Memahami Ilmu Fisika

Ilmu fisika adalah ilmu yang mempelajari gejala alam yang tidak hidup serta interaksi dalam lingkup ruang dan waktu. Dalam bahasa Yunani, ilmu ini disebut dengan physikos yang artinya "alamiah".

Orang yang mempelajari ilmu fisika adalah mengamati perilaku dan sifat materi dalam bidang yang beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu kesatuan kosmos. Beberapa sifat yang dipelajari dalam fisika merupakan sifat yang ada dalam semua sistem materi yang ada. Sebagai misal, hukum kekekalan energi. Sifat semacam ini sering disebut sebagai hukum fisika.

Fisika sering disebut sebagai "ilmu paling mendasar", karena setiap ilmu alam lainnya (biologi, kimia, geologi, dan lain-lain) mempelajari jenis sistem materi tertentu yang mematuhi hukum fisika. Misalnya, kimia adalah ilmu tentang molekul dan zat kimia yang dibentuknya. Sifat suatu zat kimia ditentukan oleh sifat molekul yang membentuknya, yang dapat dijelaskan oleh ilmu fisika seperti mekanika kuantum, termodinamika, dan elektromagnetika.

Tidak hanya itu, Ilmu Fisika juga berkaitan erat dengan matematika karena banyak teori fisika dinyatakan dalam notasi matematis dan perbedaannya adalah fisika berkaitan dengan pemerian dunia material, sedangkan matematika berkaitan dengan pola-pola abstrak yang tak selalu berhubungan dengan dunia material

Budaya penelitian fisika berbeda dengan ilmu lainnya karena adanya pemisahan teori dan eksperimen. Sejak abad kedua puluh, kebanyakan fisikawan perseorangan mengkhususkan diri meneliti dalam fisika teoretis atau fisika eksperimental saja, dan pada abad kedua puluh, sedikit saja yang berhasil dalam kedua bidang tersebut. Sebaliknya, hampir semua teori dalam biologi dan kimia juga merupakan eksperimentalis yang sukses.

Ilmu fisika membahas beraneka ragam sistem. Ada beberapa teori yang digunakan secara keseluruhan dalam fisika, bukan di satu bidang saja. Setiap teori ini diyakini benar adanya, dalam wilayah kesahihan tertentu. Sebagai contoh, teori mekanika klasik dapat menjelaskan pergerakan benda dengan tepat, asalkan benda ini lebih besar daripada atom dan bergerak dengan kecepatan jauh lebih lambat daripada kecepatan cahaya. Teori-teori ini masih terus diteliti; contohnya, aspek mengagumkan dari mekanika klasik yang dikenal sebagai teori chaos ditemukan pada abad kedua puluh, tiga abad setelah dirumuskan oleh Isaac Newton. Namun, hanya sedikit fisikawan yang menganggap teori-teori dasar ini menyimpang. Oleh karena itu, teori-teori tersebut digunakan sebagai dasar penelitian menuju topik yang lebih khusus, dan semua pelaku fisika, apa pun spesialisasinya, diharapkan memahami teori-teori tersebut.

Berikut adalah teori utama dalam ilmu Fisika :

1. Mekanika Klasik : Hukum Newton, Mekanika Lagrangian, Mekanika Hamiltonian, Dinamika fluida, Mekanika kontinuum.

2. Elektromagnetik :Elektrostatik, Listrik, Magnetik, dan Persamaan Maxwell.

3. Mekanika Kuantum : Persamaan Schr¨odinger dan Teori medan kuantum.

4. Relativitas : Relativitas khusus dan umum.

Adapun bidang utama dalam ilmu Fisika antara lain :

1. Astrofisika : Kosmologi, Ilmu planet, Fisika plasma Big Bang, Inflasi kosmik, Relativitas umum, Hukum gravitasi universal.

2. Fisika atom, molekul dan optik

3. Fisika partikel :Fisika Akselerator dan Fisika nuklir.

4. Fisika benda kondensasi :Fisika benda padat, Fisika material, Fisika polimer dsb.

Hingga saat ini, aplikasi ilmu fisika banyak diterapkan pada berbagai bidang lain. Diantaranya Geofisika, Biofisika, Fisika-kimia, Ekonofisika, dan masih banyak lagi.