انجام پیش بینی در فیزیک

فیزیک به زبان ساده یعنی مدل سازی جهان(با اینکه یک دیدگاه دیگر ادعا می کند که فیزیک نه تنها جهان را مدل سازی می کند بلکه حقیقت و طرز کار آن را نیز مشخص می کند). ما می توانیم با استفاده از این مدل های ذهنی، توضیح دهیم که جهان چگونه کار می کند: اینکه مکعب چگونه از سطح شیب دار پایین می آید؛ ستارگان چگونه تشکیل شده و می درخشند؛ سیاه چاله ها چگونه نور را به دام می اندازند که نمی تواند بگریزد؛ وقتی که ماشین ها تصادف می کنند چه اتفاقی می افتد؛ و غیره. وقتی که این مدل ها در ابتدا ایجاد می شوند، گاهی اوقات نیاز داریم تا کمی با اعداد کار کنیم. بعنوان مثال، یک ستاره از این لایه و سپس از آن لایه تشکیل شده است و در نتیجه، این واکنش انجام شده و به دنبال آن، واکنش دیگری انجام می شود.و ناگهان انفجاری رخ می دهد و ما یک ستاره داریم.

 همچنانکه زمان جلو میرود، آن مدل ها بیشتر به اعداد وابسته می شوند، و این همان جایی است که دانشجویان فیزیک گاهی اوقات با مشکل مواجه می شوند. کلاس فیزیک سخت خواهد شد، اگر به سادگی بتوانیم بگوییم: آن گاری قرار است از آن تپه پایین بیاید و همانطور که به سمت پایین می رود سریع و سریعتر می چرخد. اما داستان پیچیده تر از آن است. شما نه تنها می توانید بگویید که گاری سریعتر پیش می رود بلکه با تسلط پیدا کردن بر جهان فیزیکی، شما حتی می توانید بگویید که گاری چقدر سریعتر پیش می رود.

 بین نظریه ای که با ریاضی فرمول دهی شده است، و اندازه گیری های تجربی یک تعامل ظریف وجود دارد. اغلب، اندازه گیری های تجربی، نه تنها نظریه ها را تایید می کنند، بلکه برای نظریه های جدید، ایده هایی را پیشنهاد می کنند که به نوبه ی خود آزمایش های جدیدی را پیشنهاد می کنند. هر دوی آنها از یکدیگر استفاده می کنند و منجربه کشفیات بیشتر می شوند.

  اکثر کسانی که وارد این موضوع می شوند، ممکن است فکر کنند که ریاضیات چیزی خسته کننده و بیش از حد انتزاعی است. اما در بطن فیزیک،ریاضیات وجود دارد. یک معادله درجه دوم ممکن است کمی خشک به نظر برسد. اما زمانی که از آن برای تعیین زاویه مناسب برای شلیک موشک در یک مسیراستفاده می کنید،ممکن است برای شما دلپذیر تر باشد. 

 در فصل 2، تمام ریاضیاتی که باید بدانید تا بتوانید محاسبات اولیه ی فیزیک را انجام دهید، آورده شده است.