Co je kvantitativní fyzika?

Kvantitativní fyzika je odvětví fyziky, která zahrnuje výzkum opakovaným měřením a matematickou analýzou experimentálních výsledků.Liší se od některých větví teoretické fyziky, například, jako je kvantová mechanika nebo výzkum teorie řetězců, kde většina základní teorie nelze testovat v reálném světě nebo v laboratoři na Zemi s současnou technologií od roku 2011. Jakékoli pole.Kvantitativního výzkumu, jako je kvantitativní fyzika, odvozuje jeho závěry ze statistické analýzy velkého množství experimentálních dat.Tato data jsou však často tak obrovská a složitá, že počítače se používají k matematickému modelování dat, aby je lépe interpretovaly.Příkladem použití kvantitativní fyziky by zahrnovalo použití klimatických studií na superpočítačích k predikci klimatologických změn z různých přírodních termodynamických sil při hře, v nebo blízko Země, jakož i ze změn v solární aktivitě po dlouhou dobu časové období.Kvantitativní studie je také důležitá ve fyzice, protože mnoho fyzických zákonů, jako je rychlost světla nebo gravitační tah Země, nelze kvantitativně definovat pouze lidským pozorováním s pěti smysly.Je možné pozorovat padající tělo, ale bez přesně měření jeho míry sestupu nedojde k žádnému jasnému obrazu, jak silná gravitace skutečně je.Kvantitativní výzkumná fyzika proto používá matematiku jako abstraktní způsob porozumění silám při práci ve vesmíru.Fyzika určuje ideální podmínky, za kterých hmota, energie, prostor a čas interagují prostřednictvím opakovaného měření a pozorování a poté určuje pravděpodobnost událostí.Fyzikální rovnice použité pro toto jsou založeny na abstraktních matematických koncepcích, které jsou prokázány pouze s velkým počtem opakovaných experimentů.Například kvantitativní fyzika může předvídat povrchovou plochu sférické planety ve vesmíru, ale neexistuje nic jako dokonalá koule nebo jakýkoli jiný dokonalý geometrický tvar v přírodním světě, takže proces je do určité míry aproximací aproximace.

Ideální reprezentace ve fyzice, jako je balistická trajektorie kulky vzduchem, jsou založeny na principech kvantitativní fyziky gravitačního tahu a odporu vzduchu, ale mohou předpovídat pouze obecnou trajektorii pro kulku, nikoli skutečné, přesné, přesnémísto, na kterém bude přistát.Použití rovnic a vzorců v kvantitativní fyzice často zahrnuje průměrování některých proměnných, které přicházejí do hry nebo používají matematické zkratky, aby negovaly jejich účinek na rovnici.Je to proto, že cílem je pochopit přírodní zákony v zásadě ohledně zákonů konkrétních náhodných aplikací.

Výpočetní fyzika často doplňuje kvantitativní fyziku v laboratoři, kde rovnice nelze formálně nebo přiměřeně testovat v experimentech v reálném světě.Algoritmy se často používají k zefektivnění těchto výpočtů.Algoritmy jsou sadou matematických pravidel, která počítač používá ke snížení počtu výpočtů potřebných k vyřešení problému na konečnou řadu kroků.Počítačová pomoc pro kvantitativní fyziku se obvykle používá v oblastech, kde probíhají velmi složité interakce, například ve vědě o materiálech, výzkum jaderného akcelerátoru a molekulární dynamika v biologii