jlk- Matematika dan fisika telah lama menjadi pasangan yang saling melengkapi dalam dunia ilmu pengetahuan. Keduanya berjalan beriringan, saling mempengaruhi dan memajukan satu sama lain.
Dalam artikel ini, kita akan membahas bagaimana matematika telah memajukan bidang fisika dan bagaimana keduanya saling berinteraksi.
Fisika Matematis
Fisika matematis adalah cabang ilmu yang mempelajari penerapan matematika untuk menyelesaikan persoalan fisika dan pengembangan metode matematis yang cocok untuk penerapan tersebut.
Ilmu ini dapat dianggap sebagai penunjang dari fisika teoretis dan juga fisika komputasi.
Mekanika Klasik
Mekanika klasik adalah reformulasi mekanika Newtonian yang ketat, abstrak, dan canggih yang mengadopsi mekanika Lagrangian dan mekanika Hamiltonian bahkan dengan adanya kendala.
Kedua formulasi tersebut diwujudkan dalam mekanika analitik dan mengarah pada pemahaman interaksi yang mendalam dari pengertian simetri dan besaran kekal selama evolusi dinamis, seperti yang terkandung dalam formulasi paling dasar dari teorema Noether.
Persamaan Diferensial Parsial
Persamaan diferensial parsial adalah cabang matematika yang dikembangkan secara intensif dari paruh kedua abad ke-18 (oleh, D’Alembert, Euler, dan Lagrange) sampai tahun 1930-an.
Aplikasi fisik dari perkembangan ini meliputi hidrodinamika, mekanika angkasa, mekanika kontinum, teori elastisitas, akustik, termodinamika, listrik, magnetisme, dan aerodinamika.
Teori Kuantum
Teori spektrum atom (dan, kemudian, mekanika kuantum) berkembang hampir bersamaan dengan beberapa bagian bidang matematika aljabar linear, teori spektral dari operator, operator aljabar dan lebih luas, analisis fungsional.
Mekanika kuantum nonrelativistik mencakup operator Schrödinger, dan memiliki koneksi ke fisika atom dan molekuler.
Teori Relativitas dan Relativistik Kuantum
Teori relativitas khusus dan umum memerlukan jenis matematika yang agak berbeda.
Ini adalah teori grup, yang memainkan peran penting baik dalam teori medan kuantum dan geometri diferensial.
Mekanika Statistik
Mekanika statistik membentuk bidang terpisah, yang mencakup teori transisi fase.
Ini bergantung pada mekanika Hamilton (atau versi kuantumnya) dan ini terkait erat dengan teori ergodik yang lebih matematis dan beberapa bagian teori probabilitas.
Hakikat Matematika dalam Pembelajaran Fisika
Belajar fisika tanpa memahami matematika itu sama halnya bohong. Sebab, banyak hal yang dipelajari dalam fisika akan selalu membutuhkan matematika.
Penulis mendefenisikan fisika sebagai ilmu yang mematematikan beberapa fenomena dan aktivitas kehidupan di alam raya.
Tujuan mematematikan fenomena dan aktivitas tersebut agar manusia mudah mempelajarinya.
Mutlak dalam pembelajaran fisika, kemampuan matematis harus dimiliki siswa.
Kesimpulan
Matematika telah memainkan peran penting dalam perkembangan fisika. Dari mekanika klasik hingga teori kuantum, matematika telah membantu fisika untuk memahami dan menjelaskan fenomena alam dengan lebih baik.
Dengan demikian, matematika dan fisika akan terus berjalan beriringan, saling mempengaruhi dan memajukan satu sama lain.