon is twee weken na de laatste bewerking aan het artikel. Kijk in de geschiedenis of je het artikel kunt bewerken zonder een bewerkingsconflict te veroorzaken.

Dit artikel is nog niet af.

Over dit artikel en/of onderwerp bestaat er ook een portaal! Klik hier om het portaal te bekijken!

Verschillende natuurkundige verschijnselen

Natuurkunde, ook wel Fysica, is de wetenschap die alle verschijnselen in de levenloze natuur onderzoekt. Hiermee worden eigenschappen als materie, evenwicht, beweging, straling, warmte, licht, magnetisme en elektriciteit onderzocht. Bij natuurkunde veranderd de samenstelling van de stof niet. Natuurkunde is één van de exacte wetenschappen en bestaat uit meerdere deelgebieden, die soms overlappen met andere wetenschappen.

Natuurkunde wordt in Nederland op school gegeven, soms in combinatie met scheikunde en/of biologie. de wetenschap wordt al sinds de oudheid beoefend. Bij natuurkunde wordt vaak gebruik gemaakt van theorieën en experimenten. Natuurkundigen proberen natuurlijke verschijnselen te verklaren en uit te leggen waarom dat verschijnsel er is. Onder de natuurkunde valt ook de sterrenkunde, dat zich met het heelal bezighoudt.

Geschiedenis

Natuurkunde in de oudheid

Al sinds de oudheid vraagt men zich af welke eigenschappen verschillende stoffen hebben. Op deze manier kon men bijvoorbeeld het beste materiaal gebruiken voor het bouwen van een huis. Daarnaast was men toen al getuigen van verschillende verschijnselen. Voorbeelden hiervan zijn de zon de langs de hemel beweegt en aardbevingen. Vaak beredeneerde men dat dit kwam door goden en zo ontstonden religies, maar dit veranderde met de komst van de filosofie. Filosofen probeerden antwoordt te vinden op deze vragen en kwamen met hun eigen theorieën. Vanuit de filosofie ontstond de wetenschap. Vaak wordt India gezien als de plaats waar filosofie en wetenschap ontstonden.

Verschillende oud-Griekse wetenschappers en filosofen hielden zich bezig met de levenloze natuur. Voorbeelden hiervan zijn Plato en Aristoteles. De bekendste wetenschapper is misschien Archimedes. Toen hij een bad nam en erin stapte viel hem op dat het water iets omhoog kwam. Hij zou toen Eureka hebben geschreeuwd, aangezien hij zich bedacht dat alles op de planeet ruimte innam. Tegenwoordig kennen we deze theorie als de wet van Archimedes. De natuurkunde bestond toen uit denken met het verstand en zo goed mogelijk verschijnselen noteren. Er werden toen geen experimenten uitgevoerd. Overigens maakten de oud-Griekse wetenschappers wat fouten. Volgens Plato zou het heelal bestaan uit verschillende bollen met hieraan de planeten die zich rondom de aarde bewogen. De aarde was volgens deze mensen plat. Lang werd gedacht dit ook echt waar was.

Tijdens de middeleeuwen kwam de natuurkunde tot een stilstand. De kerk verbood onderzoeken die te vrij waren, aangezien men wilde voorkomen dat men niet meer in god geloofde. De kerk oefende druk uit op wetenschappers en soms zelfs geweld.

Galilei en Newton

Met de komst van de renaissance werden werken uit onder meer de Griekse oudheid weer gelezen. Men ging weer vrij denken. Aanvankelijk deed men onderzoek zoals de oude Grieken deden. Men weerlegde nieuwer onderzoek, maar durfde dat niet te doen met het onderzoek van de oude Grieken. Dit veranderde men Johannes Kepler en Galileo Galilei. Galilei zag dat niet de aarde, maar de zon het middelpunt van de aarde was. Kepler ontdekte op basis van berekeningen dat de planeten niet aan bollen vastzaten en zich bewogen om de zon. Aanvankelijk wil de kerk hun de mond sussen, maar later werd hun werk toch gepubliceerd.

Isaac Newton maakte een enorme stap in de natuurkunde door de ontdekking van zwaartekracht. Het verhaal gaat dat Newton onder een appelboom zat en dat er toen een appel naar beneden viel. Newton vroeg zich af waarom de appel niet omhoog viel of bleef zweven. Hij had als antwoord dat er iets was dat de appel naar beneden trok; zwaartekracht. Newton hield zich erg bezig met verschillende krachten en publiceerde de drie wetten van Newton. Hij was één van de eerste die ook experimenten deed. Ook de Nederlander Christiaan Huygens hield zich bezig met natuurkunde en vond hierdoor het uurwerk uit.

Albert Einstein

In de 19e eeuw leek het alsof men alles van de natuurkunde wist. Eigenlijk waren er nog maar een paar dingen die nog verklaard moesten worden. De natuurkunde werd een dode wetenschap genoemd. Dit veranderde met Albert Einstein. In 1905 publiceerde hij vier artikelen die de natuurkunde voorgoed zouden veranderen. Hij gaf antwoord op vier van deze laatste vraagstukken, maar er ontstonden ook veel meer vragen. Hierdoor kwam er nieuwe belangstelling voor de natuurkunde en ontstond de moderne natuurkunde.

Einstein publiceerde onder meer de relativiteitstheorie (de algemene en speciale). Het bekende E=mc² komt uit deze theorie. De theorie gaat over zwaartekracht en is gebaseerd op een deken met objecten met een verschillend gewicht hierop. Alles heeft een bepaald gewicht, maar de zwarte gaten zijn het zwaarste. Hierdoor komt hieruit geen licht vrij. Overigens behoorde ook Nicola Tesla, Nicolas Bohr en Henrik Lorentz tot de nieuwe generatie natuurkundigen.

De moderne natuurkunde

De moderne natuurkunde houd zich bezig met vraagstukken. Deze hebben meestal te maken met het heelal en het ontstaan van de aarde en alles eromheen. Onder meer Stephen Hawking hielt zich hiermee bezig. Ook kwam er meer onderzoek naar alternatieve energiebronnen en elementaire deeltjes.

Deelgebieden

De natuurkunde heeft vele deelgebieden. Hieronder staan er aantal:

• Akoestiek - de wetenschap van het geluid.
• Astrofysica - de natuurkunde van het heelal.
• Atoomfysica - natuurkunde op atoom-niveau.
• Biofysica - combinatie van biologie en natuurkunde.
• Elektromagnetisme - de wetenschap van elektriciteit.
• Fysische chemie - combinatie van natuur- en scheikunde.
• Geofysica - studie naar natuurlijke verschijnselen op aarde.
• Kernfysica - natuurkunde naar atomen en deeltjes.
• Kwantummechanica - beschrijving van materie op atoom-niveau.
• Mathematische fysica - combinatie van wiskunde en natuurkunde.
• Mechanica - de natuurkunde van energie en kracht.
• Medische fysica - de natuurkunde voor de gezondheidszorg.
• Meteorologie - de natuurkunde van het weer.
• Metrologie - de natuurkunde van meten, wegen en eenheden.
• Optica - de natuurkunde van het licht.
• Plasmafysica - de natuurkunde van hete gassen.
• Stromingsleer - studie naar stromingen binnen stoffen.
• Thermodynamica - de natuurkunde van temperatuur en druk.
• Vastestroffysica - de natuurkunde van vaste stoffen.

Links & bronnen

Links

• Wikijunior, op Wikibooks.