Pentingnya matematika untuk mengatasi situasi fisik

Itu Pentingnya matematika untuk mengatasi situasi fisika mulai memahami bahwa matematika adalah bahasa untuk merumuskan hukum alam empiris. 

Fisika Studi Gerakan, Materi, Cahaya, Panas, Suara, dan Infinity dari Fenomena Harian dan Berkelanjutan yang mengelilingi kita. Ini adalah salah satu ilmu mendasar untuk memahami lingkungan kita.

Namun, fisika memanifestasikan dirinya dengan bahasa tertentu, yaitu matematika. Oleh karena itu, matematika sangat diperlukan untuk mengatasi studi apa pun yang berkaitan dengan fenomena fisik. 

Menghubungkan antara matematika dan fisika

Secara umum, ini dianggap sebagai hubungan keintiman yang besar, beberapa ahli matematika telah menggambarkan sains ini sebagai "alat penting untuk fisika", dan fisika telah digambarkan sebagai "sumber inspirasi dan pengetahuan dalam matematika".

Pertimbangan bahwa matematika adalah bahasa alam, dapat ditemukan dalam ide -ide Pythagoras: keyakinan bahwa "angka mendominasi dunia" dan bahwa "semuanya adalah angka".

Ide -ide ini juga diungkapkan oleh Galileo Galilei: "Kitab Alam ditulis dalam bahasa matematika".

Dia membutuhkan waktu lama dalam sejarah kemanusiaan sebelum seseorang menemukan bahwa matematika itu berguna dan bahkan vital untuk memahami alam.

Aristoteles berpikir bahwa kedalaman alam tidak akan pernah bisa dijelaskan oleh kesederhanaan matematika abstrak.

Galileo mengakui dan menggunakan kekuatan matematika dalam studi alam, yang memungkinkan penemuan mereka untuk memulai kelahiran sains modern.

Fisikawan, dalam studinya tentang fenomena alam, memiliki dua metode kemajuan:

- Metode Eksperimen dan Pengamatan.

- Metode penalaran matematika.

Matematika dalam Skema Mekanik

Skema mekanis mempertimbangkan alam semesta secara keseluruhan sebagai sistem yang dinamis, tunduk pada undang -undang gerakan yang pada dasarnya adalah tipe Newtonian.

Peran matematika dalam skema ini adalah untuk mewakili hukum gerakan melalui persamaan.

Gagasan dominan dalam penerapan matematika pada fisika ini adalah bahwa persamaan yang mewakili hukum gerakan harus dilakukan dengan cara yang sederhana.

Namun, metode kesederhanaan ini sangat terbatas. Terutama berlaku untuk hukum gerakan, bukan untuk semua fenomena alam secara umum.

Penemuan teori relativitas membuatnya perlu untuk memodifikasi prinsip kesederhanaan. Agaknya, salah satu hukum gerakan mendasar adalah hukum gravitasi.

Mekanika kuantum

Mekanika kuantum membutuhkan pengenalan dalam teori fisik domain matematika murni yang luas, domain lengkap yang terhubung dengan perkalian non -komunikasi.

Bisa diharapkan di masa depan bahwa domain matematika murni terlibat dengan kemajuan penting dalam fisika.

Mekanika statis, sistem dinamis dan teori ergodik

Contoh yang lebih maju yang menunjukkan hubungan yang mendalam dan bermanfaat antara fisika dan matematika adalah bahwa fisika dapat akhirnya mengembangkan konsep, metode, dan teori matematika baru.

Ini telah ditunjukkan oleh pengembangan historis mekanika statis dan teori ergodik.

Misalnya, stabilitas tata surya adalah masalah lama yang diselidiki oleh ahli matematika hebat sejak abad ke -18.

Itu adalah salah satu motivasi utama untuk studi tentang gerakan berkala dalam sistem tubuh, dan lebih umum dalam sistem dinamis, terutama melalui karya Henri Poincaré dalam mekanika surgawi dan penelitian George David Birkhoff dalam sistem dinamis umum dalam sistem dinamis umum dinamis umum dalam umum dinamis umum dalam umum dinamis umum dalam umum dinamis umum dalam dinamis umum secara umum secara umum secara umum secara umum.

Persamaan diferensial, bilangan kompleks dan mekanika kuantum

Sudah diketahui bahwa sejak zaman Newton, persamaan diferensial telah menjadi salah satu hubungan utama antara matematika dan fisika, membawa perkembangan penting dalam analisis dan konsistensi dan formulasi yang bermanfaat dari teori fisik.

Mungkin kurang dikenal daripada banyak konsep penting analisis fungsional yang berasal dari studi teori kuantum.

Singkatnya, fisika membutuhkan matematika untuk mengekspresikan konsep mereka, karena melalui TI Persamaan diselesaikan, ukuran semua jenis dilakukan dan operasi dari berbagai jenis (matematika) dilakukan untuk mencapai kesimpulan, hampir selalu tentatif.

Referensi

1. Boniolo, g., Budinich, hlm., Trobok, m., eds. (2005). Peran Matematika dalam Ilmu Fisik: Aspek Interdisipliner dan Filsafat. Dordrecht: Springer.
2. Feynman, Richard P. (1992). Hubungan matematika dengan fisika. Karakter Hukum Fisik (Cetak Ulang Ed.). London: Buku Penguin.