פורטל:פיזיקה

(הופנה מהדף פורטל:פיסיקה)

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.

שאלה לדיון — ממדים נוספים

אחת השאלות המעניינות בפיזיקה היא שאלת מספר הממדים ביקום. התפיסה ה"קלאסית" גורסת כי העולם הוא תלת־ממדי, היינו: כל מאורע פיזיקלי ניתן לתיאור על ידי שלוש דרגות חופש שהן, באופן עקרוני, אורך, רוחב וגובה. עם פיתוחה של תורת היחסות שונתה הגישה, וכיום נהוג להגדיר גם את הזמן כממד. כיוון ההתקדמות של "חץ הזמן" מוגדר בתור הכיוון שבו גדלה האנטרופיה במערכות סגורות או בתור הכיוון שבו היקום מתפשט.

לפי תורת המיתרים, מספר הממדים גדול אף מארבעה, וייתכן שהוא מגיע עד כדי אחד-עשר ממדים או אפילו יותר. עולה השאלה, אם כן, מדוע אנו לא מבחינים בממדים אלה? הסבר אפשרי הוא גודלם הקטן של הממדים הנוספים, שאינו מאפשר לנו לחוש בהם בעזרת מכשירי המדידה הקיימים כיום. הסבר נוסף גורס שרק כוח הכבידה יכול לחדור לממדים הנוספים, והיותו חלש משאר כוחות היסוד מונעת מאתנו לגלות אותם בשלב זה. בשביל להקל על ההבנה על איך ישנם ממדים נוספים שאנו לא מרגישים, אפשר לתאר את זה בסיטואציה הבאה: ישנו צינור, בקוטר של כדור. אם יכניסו כדור לתוך הצינור, הכדור יוכל לנוע רק קדימה ואחורה, שזה בשבילו נראה שיש ממד אחד. אבל אם אנחנו נשים זבוב בתוך הצינור, הוא ירגיש את שלושת ממדי המרחב כי הוא יכול לנוע קדימה ואחורה, למעלה ולמטה וגם ימינה ושמאלה.

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:

פול ג' היואיט, פיסיקה לכּל – עקרונות מדע החומר והאנרגיה, בהוצאת מכון ברנקו וייס לטיפוח החשיבה, בתרגום יכין אונא, עליזה אמיתי, יצחק יוגב וצבי עצמון, 1997.

זהו ספר ללימוד פיסיקה לתלמידי החטיבה העליונה, אך יוכל ליהנות ממנו גם מי שאינו נדרש להיבחן על תוכנו. הספר עשיר בתצלומים ובאיורים המלווים את ההסברים שבו. בהקדמה לספר כתב דוד סלע, מנהל גף מדעים וטכנולוגיה במשרד החינוך:

גישת הספר תואמת את המגמה לעבור משיטת לימוד שבה מושם דגש על שימוש בנוסחאות ופתרון בעיות, לשיטה שבה מתמקד התלמיד בהכרת התופעות הפיסיקליות ובהבנתן באופן מעמיק יותר. הצגת הרעיונות הפיסיקליים תוך התמקדות בהיבט המושגי, ולא הטכני-חישובי, נועדה גם להפרות את דרכי החשיבה הפיסיקלית של התלמידים – ואף זה אחד מיעדיה המרכזיים של הוראת המדעים בתקופתנו.

ברשותך דלי מים קרים, ובו צפות קוביות קרח. מה יקרה לגובה המים בדלי כאשר הקרח יפשיר, יעלו, ירדו או יישארו ללא שינוי?


התמונה הרשמית של אלברט איינשטיין מהארכיון של פרסי נובל
התמונה הרשמית של אלברט איינשטיין מהארכיון של פרסי נובל

בהסכם הגירושים של אלברט איינשטיין ממילבה מאריץ', שנחתם ב-1919, נכתב שאם יזכה אלברט בפרס נובל לפיזיקה יעבור הכסף למילבה. כעבור שנתיים דנה ועדת הפרס במועמדותו של איינשטיין, אך החליטה שעבודתו תאורטית מדי, והפרס לא חולק באותה שנה. בשנה הבאה גבר הלחץ הציבורי והתקשורתי, והוועדה נאותה להעניק לו את הפרס רטרואקטיבית, לשנת 1921, אך בנימוקיה צוינה רק עבודתו על האפקט הפוטואלקטרי, ולא על פיתוח תורת היחסות, עבודתו העיקרית, שאותה חברי הוועדה לא הבינו. בעת ההכרזה היה איינשטיין בדרכו לביקור ביפן והוא כלל לא טרח להגיע לטקס בסטוקהולם. כשהועבר לו הפרס, בסך 32,000 דולר, הוא הפקיד רק חלק מהסכום בחשבון הבנק של מילבה, ואילו שאר הכסף שהושקע בארצות הברית איבד את מרבית ערכו בתקופת השפל הגדול.

לקטעי "הידעת?" נוספים

מבעד לעדשה – מבט על תחום נבחר
המכניקה הקלאסית היא אחד מענפי הפיזיקה הבסיסיים והמוקדמים ביותר, החוקר את תנועת הגופים, את הכוחות הפועלים עליהם ואת תכונותיהם הפיזיקליות, כשאלה מתקיימים במהירויות נמוכות (יחסית למהירות האור) ובסדרי גודל הגדולים, יחסית, מאלה שבהם עוסקת מכניקת הקוונטים (הדנה באובייקטים זעירים). לרוב, המונח "מכניקה" לבדו מתייחס למכניקה הקלאסית, הגם שאף תורת היחסות ומכניקת הקוונטים הן תורות מכניות העוסקות בחקר תחומים דומים, אך בסדרי גודל קיצוניים יותר ותוך שימוש בהנחות אחרות ובכלים מתמטיים מתקדמים יותר. המכניקה הקלאסית נקראת לעיתים אף "מכניקה ניוטונית" על שמו של אייזק ניוטון, אשר נחשב למנסחה הראשון בצורתה המדעית המקובלת היום.
תאוריות מרכזיות
משולחנו של חוקר – מבט על תורה נבחרת

פירוש העולמות המרובים, הוא פרשנות למוזרויותיה של מכניקת הקוונטים ובפרט לבעיית קריסת פונקציית הגל. לפי פירוש זה, כאשר מתבצעת מדידה של מערכת קוונטים, היקום מתפצל קוונטית למספר יקומים כאשר בכל יקום מתרחשת אחת מהתוצאות האפשריות.
פרשנות זו מהווה "פרשנות נגד" לאסכולת קופנהגן אשר הציע לפתור את הבעיה באופן הסתברותי. אף על פי שפירוש העולמות המרובים מנוסח בצורה אקסיומטית ומדויקת מתמטית ולמרות שלפי פרשנות זו מכניקת הקוונטים זו היא דטרמיניסטית, זהו פירוש המעלה את קיומם של יקומים מקבילים רבים אשר בהם איננו יכולים לצפות או לחוש.

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)