Fisika, ilmu fisis yang paling fundamental, mempelajari tentang prinsip-prinsip dasar alam semesta.
Ia merupakan fondasi bagi ilmu-ilmu lainya: astronomi, biologi, kimia, dan geologi. Keindahan fisika
terletak pada kesederhanaan teori-teori fisis fundamendal dan pada cara bagaimana sejumlah kecil
konsep-konsep fundamental, persamaan-persamaan, dan asumsi-asumsi dapat mengubah dengan
mengembangkan cara padang kita terhadap dunia di sekeliling kita.
Ilmu fisika dapat dibagi ke dalam enam bidang:
1. Mekanika klasik, mempelajari tentang gerak benda-benda yang besar relatif terhadap atom
dan bergerak dengan kelajuan yang jauh lebih lambat dari pada kelajuan cahaya.
2. Relativitas, merupakan sebuah teori yang mendeskripsikan benda-benda yang bergerak
dengan kelajuan sembarang bahkan kelajuan yang mendekati kelajuan cahaya,
3. Termodinamika, mengkaji tentang kalor (energi panas), usaha, suhu, dan perilaku statistik
sistem-sistem yang memuat sejumlah besar partikel.
4. Elektromagnetisme, mempelajari tentang elektrisitas, magnetisme, dan mendan-medan
elektromagnetik.
5. Optika, menelaah tentang perilaku cahaya dan interaksinya dengan material.
6. Mekanika Kuantum, merupakan sekumpulan teori yang menghubungkan perilaku materi
pada level submikroskopik dengan pengamatan makroskokpik.
Fisika didasarkan pada pengamatan eksperimental dan pengukuran kuantitatif. Tujuan utama fisika
adalah mencari dan menemukan sejumlah kecil hukum-hukum fundamental yang mengatur
fenomena alam dan menggunakan hukum-hukum tersebut untuk mengembangkan teori-teori yang
dapat memprediksi hasil-hasil eksperimen selanjutnya. Hukum-hukum fundamendal yang digunakan
dalam pengembangan teori-teori diungkapkan dalam bahasa matematika, yaitu alat yang
menyediakan jembatan antara teori dan eksperimen.
Apabila perbedaan antara teori dan ekperimen muncul, maka teori-teori baru harus diformulasikan
untuk menghilangkan perbedaan tersebut. Seringkali sebuah teori berlaku dengan sangat baik hanya
dalam kondisi-kondisi tertentu; sebuah teori yang lebih umum akan berlaku tanpa batasan-batasan
seperti itu. Sebagai contoh, hukum-hukum gerak yang ditemukan oleh Isaac Newton (1642-1727)
dalam abad ke-17 dapat secara akurat menggambarkan gerak benda-benda yang bergerak denga
kelajuan normal (biasa) tetapi tidak berlaku pada benda-benda yang bergerak dengan kelajuan yang
mendekati kelajuan cahaya. Sebaliknya, teori relativitas khusus yang dikembangkan oleh Albert
Einstein (1879-1955) pada awal tahun 1900-an memberikan hasil yang sama seperti hukum-hukum
Newton pada kelajuan rendah dan juga menggambarkan dengan benar gerak benda-benda dengan
kelajuan mendekati kelajuan cahaya. Oleh karena itu, teori Einstein merupakana teori yang lebih
umum tentang gerak.
Fisika klasik, yaitu fisika yang dikembangkan sebelum tahun 1900, meliputi teori-teori, konsepkonsep,
hukum-hukum dan eksperimen-eksperimen dalam mekanika klasik, termodinamika, dan
elektromagnetisme. Kontribusi penting kepada fisika klasik diberikan oleh Newton; Newton
mengembangkan mekanika klasik sebagai sebuah teori yang sistematik, Newton merupakan orang
yang memulai mengembangkan kalkulus sengan sebuah alat matematik. Perkembangan utama
dalam mekanika dilanjutkan dalam bad ke-18, tetapi bidang termodinamika dan bidang elektisitas
dan magnetisma tidak berkembang hingga akhir abad ke-19, prisipnya karena pada masa itu
peralatan untuk mengonttrol eksperimen sangatlah kasar atau bahkan tidak tersedia.
Era baru dalam fisika, biasanya dirujuk sebagai fisika modern, dimulai sejak akhir abad ke-19. Fisika
modern berkembang terutama karena penemuan fenomena fisis yang tidak dapat dijelaskan oleh
fisika klasik. Dua perkembangan penting dalam fisika modern adalah teori relativitas dan mekanika
kuantum. Teori relativitas Einstein memberikan revolusi pada konsep-konsep tradisional tentang
ruang, waktu, dan energi; sedangkan mekanika kuantum, yang berlaku baik pada dunia mikroskopik
maupun makroskopik, pada awalnya diformulasikan oleh sejumlah kecil ilmuwan untuk memberikan
deskripsi fenomena fisika pada level atomik.
Para ilmuwan terus-menerus bekerja untuk mengembangkan pemahaman kita tentang fenomena
dan hukum-hukum fundamental, dan penemuan-penemuan baru diperoleh tiap hari. Dalam banyak
bidang riset, banyak terjadi tumpang tindih antara fisika, kimia, geology, dan biologi, bahkan teknik.
Diantara perkembangan yang sangat menonjol adalah (1) banyaknya misi ruang angkasa dan
pendaratan astronot di bulan, (2) rangkaian mikro dan komputer berkecepatan tinggi, dan (3) teknikteknik
pencitraan yang canggih yang digunakan dalam riset ilmiah dan kedokteran. Perkembangan
dan penemuan seperti ini telah banyak mempengaruhi kehidupan sosial kita, dan penemuan dan
perkembangan di masa depan tampaknya akan sangat menarik dan menantang dan semakin
bermanfaat bagi kemanusiaan.
Ia merupakan fondasi bagi ilmu-ilmu lainya: astronomi, biologi, kimia, dan geologi. Keindahan fisika
terletak pada kesederhanaan teori-teori fisis fundamendal dan pada cara bagaimana sejumlah kecil
konsep-konsep fundamental, persamaan-persamaan, dan asumsi-asumsi dapat mengubah dengan
mengembangkan cara padang kita terhadap dunia di sekeliling kita.
Ilmu fisika dapat dibagi ke dalam enam bidang:
1. Mekanika klasik, mempelajari tentang gerak benda-benda yang besar relatif terhadap atom
dan bergerak dengan kelajuan yang jauh lebih lambat dari pada kelajuan cahaya.
2. Relativitas, merupakan sebuah teori yang mendeskripsikan benda-benda yang bergerak
dengan kelajuan sembarang bahkan kelajuan yang mendekati kelajuan cahaya,
3. Termodinamika, mengkaji tentang kalor (energi panas), usaha, suhu, dan perilaku statistik
sistem-sistem yang memuat sejumlah besar partikel.
4. Elektromagnetisme, mempelajari tentang elektrisitas, magnetisme, dan mendan-medan
elektromagnetik.
5. Optika, menelaah tentang perilaku cahaya dan interaksinya dengan material.
6. Mekanika Kuantum, merupakan sekumpulan teori yang menghubungkan perilaku materi
pada level submikroskopik dengan pengamatan makroskokpik.
Fisika didasarkan pada pengamatan eksperimental dan pengukuran kuantitatif. Tujuan utama fisika
adalah mencari dan menemukan sejumlah kecil hukum-hukum fundamental yang mengatur
fenomena alam dan menggunakan hukum-hukum tersebut untuk mengembangkan teori-teori yang
dapat memprediksi hasil-hasil eksperimen selanjutnya. Hukum-hukum fundamendal yang digunakan
dalam pengembangan teori-teori diungkapkan dalam bahasa matematika, yaitu alat yang
menyediakan jembatan antara teori dan eksperimen.
Apabila perbedaan antara teori dan ekperimen muncul, maka teori-teori baru harus diformulasikan
untuk menghilangkan perbedaan tersebut. Seringkali sebuah teori berlaku dengan sangat baik hanya
dalam kondisi-kondisi tertentu; sebuah teori yang lebih umum akan berlaku tanpa batasan-batasan
seperti itu. Sebagai contoh, hukum-hukum gerak yang ditemukan oleh Isaac Newton (1642-1727)
dalam abad ke-17 dapat secara akurat menggambarkan gerak benda-benda yang bergerak denga
kelajuan normal (biasa) tetapi tidak berlaku pada benda-benda yang bergerak dengan kelajuan yang
mendekati kelajuan cahaya. Sebaliknya, teori relativitas khusus yang dikembangkan oleh Albert
Einstein (1879-1955) pada awal tahun 1900-an memberikan hasil yang sama seperti hukum-hukum
Newton pada kelajuan rendah dan juga menggambarkan dengan benar gerak benda-benda dengan
kelajuan mendekati kelajuan cahaya. Oleh karena itu, teori Einstein merupakana teori yang lebih
umum tentang gerak.
Fisika klasik, yaitu fisika yang dikembangkan sebelum tahun 1900, meliputi teori-teori, konsepkonsep,
hukum-hukum dan eksperimen-eksperimen dalam mekanika klasik, termodinamika, dan
elektromagnetisme. Kontribusi penting kepada fisika klasik diberikan oleh Newton; Newton
mengembangkan mekanika klasik sebagai sebuah teori yang sistematik, Newton merupakan orang
yang memulai mengembangkan kalkulus sengan sebuah alat matematik. Perkembangan utama
dalam mekanika dilanjutkan dalam bad ke-18, tetapi bidang termodinamika dan bidang elektisitas
dan magnetisma tidak berkembang hingga akhir abad ke-19, prisipnya karena pada masa itu
peralatan untuk mengonttrol eksperimen sangatlah kasar atau bahkan tidak tersedia.
Era baru dalam fisika, biasanya dirujuk sebagai fisika modern, dimulai sejak akhir abad ke-19. Fisika
modern berkembang terutama karena penemuan fenomena fisis yang tidak dapat dijelaskan oleh
fisika klasik. Dua perkembangan penting dalam fisika modern adalah teori relativitas dan mekanika
kuantum. Teori relativitas Einstein memberikan revolusi pada konsep-konsep tradisional tentang
ruang, waktu, dan energi; sedangkan mekanika kuantum, yang berlaku baik pada dunia mikroskopik
maupun makroskopik, pada awalnya diformulasikan oleh sejumlah kecil ilmuwan untuk memberikan
deskripsi fenomena fisika pada level atomik.
Para ilmuwan terus-menerus bekerja untuk mengembangkan pemahaman kita tentang fenomena
dan hukum-hukum fundamental, dan penemuan-penemuan baru diperoleh tiap hari. Dalam banyak
bidang riset, banyak terjadi tumpang tindih antara fisika, kimia, geology, dan biologi, bahkan teknik.
Diantara perkembangan yang sangat menonjol adalah (1) banyaknya misi ruang angkasa dan
pendaratan astronot di bulan, (2) rangkaian mikro dan komputer berkecepatan tinggi, dan (3) teknikteknik
pencitraan yang canggih yang digunakan dalam riset ilmiah dan kedokteran. Perkembangan
dan penemuan seperti ini telah banyak mempengaruhi kehidupan sosial kita, dan penemuan dan
perkembangan di masa depan tampaknya akan sangat menarik dan menantang dan semakin
bermanfaat bagi kemanusiaan.
