भौतिकी के प्रयोग
ब्रह्मांड के कामकाज के बारे में जानकारी हासिल करने के लिए भौतिक स्थितियों को नियंत्रित स्थितियों में देखने के लिए भौतिक प्रयोगों का उपयोग किया जाता है। कुछ भौतिकी प्रयोगों को कई बार आयोजित किया गया है और शैक्षिक उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है, जबकि कुछ पहली बार आयोजित किए जा रहे हैं और ब्रह्मांड की प्रकृति के बारे में अधिक जानकारी की खोज करना चाहते हैं। आधुनिक भौतिकी के अधिकांश का संबंध केवल अपरिवर्तनीय गणितीय समीकरणों से है, लेकिन प्रयोगात्मक भौतिकी का क्षेत्र भौतिकी के व्यापक क्षेत्र से अभिन्न है।
प्रारंभिक शिक्षा के सभी चरणों के माध्यम से प्रारंभिक उच्च विद्यालय के भौतिकी के छात्र नियमित रूप से भौतिकी के प्रयोगों का संचालन करते हैं। हाई स्कूल में, प्रयोग आमतौर पर छात्रों को सरल भौतिक सिद्धांतों को प्रदर्शित करने और साबित करने के लिए कार्य करते हैं। वे आमतौर पर गुरुत्वाकर्षण या घूर्णी गति जैसे सामान्य विषयों से संबंधित होते हैं। अन्य आम तौर पर संबोधित विषय बिजली और द्रव गति हैं।
कॉलेज में, अधिकांश कक्षा भौतिकी पाठ्यक्रम भौतिकी प्रयोगशालाओं के साथ मिलकर होते हैं। इस तरह के लैब पाठ्यक्रमों में, छात्र भौतिकी प्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला का संचालन करते हैं जो कक्षा में सीखे गए विषयों के अनुरूप होते हैं। आम तौर पर, ये विषय हाई स्कूल पाठ्यक्रमों में पढ़ाए जाने वाले विषयों की तुलना में अधिक उन्नत होते हैं। प्रयोग इसी तरह अधिक कठोर और अधिक उन्नत हैं। वे हाई स्कूल में पढ़ाए जाने वाले विषयों के समान विषय को कवर करते हैं, लेकिन उनमें बहुत अधिक गहराई है।
भौतिक विज्ञानी बहुत लंबे समय से ब्रह्मांड का गणितीय मॉडल बनाने के लिए प्रमेय और काम कर रहे हैं। भौतिक घटनाओं के लिए प्रस्तावित गणितीय व्याख्याएं वैज्ञानिक रूप से उन्हें सत्यापित करने के लिए वैज्ञानिकों की क्षमताओं से दशकों आगे हैं। उदाहरण के लिए, आइंस्टीन ने विशेष सापेक्षता और सामान्य सापेक्षता के अपने सिद्धांतों को क्रमशः 1906 और 1916 में विकसित किया। जबकि इन सिद्धांतों के कुछ हिस्सों को प्रयोगात्मक रूप से सत्यापित किया गया है, फिर भी उनमें से कुछ ऐसे पहलू हैं जो केवल गणितीय समीकरणों के रूप में मौजूद हैं।
अध्ययन के विषय या तो अविश्वसनीय रूप से छोटे या अविश्वसनीय रूप से बड़े पैमाने पर होने के कारण प्रभावी भौतिकी प्रयोगों का संचालन करना महंगा होता जा रहा है। उदाहरण के लिए, बड़े हैड्रॉन कोलाइडर का निर्माण अन्य अविश्वसनीय रूप से छोटे कणों को टकराने और टक्कर के परिणामों की जांच करके हिग्स-बोसोन कण के अस्तित्व को साबित करने के लिए किया गया था। कोलाइडर की लागत, इसे चलाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की भारी मात्रा पर विचार करने से पहले, अरबों अमेरिकी डॉलर में है।
लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर, इसकी लागत के बावजूद, एक उत्कृष्ट उदाहरण है कि वास्तव में एक भौतिकी प्रयोग क्या है। इसका उद्देश्य कणों को टकराना और टकराव से क्या परिणाम हैं इसका निरीक्षण करना है। यह बहुत नियंत्रित स्थितियों में ऐसा करता है - पूरे तंत्र को एक विशिष्ट तापमान पर बनाए रखा जाता है और कणों को बहुत विशिष्ट गति के लिए त्वरित किया जाता है। अन्य विज्ञान प्रयोगों की तरह, लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर वैज्ञानिकों को नियंत्रित परिस्थितियों में एक प्राकृतिक घटना का निरीक्षण करने की अनुमति देता है। वे अपने स्वयं के निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि वे क्या निरीक्षण करते हैं।
