สนามแรงบิด เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ในด้านใด?
สนามแรงบิด (วิทยาศาสตร์เทียม)
สนามแรงบิด (English: Torsion field ชื่อพ้อง: Axion field, Spin field, Spinor field, Microlepton field) เป็นวิทยาศาสตร์เทียม[1]ด้านพลังงาน ซึ่งกล่าวถึงสภาพการหมุนเชิงควอนตัมของอนุภาคสามารถทำให้เกิดการส่งผ่านข้อมูลผ่านห้วงสุญญากาศด้วยความเร็วพันล้านเท่าของแสงโดยไม่ใช้มวลและพลังงาน ทฤษฎีถูกตั้งขึ้นในสหภาพโซเวียตโดยกลุ่มนักฟิสิกส์ใน ค.ศ. 1980 โดยอ้างอิงทฤษฎีไอน์สไตน์-คาตานแบบหลวม ๆ และใช้ผลลัพธ์ดัดแปลงจากสมการของแมกซ์เวลล์[2] อนาโตลี อาคิมอฟ (English: Anatoly Akimov, Russian: Анатолий Акимов) และเกนนาดี้ ชือปอฟ (English: Gennady Shipov, Russian: Геннадий Шипов) [3] เป็นหัวหอกนำคณะวิจัยโดยใช้ทุนจากรัฐภายใต้ชื่อองค์กร ศูนย์เทคโนโลยีทางเลือก (Center of Nontraditional Technologies) อย่างไรก็ตาม คณะทำงานดังกล่าวถูกยุบลงใน ค.ศ. 1991 เมื่อศาสตราจารย์อเลกซานดรอฟ (Ye. B Aleksandrov) เปิดโปงคณะทำงานของชือปอฟว่าเป็นงานหลอกลวงต้มตุ๋นขโมยเงินทุนของรัฐ แต่โดยไม่ทราบสาเหตุ อาคิมอฟ และ ชือปอฟ ได้รับการสนับสนุนทุนการวิจัยสนามแรงบิดจากรัฐบาลโดยกระทรวงวิทยาศาสตร์ระหว่างช่วง ค.ศ. 1992-1995 และจาก กระทรวงกลาโหมระหว่างช่วง ค.ศ. 1996-1997 และยังมีการได้รับการสนับสนุนต่อเนื่องมาเป็นการลับ[2]ในฐานะบริษัทเอกชนใช้ชื่อว่า The International Institute for Theoretical and Applied Physics ซึ่งเปลี่ยนชื่อเรียกใหม่เป็น บริษัท ยูวิเตอร์ จำกัด (UVITOR) [4] ในภายหลังบริษัทจดทะเบียนที่กรุงเทพมหานครตั้งแต่ ค.ศ. 2005 โดยมีการให้บริการสินค้าเวชภัณฑ์ในที่ตั้งเดียวกันด้วย[5] ในประเทศไทยงานวิจัยสนามแรงบิดได้รับการสนับสนุนจากนักวิชาการที่มีชื่อเสียงหลายคน รวมถึงมีการให้ทุนทำวิจัยในมหาวิทยาลัยโดยหน่วยงานให้ทุนวิจัยภาครัฐ[6][7]
ค่าคงที่โครงสร้างละเอียด
ค่าคงที่โครงสร้างละเอียดเป็นดัชนีบ่งบอกความแรงของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทำให้เกิดอันตรกิริยากันระหว่างประจุ เช่น แรงผลักระหว่างอิเล็กตรอนกับอิเล็กตรอน หรือแรงดึงดูดระหว่างโปรตอนกับอิเล็กตรอนเพราะอะตอมสามารถคงรูปได้ด้วยแรงไฟฟ้า ในวารสาร Physical Review Letters ฉบับวันที่ 27 สิงหาคม ค.ศ. 2001 นักดาราสาสตร์ชาวอเมริกัน อังกฤษและออสเตรเลียได้มีการนำเสนอรายงานว่า เมื่อ 10,000 ล้านปีก่อน ค่าคงที่โครงสร้างละเอียดมีค่าไม่เท่ากับในปัจจุบันวึ่งเป็นเรื่องที่สร้างความตื่นเต้นในวงการฟิสิกส์อย่างมาก ซึ่งถ้าหากค่าคงที่โครงสร้างละเอียดนี้มีค่าไม่คงที่และสามารถเปลี่ยนค่าได้จริง ธาตุต่างๆ อาจจะเกิดความไม่เสถียร ยกตัวอย่างเช่น ถ้าค่าคงที่โครงสร้างละเอียดมีค่าเท่ากับ 0.1 ไอโดรเจนจะไม่สามารถรวมตัวกับฮีเลียมได้เนื่องจากโปรตอนในนิวเคลียสจะเกิดการผลักกันอย่างรุนแรง หมายความว่า ดวงอาทิตย์ก็จะไม่สามารถคงสภาพอยู่ได้นั่นเอง สนามแรงบิด (วิทยาศาสตร์เทียม)
หมวดหมู่:วิทยาศาสตร์เทียม ฟิสิกส์ดาราศาสตร์
ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ (อังกฤษ: Astrophysics) เป็นแขนงวิชาทางดาราศาสตร์ ว่าด้วยสมบัติทางกายภาพของวัตถุในอวกาศ ไม่ว่าจะเป็นดาวฤกษ์ ดาราจักร และเอกภพทั้งหลายทั้งมวล จะเน้นศึกษาแขนงวิชาที่กว่ามาข้างต้น มากกว่าศึกษาตำแหน่งหรือการเคลื่อนที่ของวัถตุต่าง ๆ ในอวกาศ วิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์จะศึกษาเกี่ยวกับดวงอาทิตย์, ดาวฤกษ์ต่าง ๆ, กาแล็กซีต่าง ๆ, ดาวเคราะห์นอกระบบ, มวลสารระหว่างดาว, รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล สาขาวิชานี้จะตรวจสอบและศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า และปัจจัยต่าง ๆ อาทิ ความเข้มแสง, ความหนาแน่น, อุณหภูมิ และสารประกอบเคมี เนื่องจากวิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์นั้นครอบคลุมเนื้อหาและแขนงวิชาต่าง ๆ ในบริเวณกว้าง จึงสามารถรวมอีกหลายแขนงวิชาเข้ามาในวิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์นี้ได้ด้วย อาทิ กลศาสตร์, การศึกษาแรงแม่เหล็กไฟฟ้า, กลศาสตร์สถิติ, อุณหพลศาสตร์, กลศาสตร์ควอนตัม, ทฤษฎีสัมพันธภาพ, ฟิสิกส์นิวเคลียร์, ฟิสิกส์อะตอม โมเลกุล และทัศนศาสตร์ ความโน้มถ่วง
จากกฎความโน้มถ่วงของนิวตัน ความโน้มถ่วงของโลกที่กระทำกับมวลใด ๆ จะขึ้นอยู่กับระยะทางระหว่างศูนย์กลางมวลของโลกกับศูนย์กลางมวลวัตถุยกกำลังสอง ดังนั้นแรงโน้มถ่วงของโลกบริเวณต่าง ๆ จึงมีค่าไม่เท่ากัน และเนื่องจากโลกมีการหมุนรอบตัวเองมีผลทำให้เกิดแรงหนีศูนย์กลาง แรงหนีศูนย์กลางนี้จะหักล้างกับแรงโน้มถ่วงของโลก แรงหนีศูนย์กลางจะมีค่ามากที่สุดบริเวณเส้นศูนย์สูตร และมีค่าน้อยที่สุดบริเวณขั้วโลก ผลของแรงหนีศูนย์กลางนี้ทำให้แรงโน้มถ่วงของโลกบริเวณเส้นศูนย์สูตรมีค่าน้อยกว่าแรงโน้มถ่วงของโลกบริเวณขั้วโลกเหนือ นอกจากนั้น โลกก็มิได้เป็นทรงกลมโดยสมบูรณ์ แต่แป้นตรงกลางเล็กน้อยคล้ายผลส้ม ทำให้ระยะห่างจากจุดศูนย์กลางของโลกถึงพื้นผิวโลกแปรผันไปตามละติจูด กระบี่แสง
เมื่อตัดผ่านสิ่งที่อัดแน่นสนามแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นโดยการสร้างแนวโค้งทำให้จะทำเกิดแรงต้านทาน สิ่งนี้ทำให้ใบมีดรู้สึกเหมือนเป็นของแข็งเมื่อกระทบกับวัตถุที่อัดแน่น น้อยครั้งมากที่วัตถุแข็งจะผ่านทะลุสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและทำให้แนวโค้งขาด สนามพลังแม่เหล็กไฟฟ้าและพลังงานที่พุ่งออกมายังสามารถปัดป้องได้โดยแนวโค้งของกระบี่แสง สิ่งเหล่านี้ยังรวมทั้งสนามพลัง กระสุนบลาสเตอร์ และใบมีดของกระบี่แสงด้วยกัน ความเสี่ยงมหันตภัยทั่วโลก
ตามประวัติโลก ขั้วแม่เหล็กของโลกได้เปลี่ยนที่มาหลายครั้งแล้ว
ระยะเวลาที่เหตุการณ์เหล่านี้เป็นไป ยังไม่ชัดเจน
แต่มีทฤษฎีที่ว่า ในช่วงระยะเวลาเหล่านี้ สนามแม่เหล็กโลกจะอ่อนมากหรือไม่มีเลย
ซึ่งจะเป็นภัยต่ออารยธรรมที่ใช้ไฟฟ้า หรือต่อสัตว์พืชหลายสปีชีส์ เนื่องจากการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์
โดยเฉพาะก็คือ ลมสุริยะ เปลวสุริยะ และรังสีคอสมิก จะเข้ามาถึงโลกได้
แต่ว่า ทฤษฎีเหล่านี้ พิสูจน์ว่าเท็จเป็นบางส่วนแล้ว เพราะว่า การวิเคราะห์ทางสถิติ ไม่แสดงหลักฐานว่ามีสหสัมพันธ์ระหว่างการสลับขั้วในอดีต กับการสูญพันธุ์ของสัตว์หรือพืช วงโคจร
ความเข้าใจในปัจจุบันในกลศาสตร์ของการเคลื่อนที่ในวงโคจรอยู่บนพื้นฐานของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ซึ่งคิดสำหรับแรงโน้มถ่วงอันเนื่องจากความโค้งของอวกาศ-เวลาที่มีวงโคจรตามเส้น จีโอแดสิค (geodesics) เพื่อความสะดวกในการคำนวณ สัมพัทธภาพจะเป็นค่าประมาณโดยทั่วไปของทฤษฎีพื้นฐานแห่งแรงโน้มถ่วงสากลตามกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ของเคปเลอร์  มอเตอร์
ในมอเตอร์แม่เหล็ก สนามแม่เหล็กเกิดขึ้นทั้งในโรเตอร์และสเตเตอร์ สิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างสองสนามนี้คือแรงบิดที่เพลาของมอเตอร์ สนามแม่เหล็กอันใดอันหนึ่งหรือทั้งสองสนามจะต้องถูกทำให้เปลี่ยนแปลงไปกับการหมุนของโรเตอร์ ซึ่งจะทำได้โดยการสลับขั้วเปิดและปิดในเวลาที่ถูกต้องหรือการเปลี่ยนแปลงความเข้มของขั้วแม่เหล็ก การหมุนควงลาร์เมอร์
การหมุนควงลาร์เมอร์ของอิเล็กตรอนโดยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าจากภายนอก อธิบายได้ตามสมการบาร์กมันน์-มิเชล-เทเลกดิ หรือสมการบีเอ็มที (Bargmann–Michel–Telegdi equation; BMT equation) ซึ่งเขียนได้ว่า
โดยที่ formula_20, formula_21, formula_12, and formula_23 แทนเวกเตอร์สี่มิติแทนโพลาไรเซชัน, ประจุ, มวล และโมเมนต์แม่เหล็ก formula_24 เป็นความเร็วสี่มิติของอิเล็กตรอน formula_25, formula_26, และ formula_27 แทนเทนเซอร์ขนาดของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ต่อไป จากสมการการเคลื่อนที่ 
ทำให้ได้ว่า พจน์แรกของด้านขวาสมการบีเอ็มที สามารถเขียนใหม่ได้เป็น formula_29โดยที่ formula_30 เป็นเวกเตอร์สี่มิติของความเร่ง อนึ่ง พจน์แรกด้านขวาสมการบีเอ็มที แสดงถึงปรากฎการณ์ขนส่งแฟร์มี-วอล์กเกอร์ (Fermi–Walker transport) ซึ่งทำให้เกิดการหมุนควงโทมัส ส่วนพจน์ที่สองแสดงถึงการหมุนควงลาร์เมอร์ วิทยาศาสตร์การเคลื่อนไหว
วิทยาศาสตร์การเคลื่อนไหว () เป็นวิทยาศาสตร์การศึกษาเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของมนุษย์และสัตว์ วิทยาศาสตร์การเคลื่อนไหวว่าด้วยเรื่องสรีรวิทยา การเสนอวิธีรักษาด้านชีวภาพ หลักการจิตวิทยาพลวัตและกลไกการเคลื่อนไหว การประยุกต์วิทยาศาสตร์การเคลื่อนไหวสำหรับสุขภาพของมนุษย์นั้น รวมไปถึงเรื่องชีวกลศาสตร์ และการศัลยกรรมกระดูก อย่างความแข็งแกร่งและการเรียนรู้โดยการฝึก จิตวิทยาการกีฬา วิถีการฟื้นฟู อย่างเช่น การบำบัดทางร่างกายและกิจกรรมบำบัด และการกีฬาและการออกกำลังกาย การศึกษาการเคลื่อนไนของมนุษย์และสัตว์ อย่างรวมถึงการวัดระบบติดตามการเคลื่อนไหว, สรีรวิทยาไฟฟ้าของกิจกรรมกล้ามเนื้อและสมอง วิถีความหลากหลายของการดูแลสรีรวิทยาปกติ และพฤติกรรมต่าง ๆ รวมถึงเทคนิคการวิจัยด้านความรู้ ไฟฟ้า
แนวคิดของสนามไฟฟ้าได้รับการแนะนำโดยไมเคิล ฟาราเดย์ สนามไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยวัตถุที่มีประจุในที่ว่างล้อมรอบมัน และให้ผลลัพธ์เป็นแรงที่กระทำบนประจุอื่นใด ๆ ที่ถูกวางภายในสนาม สนามไฟฟ้าจะกระทำระหว่างสองประจุในลักษณะที่คล้ายคลึงกับวิธีการที่สนามแรงโน้มถ่วงจะกระทำระหว่างสองมวล และเหมือนมัน จะขยายไปสู่​​อินฟินิตี้และแสดงความสัมพันธ์แบบกำลังสองผกผันกับระยะทาง[26] อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างที่สำคัญอย่างหนึ่ง แรงโน้มถ่วงจะทำหน้าที่ดึงดูด ดึงมวลทั้งสองเข้าหากัน ในขณะที่สนามไฟฟ้าสามารถให้ผลลัพธ์ทั้งการดึงดูดหรือการผลักกัน เนื่องจากวัตถุที่ใหญ่เช่นดาวเคราะห์โดยทั่วไปจะขนส่งประจุแบบไม่มีจำนวนเป็นสุทธิ สนามไฟฟ้าในระยะห่างมักจะเป็นศูนย์ ดังนั้นแรงโน้มถ่วงคือพลังหลักที่ระยะห่างในจักรวาล แม้ว่าจะอ่อนกว่ามาก[27] ทฤษฎีสนามผลึก
ในกรณีของสารเชิงซ้อนรูปทรงสี่หน้า การแยกออกของระดับพลังงานของ"d"-ออร์บิทัลจะตรงกันข้าม พารามิเตอร์ของการแยกสนามผลึก เรียกว่า Δ โดยที่ออร์บิทัล "d" และ "d" จะมีพลังงานต่ำกว่าออร์บิบัล "d", "d" และ "d" อย่างไรก็ตาม สารเชิงซ้อนที่มีรูปร่างโมเลกุลแบบอื่นๆก็สามารถอธิบายได้โดยใช้ทฤษฎีสนามผลึกเช่นกัน สนามไฟฟ้า
นิยามทางคณิตศาสตร์ของสนามไฟฟ้ากำหนดไว้ดังนี้ กฎของคูลอมบ์ (Coulomb's law) กล่าวว่าแรงกระทำระหว่างอนุภาคมีประจุสองอนุภาค มีค่าเท่ากับ กลศาสตร์ดั้งเดิม
กลศาสตร์ดั้งเดิม เป็นหนึ่งในสองวิชาที่สำคัญที่สุดของกลศาสตร์ (โดยอีกวิชาหนึ่ง คือ กลศาสตร์ควอนตัม) ซึ่งอธิบายถึงการเคลื่อนที่ของวัตถุต่าง ๆ ภายใต้อิทธิพลจากระบบของแรง โดยวิชานี้ถือเป็นวิชาที่ครอบคลุมในด้านวิทยาศาสตร์ วิศวกรรม และเทคโนโลยีมากที่สุดวิชาหนึ่ง อีกทั้งยังเป็นวิชาที่เก่าแก่ ซึ่งมีการศึกษาในการเคลื่อนที่ของวัตถุตั้งแต่สมัยโบราณ โดยกลศาสตร์ดั้งเดิมรู้จักในวงกว้างว่า กลศาสตร์นิวตัน ชีวกลศาสตร์
ชีวกลศาสตร์ () เป็นวิชาหนึ่งในวิทยาศาสตร์ประยุกต์สาขาชีวฟิสิกส์ (Biophysics)ซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ ที่ทำการศึกษาแรงและผลของแรงในสิ่งมีชีวิต ซึ่งรวมถึงมนุษย์ด้วย โดยมีรากศัพท์มาจากคำว่า ชีวะ (คือสิ่งมีชีวิต) และกลศาสตร์ (คือวิชาว่าด้วยการศึกษาแรงและผลของแรง)ซึ่งใกล้เคียงกับความหมายที่นำเสนอโดย Herbert Hatze (1974) “ชีวกลศาสตร์ คือการศึกษาโครงสร้างและการทำงานของสิ่งมีชีวิตโดยวิธีการทางกลศาสตร์” โหราศาสตร์กับวิทยาศาสตร์
มีโหรเป็นจำนวนที่อ้างว่า โหราศาสตร์เป็นวิทยาศาสตร์[36] แต่ว่าถ้าต้องอธิบายโหราศาสตร์ว่าเป็นวิทยาศาสตร์ ก็ต้องจำกัดคำอธิบายว่ามีพลังทางธรรมชาติโดยหลักแค่ 4 อย่าง ซึ่งจำกัดกลไกการทำงานเกี่ยวกับโหราศาสตร์[10]:65 ดังนั้น โหรบางท่านจึงเสนอว่ากลไกของโหราศาสตร์เป็นเรื่องที่รับรองโดยวิทยาศาสตร์ เช่น สภาวะแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงโน้มถ่วง[36][37] แต่ว่า เพราะกำลังของพลังเหล่านี้ลดลงไปตามระยะทาง[10]:65 ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงปฏิเสธว่า กลไกที่เสนอเหล่านี้เป็นไปไม่ได้ที่จะให้เกิดผลทางโหราศาสตร์[36] ยกตัวอย่างเช่น กำลังสนามแม่เหล็กที่วัดบนโลกจากดาวเคราะห์ขนาดใหญ่แต่ไกลเช่นดาวพฤหัสบดี ความจริงน้อยกว่าที่เกิดจากเครื่องใช้ในบ้านที่อยู่ใกล้ ๆ[37] มีนักดาราศาสตร์ท่านหนึ่งให้ข้อสังเกตว่า ถ้าจะพูดถึงกำลังแล้ว พระอาทิตย์เป็นวัตถุเดียวบนท้องฟ้าที่มีกำลังสนามแม่เหล็กไฟฟ้าพอจะพูดถึงได้ แต่ว่า โหราศาสตร์ไม่ใช่แค่อาศัยพลังของพระอาทิตย์อย่างเดียว[10]:65[38] แต่ถ้าโหรจะเสนอพลังธรรมชาติอย่างที่ 5 นี่ก็จะไม่เข้ากับแนวโน้มในฟิสิกส์ที่จะรวมพลังแม่เหล็กไฟฟ้าเข้ากับ weak force รวมเป็น electroweak force และถ้าโหรยืนยันที่จะใช้ทฤษฎีที่ไม่เข้ากับความเข้าใจปัจจุบันที่มีรากฐานมาจากฟิสิกส์ที่อิงหลักฐาน นี่ก็จะเป็นข้ออ้างวิสามัญ (extraordinary claim)[10]:65 และก็จะไม่เข้ากับพลังธรรมชาติอย่างอื่น ๆ ที่มีกำลังลดลงตามระยะทาง[10]:65 และถ้าระยะทางไม่สำคัญ วัตถุทั้งหมดในอวกาศก็ควรจะรวมเข้าเพื่อการทำนายด้วย[10]:66 ฟิสิกส์ของอนุภาค
ฟิสิกส์ของอนุภาค () เป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ที่ศึกษาธรรมชาติของอนุภาคทั้งหลายที่รวมตัวกันขึ้นเป็นสสาร (อนุภาคที่มีมวล) และ "การฉายรังสี" (อนุภาคที่ไม่มีมวล) แม้ว่าคำว่า "อนุภาค" สามารถหมายถึงวัตถุที่มีขนาดเล็กมากหลากหลายชนิด (เช่นโปรตอน อนุภาคก๊าซ หรือแม้กระทั่งฝุ่นในครัวเรือน), "ฟิสิกส์ของอนุภาค" มักจะสำรวจตรวจหาอนุภาคที่มีขนาดเล็กที่สุด สามารถตรวจพบได้ ไม่สามารถลดขนาดลงได้อีก และมีสนามฟิสิกส์ที่มีแรงขนาดพื้นฐานที่ลดขนาดลงไม่ได้ที่จำเป็นต้องใช้ในการที่จะอธิบายตัวมันเองได้ ตามความเข้าใจของเราในปัจจุบัน อนุภาคมูลฐานเหล่านี้เป็นการกระตุ้นของสนามควอนตัมที่ควบคุมการปฏิสัมพันธ์ของพวกมันอีกด้วย ทฤษฎีที่โดดเด่นในปัจจุบันที่ใช้อธิบายอนุภาคมูลฐานและสนามเหล่านี้ พร้อมกับการเปลี่ยนแปลง (ไดนามิกส์) ของพวกมัน จะถูกเรียกว่าแบบจำลองมาตรฐาน ดังนั้นฟิสิกส์ของอนุภาคที่ทันสมัยโดย​​ทั่วไปจะสำรวจแบบจำลองมาตรฐานและส่วนขยายที่เป็นไปได้ต่าง ๆ ของพวกมัน เช่น ส่วนขยายไปที่อนุภาคใหม่ล่าสุด "เท่าที่รู้จักกัน" ที่เรียกว่า Higgs boson หรือแม้กระทั่งไปที่สนามของแรงที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่รู้จักกัน คือแรงโน้มถ่วง การลำดับชั้นสนามแม่เหล็กบรรพกาล
การลำดับชั้นสนามแม่เหล็กบรรพกาล (Magnetostratigraphy หรือ Magnetic stratigraphy) เป็นสาขาใหม่ของวิชาธรณีวิทยาที่ว่าด้วยลำดับชั้นโดยวิธีทางสนามแม่เหล็กและอายุของหิน ซึ่งมีการศึกษาค้นคว้ามากมายตั้งแต่กลางปี ค.ศ. 1960 หลักการเริ่มต้นของการลำดับชั้นสนามแม่เหล็กบรรพกาลก็เพื่อนำไปประยุกต์ในการศึกษาหินภูเขาไฟและตะกอนที่มีอายุน้อยกว่าหรือประมาณ 5 ล้านปี เทคนิคของการลำดับชั้นสนามแม่เหล็กบรรพกาล เพิ่งจะถูกประยุกต์ใช้กับหินที่มีอายุเก่าแก่กว่านั้นและช่วงการวัดระยะเวลาของขั้วแม่เหล็กก็ได้ขยายย้อนไปจนถึงยุคจูราสสิกและบางส่วนของยุคที่เก่าแก่กว่านั้นแล้ว การลำดับชั้นสนามแม่เหล็กบรรพกาลได้เริ่มต้นจากการค้นพบว่าแร่เหล็กจำนวนมากในหินภูเขาไฟและหินตะกอนสามารถบ่งบอกทิศทางของสนามแม่เหล็กโลกในช่วยเวลาที่หินกำเนิดขึ้นมาในช่วงเวลาเย็นตัวของหินหลอมเหลว แร่ธาตุจะถูกถ่ายทอดความเป็นแม่เหล็กตามทิศทางของสนามแม่เหล็กโลกในช่วงเวลานั้นและทำให้เกิดการแข็งตัวภายใต้อุณหภูมิช่วง 500-600 องศาเซลเซียส สำหรับเหล็กออกไซด์ซึ่งเรียกว่า Curie point คือเมื่อหินอยู่ในช่วงอุณหภูมิดังกล่าวอิทธิพลของสนามแม่เหล็กจะส่งแรงกระทำต่อมันและอะตอมในสนามแม่เหล็กที่อยู่ใน crystal lattices ของแร่จะเริ่มเรียงตัวขนานกับของอีกอันหนึ่งและขนานกับทิศทางของสนามแม่เหล็กโลก เมื่อหินเย็นตัวต่อไปอีกอะตอมเหล่านี้ก็จะยังอยู่ในแนวการเรียงตัวเช่นนี้ทำให้แร่ที่อยู่ในธรรมชาติเหล่านี้ก็จะกลายเป็นแม่เหล็ก โดยจะมีขั้วขนานกับสนามแม่เหล็กโลกระหว่างการตกตะกอนของหินตะกอน แร่ขนาดเล็กที่มีสมบัติเป็นแม่เหล็กสามารถที่จะหมุนตัวไปตามช่องว่างในขณะที่เป็นตะกอนอ่อนอยู่บริเวณผิวหน้าและจะมีกลไกการเรียงตัวไปตามทิศของสนามแม่เหล็กโลก นี่คือการจัดเรียงตัวของแร่แม่เหล็กในหินภูเขาไฟและหินตะกอนที่ทำให้ทราบคุณสมบัติสำคัญทางแม่เหล็กของหิน คุณสมบัติเหล่านี้ถูกเก็บเอาไว้เป็นระยะเวลานานเว้นแต่ว่าหินนั้นจะได้รับความร้อนในระดับ Curie point อีกครั้ง ดังนั้น อำนาจแม่เหล็กที่ยังตกค้างอยู่จะเรียกว่า remanent magnetism เนื่องมาจากหินตะกอนขนาดเล็กอาจถูกรบกวนจาก bioturbating organism หรือจากกระบวนการทางเคมีและกายภาพในระหว่างการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและเคมีในชั้นหินนั้น ในช่วงเวลาสลายตัวและแข็งตัวกระบวนการถ่ายทอดความเป็นแม่เหล็กของหินตะกอนก็จะมีความเสถียรน้องลงกว่าที่เคยเป็น และจะทำให้แม่เหล็กอ่อนลงกว่า Canic lavas การศึกษา remanent magnetism ในหินที่มีอายุต่างกันออกไป เพื่อที่จะหาความหนาแน่นและทิศทางของสนามแม่เหล็กในยุคต่างๆของธรณีวิทยาเรียกว่า paleomagnetism กฎของฮับเบิล
ก่อนหน้าที่ฮับเบิลจะทำการสังเกตการณ์ของเขานับสิบปี มีนักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์มากมายริเริ่มคิดค้นทฤษฎีที่สอดคล้องกับความสัมพันธ์ระหว่างอวกาศ-กาล โดยใช้สมการสนามในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ การพยายามใช้หลักการพื้นฐานที่ง่ายที่สุดเพื่ออธิบายธรรมชาติของเอกภพทำให้พบข้อเท็จจริงที่ผิดจากความเข้าใจเดิมว่าเอกภพนั้นหยุดนิ่ง ตรงกันข้าม เอกภพกำลังมีความเคลื่อนไหวอยู่อย่างต่อเนื่อง โลก (ดาวเคราะห์)
ส่วนหลักของสนามแม่เหล็กโลกสร้างขึ้นในแก่น ซึ่งเป็นที่ตั้งของกระบวนการไดนาโมอันเปลี่ยนพลังจลน์ของการเคลื่อนพาของไหลไปเป็นพลังงานไฟฟ้าและพลังงานสนามแม่เหล็ก ตัวสนามแผ่ออกจากบริเวณแก่นผ่านชั้นเนื้อโลกและขึ้นสู่ผิวโลกอันเป็นตำแหน่งที่ประมาณได้อย่างหยาบ ๆ เป็นแม่เหล็กขั้วคู่ ขั้วของแม่เหล็กขั้วคู่มีตำแหน่งใกล้เคียงกับขั้วโลกภูมิศาสตร์ ที่เส้นศูนย์สูตรของสนามแม่เหล็กมีความเข้มสนามแม่เหล็กที่พื้นผิวเท่ากับ 3.05 × 10−5 เทสลา และมีโมเมนต์ขั้วคู่แม่เหล็กโลกที่ 7.91 × 1015 เทสลา.เมตร3[141] การเคลื่อนที่พาในแก่นนั้นมีความยุ่งเหยิงทำให้ขั้วแม่เหล็กมีการเขยื้อนและเปลี่ยนแปลงแนวการวางตัวเป็นระยะ ๆ เป็นสาเหตุของการกลับขั้วสนามแม่เหล็กตามช่วงเวลาอย่างไม่สม่ำเสมอเฉลี่ยไม่กี่ครั้งในทุก ๆ ล้านปี โดยการกลับขั้วครั้งล่าสุดเกิดขึ้นเมื่อราว 700,000 ปีก่อน[142][143] ไฟฟ้า
ประจุไฟฟ้า (English: electric charge) เป็นคุณสมบัติของบางอนุภาคย่อยของอะตอม ที่กำหนดปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของพวกมัน สสารที่มีประจุไฟฟ้าจะอยู่ภายใต้อิทธิพลของ, และสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ประจุไฟฟ้าอาจเป็นบวกหรือเป็นลบ สนามไฟฟ้า (English: electric field) (ดูไฟฟ้าสถิต) ว่าด้วยกลุ่มประจุที่ถูกล้อมรอบด้วยสนามไฟฟ้าหนึ่ง สนามไฟฟ้าจะสร้างแรงหนึ่งขึ้นบนประจุอื่น ๆ การเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้าจะเดินทางด้วยความเร็วแสง ศักย์ไฟฟ้า (English: electric potential) เป็นความจุของสนามไฟฟ้าหนึ่งที่จะทำงานบนประจุไฟฟ้า ปกติมีหน่วยเป็น แม้งกี้ กระแสไฟฟ้า (English: electric current) ว่าด้วยการเคลื่อนไหวหรือการไหลของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ทั่วไปมีหน่วยเป็นแอมแปร์ พลังงานไฟฟ้า (English: electric energy) เป็นพลังงานที่ได้จากพลังงานศักย์หรือพลังงานจลน์ ไฟฟ้าเมื่อถูกใช้อย่างหลวมๆจะใช้เพื่ออธิบายพลังงานที่ถูกดูดซับหรือถูกนำส่งโดยวงจรไฟฟ้าหนึ่ง (ยกตัวอย่างเช่น พลังงานที่จัดหามาให้จากโรงไฟฟ้า) แม่เหล็กไฟฟ้า: กลุ่มประจุที่กำลังเคลื่อนที่จะสร้างสนามแม่เหล็กขึ้นมาขนาดหนึ่ง กระแสไฟฟ้าก็สร้างสนามแม่เหล็ก และสนามแม่เหล็กที่กำลังเปลี่ยนแปลงก็สร้างกระแสไฟฟ้า การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
สามทศวรรษต่อมา ได้มีทฤษฎีกล่าวถึงสาเหตุของสนามแม่เหล็กและบางส่วนก็รวมถึงโอกาสของการสลับขั้วด้วย การวิจัยสนามแม่เหล็กโลกโบราณทั้งหมดในช่วงปลายทศวรรษที่ 1950 นั้นเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งของขั้วแม่เหล็กและเกี่ยวกับทวีปจร แม้ว่าจะได้รับการค้นพบว่าหินบางชนิดมีการสลับขั้วในสนามแม่เหล็กขณะที่กำลังเย็นตัวลง ทำให้ดูเหมือนว่าหินอัคนีที่ถูกทำให้มีสภาพเป็นแม่เหล็กทั้งหมดมีร่องรอยของสนามแม่เหล็กโลก ณ ช่วงเวลาที่มันเย็นตัวลง แรกๆนั้นดูเหมือนว่าการสลับขั้วจะเกิดขึ้นทุกๆ 1 ล้านปีแต่ในช่วงทศวรรษที่ 1960 เป็นที่รู้กันว่าช่วงเวลาของการสลับขั้วนั้นไม่แน่นอน[1] ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า
มีคำอธิบายของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าทางคณิตศาสตร์จำนวนมาก ในไฟฟ้าพลศาสตร์แบบคลาสสิก () สนามไฟฟ้าจะอธิบายถึงศักย์ไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า ในกฎของฟาราเดย์ สนามแม่เหล็กจะมาพร้อมกับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและแม่เหล็ก, และสมการของแมกซ์เวลจะอธิบายว่า สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นได้อย่างไร มีการเปลี่ยนแปลงซึ่งกันและกันอย่างไร และมีการเปลี่ยนแปลงโดยประจุและกระแสได้อย่างไร โลก (ดาวเคราะห์)
ขอบเขตของสนามแม่เหล็กโลกในอวกาศกำหนดขอบเขตของแม็กนีโตสเฟียร์ (magnetosphere) ไอออนและอิเล็กตรอนจากลมสุริยะถูกแม็กนีโตสเฟียร์เบี่ยงเบน ความดันจากลมสุริยะบีบฝั่งกลางวันของแม็กนีโตสเฟียร์ไปประมาณ 10 รัศมีโลก และทำให้ด้านกลางคืนของแม็กนีโตสเฟียร์ยืดขยายออกเป็นหางยาว[144] ด้วยเหตุที่ความเร็วของลมสุริยะสูงกว่าความเร็วของคลื่นที่แผ่ออกจากลมสุริยะมาก จึงเกิดโบว์ช็อค (bowshock) เหนือเสียงในส่วนหน้าด้านกลางวันของแม็กนีโตสเฟียร์ภายในลมสุริยะ[145] อนุภาคมีประจุถูกกักเก็บอยู่ในแม็กนีโตสเฟียร์ พลาสมาสเฟียร์ (plasmasphere) กำหนดเป็นอนุภาคหลังงานต่ำที่ตามเส้นสนามแม่เหล็กเมื่อโลกหมุน[146][147] กระแสวง (ring current) กำหนดโดยอนุภาคพลังงานปานกลางซึ่งเคลื่อนไปสัมพัทธ์กับสนามธรณีแม่เหล็กแต่ยังมีเส้นทางที่ยังอยู่ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กเป็นหลัก[148] และแถบเข็มขัดรังสีแวนอัลเลนซึ่งเกิดจากอนุภาคพลังงานสูงที่เคลื่อนที่อย่างสุ่มเสียมากแต่ยังอยู่ภายในแม็กนีโตสเฟียร์[144][149] บันเทิงคดีแนววิทยาศาสตร์
บันเทิงคดีแนววิทยาศาสตร์อย่างอ่อน (Soft Science Fiction) มีรูปแบบหลากหลาย โดยมีความถูกต้องหรือความเป็นไปได้ของทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ ที่นำมาประกอบเรื่องอยู่ในระดับหนึ่ง อาจจะกล่าวถึงทฤษฎี หรือสิ่งประดิษฐ์ ต่าง ๆ ที่ผู้ประพันธ์จินตนาการขึ้นมาบ้าง แต่เป็นที่ยอมรับได้ของผู้อ่าน เสน่ห์ของบันเทิงคดีแนววิทยาศาสตร์แบบอ่อน คือความยืดหยุ่นของ ฉาก เนื้อเรื่อง และตัวละคร ซึ่งมีให้เล่นได้มากกว่าบันเทิงคดีแนววิทยาศาสตร์โดยแท้ ในกลุ่มของนิยายชนิดนี้ ฉากที่มักจะปรากฏคืออนาคตหรืออดีต “อันไกลโพ้น” ซึ่งเอื้อต่อการประดิษฐ์โครงเรื่องของผู้เขียน การเดินทางผ่านเวลาเป็นไปได้อย่างอิสระ การเดินทางผ่านไฮเปอร์สเปซ มีการเดินทางด้วยความเร็วเหนือแสง ตัวอย่างบันเทิงคดีแนววิทยาศาสตร์อย่างอ่อนมีอยู่มากมาย ไม่ว่าจะเป็นเรื่องสั้น “ชายในชุดแอสเบสโตส” ไปจนถึง "Stainless Steel Rat" ซึ่งไม่ได้เน้นที่เทคโนโลยีมากนัก แต่เน้นที่ตัวเอกของเรื่องแทน (พระเอกเก่งจนเกินจริง แต่สนุกน่าติดตาม). นิยายชุดสถาบันสถาปนา ที่นักอ่านชาวไทยรู้จักกันเป็นอย่างดี ซึ่งนำเสนอถึงผลกระทบจากเทคโนโลยีหุ่นยนต์ต่อมนุษยชาติ อาจจัดอยู่ระหว่าง บันเทิงคดีแนววิทยาศาสตร์โดยแท้ กับ บันเทิงคดีแนววิทยาศาสตร์อย่างอ่อน ศักย์สนามไฟฟ้าเฉพาะที่
ศักย์สนามไฟฟ้าเฉพาะที่ ( ตัวย่อ LFP)
เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า-สรีรภาพที่เกิดจากกระแสไฟฟ้ารวมกันจากเซลล์ประสาทใกล้ ๆ ภายในเนื้อเยื่อประสาทในปริมาตรที่จำกัด
คือ ความต่างศักย์จะเกิดข้ามปริภูมินอกเซลล์เนื่องจากศักยะงานและ Graded potential ของนิวรอนใกล้ ๆ โดยจะมีค่าหรือระดับต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับระดับการสื่อสารผ่านไซแนปส์
คำว่า ศักย์ (Potential) หมายถึงศักย์ไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้า โดยเฉพาะที่บันทึกได้ด้วยไมโครอิเล็กโทรดที่ฝังลงภายในเยื่อเซลล์ประสาทโดยปกติในสมองของสัตว์ที่ได้รับยาชา หรือภายในแผ่นเนื้อเยื่อสมองบาง ๆ ที่เลี้ยงไว้นอกกาย (in vitro) วอร์ลอร์ด จ้าวนักรบกลียุค
แรงสนามแม่เหล็กเป็นหนึ่งในแรง พื้นฐาน ไม่กี่แรงที่เป็นแรงให้กำเนิดจักรวาล ซึ่งแฝงอยู่ในสสารทุกอย่างในจักรวาล เราจะเห็นแรงแม่เหล็กจากการ เอาแม่เหล็กมาเข้าใกล้กัน ขั้วที่เหมือนกันจะดูดกัน ขั้วที่ต่างกันก็จะผลักกัน แม้เราจะไม่เห็นแรงแม่เหล็กโดยตรง แต่เราก็รู้สึกได้ว่ามันมีอยู่ ตามประวัติศาสตร์เริ่มต้น มีผู้ที่บรรลุถึงพลังสนามแม่เหล็กได้ ก่อนถึงยุควอร์ลอร์ด คือ พระเยซูและ พระพุทธเจ้า พลังสนามแม่เหล็กมีคุณสมบัติตามประสงค์ของผู้ใช้ เช่นทำให้รักษาโรคได้(ฟื้นฟูสภาพเซลล์) เหาะเหิน เดินอากาศได้ เดินบนน้ำ แสดงอภินิหารต่างๆๆ ใช้เทพวิชาต่างๆ เป็นต้น ผู้บรรลุพลังสนามแม่เหล็กระดับสูงไม่จำเป็นต้องกินอาหารหรือหายใจ สามารถอาศัยอยู่ในอวกาศได้ เนื่องจากสามารถดูดซับธาตุจากรอบตัวโดยใช้พลังสนามแม่เหล็กดูดธาตุเข้ามาในตัว ซึ่งพลังสนามแม่เหล็กยังสามารถยืดชีวิตมนุษย์ให้ยืนยาวได้ถึง 300 ปี พลังสนามแม่เหล็กระดับสูงๆยังสามารถสร้างหลุมตัวหนอน(worm hole)ขนาดจิ๋วเพื่อเดินทางอย่างรวดเร็วได้
พลังสนามแม่เหล็กที่แฝงอยู่ในมนุษย์ ซึ่ง มีหน่วยเป็น แรงม้า ซึ่งเป็นหน่วยที่ใช้ในเครื่องจักรและบรรลุที่ยาก จึงเปลี่ยนหน่วยใหม่ โดยให้ 10,000 แรงม้า = 1 ชั้นบรรยากาศ(แต่บลูคิงดอมยังนับหน่วยพลังสนามแม่เหล็กเป็นแรงม้าอยู่) ซึ่งต้นตอแหล่งพลังสนามแม่เหล็กที่ทำให้มนุษย์บรรลุพลังสนามแม่เหล็กได้คือการแปรปรวนของสนามแม่เหล็กบนดวงอาทิตย์
มนุษย์ผู้ที่จะบรรลุถึงพลังสนามแม่เหล็กได้ ต้อง สามารถควบคุมพลังไฟฟ้าให้ได้ก่อน ดังนั้นผู้ที่บรรลุได้จะสามารถใช้พลังสนามแม่เหล็ก เบนแสงที่มาตกกระทบก่อนสะท้อนเข้าตาทำให้ดูเหมือนหายตัว อีกทั้งสามารถพลางตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมได้ การลำดับชั้นสนามแม่เหล็กบรรพกาล
การลำดับชั้นสนามแม่เหล็กบรรพกาลเป็นการศึกษาเกี่ยวกับความเป็นแม่เหล็กที่หลงเหลืออยู่ในตะกอนและพวกหินภูเขาไฟ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวิชาลำดับชั้นหินที่ว่าด้วยคุณสมบัติทางแม่เหล็กในหิน ดังนั้นเป็นการรวมถึงการศึกษาเกี่ยวกับ magnetic susceptibility ( อัตราระหว่างความเป็นแม่เหล็กที่มีผลต่อความแรงของสนามแม่เหล็ก); dipole- field position ( ความแปรปรวนของความเข้มสนามแม่เหล็กโลกและตำแหน่งของขั้วแม่เหล็ก); nondipole components และ magnetic inclination (เป็นมุมที่สนามแม่เหล็กเกิดการเอียงเท) ซึ่งดีพอๆกับการศึกษาที่เกี่ยวกับการพลิกกลับของสนามแม่เหล็ก ซึ่งสิ่งนี้เป็นสิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่งเพราะว่า การพลิกกลับของขั้วแม่เหล็กนั้นถูกพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์หลายอย่างสำหรับชั้นหินที่ถูกแบ่งออกอย่างมีระบบซึ่งพิจารณาบนพื้นฐานของคุณสมบัติการคงอยู่ของความเป็นแม่เหล็ก ประวัติศาสตร์ฟิสิกส์
ทฤษฎีสนามควอนตัม ถูกสร้างขึ้นในการขยายกลศาสตร์ควอนตัมเพื่อให้สอดคล้องกับทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ มันอยู่ในรูปใหม่ในที่สุดในช่วงปลาย ค.ศ. 1940 ในผลงานของ ริชาร์ด ไฟยน์แมน Julian Schwinger, Sin-Itiro Tomonaga และ Freeman Dyson นี่กลายเป็นข่ายงานของ ฟิสิกส์อนุภาค ยุคใหม่ซึ่งศึกษา แรงพื้นฐาน และ elementary particles ในปี ค.ศ. 1954 Yang Chen Ning และ Robert Mills ได้พัฒนา class ของ gauge theories ซึ่งนำมาซึ่งขอบข่ายของ Standard Model ซึ่งสมบูรณ์เป็นส่วนใหญ่ในช่วง ค.ศ. 1970 และประสบความสำเร็จในการอธิบายอนุภาคมูลฐานเกือบทั้งหมดที่ค้นพบในช่วงนั้น กระแสเอ็ดดี้
อีกวิธีหนึ่งที่จะเข้าใจในกระแสก็คือการที่จะเห็นว่า พาหะของประจุไฟฟ้า อิสระ (อิเล็กตรอน) ในแผ่นโลหะกำลังจะย้ายไปทางขวา ดังนั้นสนามแม่เหล็กจะออกแรงด้านข้างกับอิเล็กตรอนเนื่องจาก แรงลอเรนซ์ เนื่องจากความเร็ว v ของประจุไปทางขวาและสนามแม่เหล็ก B ชี้ลงด้านล่าง จาก กฎมือข้างขวา แรงลอเรนซ์บนประจุบวก F = "Q"(v × B) ไปทางด้านหลัง นี้ทำให้เกิดกระแส "I" ไปทางด้านหลังใต้แม่เหล็กซึ่งเป็นวงรอบผ่านส่วนของแผ่นนอกสนามแม่เหล็ก ตามเข็มนาฬิกาไปทางขวาและทวนเข็มนาฬิกาไปทางซ้าย ไปด้านหน้าของแม่เหล็กอีกครั้ง พาหะของประจุไฟฟ้า ที่เคลื่อนที่ได้ในแผ่นโลหะ, อิเล็กตรอน, จริง ๆ แล้วมีประจุลบ ("q" < 0) ดังนั้นการเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนจะไปในทิศทางตรงข้ามกับ กระแสตามความธรรมเนียมปฏิบัติ () ตามที่แสดง
เนื่องจาก กฎวงจรของแอมแปร์ แต่ละกระแสรูปวงกลมเหล่านี้จะสร้างสนามแม่เหล็กที่มีทิศทางตรงกันข้าม ("blue arrows") ซึ่งเนื่องจาก กฎของเลนซ์ สนามนี้จะต่อต้านการเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็กที่สร้างมันขึ้นมา เป็นการสร้างแรงหน่วงขึ้นบนแผ่น. ที่ขอบนำของแม่เหล็ก "(ด้านซ้าย)" กระแสทวนเข็มนาฬิกาจะสร้างสนามแม่เหล็กที่ชี้ขึ้นข้างบนโดย กฎมือขวา ต้านกับสนามของแม่เหล็ก ก่อให้เกิดแรงผลักระหว่างแผ่นและขอบนำของแม่เหล็ก ในทางตรงกันข้าม ที่ขอบท้าย "(ด้านขวา)", กระแสตามเข็มนาฬิกาจะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่ชี้ลงข้างล่างในทิศทางเดียวกับสนามของแม่เหล็ก ช่วยสร้างแรงดึงดูดระหว่างแผ่นและขอบท้ายของแม่เหล็ก ทั้งสองแรงเหล่านี้จะต่อต้านการเคลื่อนที่ของแผ่น แต่ พลังงานจลน์ ของแผ่นจะสามารถเอาชนะแรงหน่วงนี้ กระแสเอ็ดดี้ที่ไหลผ่าน ความต้านทาน ของโลหะทำให้เกิดความร้อน ดังนั้นแผ่นโลหะจะอุ่นขึ้นภายใต้แม่เหล็ก วิถีศาสตร์
ลำวิถี (ballistic body) หมายถึงทิศทางที่แรงผลักดันสามารถเคลื่อนที่ไปได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับกำลังขับ อาทิ ความดันในกระบอกปืนหรือในปากท่อไอพ่นเครื่องบินรบ เป็นต้น กำลังขับเหล่านี้เกิดขึ้นจากการยิงในรังเพลิง หรือโดยแรงโน้มถ่วง หรือโดยแรงต้านอากาศ สถานีอวกาศนานาชาติ
นาซ่าศึกษาปัญหาฟิสิกส์เด่นๆ เช่น กลศาสตร์ของไหลในสภาพไร้น้ำหนักซึ่งยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดีนัก เพื่อทำความเข้าใจกับรูปแบบพฤติกรรมของของไหลได้ดียิ่งขึ้น เนื่องจากของไหลสามารถรวมตัวกันได้เกือบสมบูรณ์ในภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ ขณะที่เมื่ออยู่บนโลกกลับไม่สามารถผสมกันได้ นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์หวังจะได้รับข้อมูลใหม่ๆ เกี่ยวกับปฏิกิริยาของสสารที่เชื่องช้าลงจากผลของแรงโน้มถ่วงและอุณหภูมิที่ลดต่ำลง ซึ่งจะทำให้สามารถทำความเข้าใจเกี่ยวกับสารตัวนำยิ่งยวดได้ดียิ่งขึ้น[6] สนามแม่เหล็ก
เป็นสภาวะแม่เหล็กของสารเมื่อวางไว้ในสนามแม่เหล็กความเข้มสูง   ชิ้นวัตถุชนิดนี้จะมีแนวโน้มทำให้เส้นแม่เหล็กเข้าใกล้กัน  และตัวมันเองจะวางตัวตามแนวขนานกับเส้นแรงแม่เหล็ก  มีสาเหตุมาจากการเคลื่อนที่ของไดโพล แม็กนีโตสเฟียร์ของดาวพฤหัสบดี
ทฤษฎีไดนาโมDynamo Theory คือ กลไกซึ่งวัตถุท้องฟ้า ใช้ในการสร้างสนามแม่เหล็ก อธิบายถึงกระบวนการที่เกิดจากการหมุนรอบตัวเอง การพา และการเหนี่ยวนำทางไฟฟ้าของของไหล ว่าสามารถดำรงสนามแม่เหล็กเอาไว้ในตลอดช่วงเวลาทางดาราศาสตร์สนามแม่เหล็กนี้  แผ่ออกไปไม่มีที่สิ้นสุด แม้ความเข้มสนาม จะอ่อนลงเรื่อยๆ เมื่ออยู่ห่าง จากแหล่งกำเนิด มีชื่อเรียกว่า แมกนีโตสเฟียร์                         แรงแม่เหล็กไฟฟ้า
แรงแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นหนึ่งในผู้รับผิดชอบในปรากฏการณ์ต่าง ๆ ทั้งหมดที่เราพบเจอในชีวิตประจำวันยกเว้นเสียแต่ความโน้มถ่วง กล่าวหยาบ ๆ แล้ว แรงที่เกี่ยวกับอันตรกิริยาระหว่าง อะตอม นั้นมาจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้ากระทำต่อ โปรตอน และ อิเล็กตรอน อันมีประจุไฟฟ้าภายในอะตอม นี่รวมทั้งแรงที่เรารู้สึกใน "การผลัก" หรือ "การดึง" วัตถุเนื้อสารโดยทั่วไป ซึ่งมาจาก แรงระหว่างโมเลกุล ระหว่าง โมเลกุล ในร่างกายของเราและในวัตถุ มันรวมถึงทุกรูปแบบของ ปรากฏการณ์ทางเคมี ซึ่งเกิดขึ้นจากอันตรกิริยาระหว่าง electron orbital แรงไทดัล
เมื่อวัตถุหนึ่ง (วัตถุ ก) ถูกกระทำโดยแรงโน้มถ่วงจากวัตถุอีกชิ้นหนึ่ง (วัตถุ ข) สนามแรงโน้มถ่วงจะมีความแปรปรวนอย่างมีนัยสำคัญบนวัตถุ ก ระหว่างด้านที่วัตถุประจันหน้ากับวัตถุ ข กับอีกด้านหนึ่งที่อยู่ไกลออกไป แผนภาพด้านข้างนี้แสดงให้เห็นแรงกระทำจากแรงโน้มถ่วงที่แตกต่างกันที่เกิดขึ้นบนวัตถุทรงกลม ก อันเกิดจากแรงของวัตถุ ข ซึ่งทำให้เกิดแรงดึงระหว่างวัตถุทั้งสอง หากแรงมีขนาดสูงมากอาจทำให้วัตถุมีรูปร่างบิดเบี้ยวไป หรือกรณีสุดโต่งคือวัตถุอาจฉีกขาดออกจากกันได้ ขีดจำกัดโรเช คือระยะห่างระหว่างดาวเคราะห์ที่ปรากฏการณ์ไทดัลสามารถทำให้วัตถุฉีกขาดออกเป็นเสี่ยงๆ เนื่องจากความแตกต่างอย่างมากของสนามแรงโน้มถ่วงจากดาวเคราะห์จนสามารถเอาชนะแรงดึงดูดระหว่างชิ้นส่วนของวัตถุ แรงดึงชนิดนี้จะไม่เกิดขึ้นถ้าสนามแรงโน้มถ่วงมีลักษณะสม่ำเสมอ เพราะสนามที่สม่ำเสมอนี้จะทำให้วัตถุทั้งชิ้นเคลื่อนที่ไปในทิศทางและในอัตราความเร็วเท่าๆ กัน อุณหพลศาสตร์
อุณหพลศาสตร์ (/อุน-หะ-พะ-ละ-สาด/ หรือ /อุน-หะ-พน-ละ-สาด/) หรือ เทอร์โมไดนามิกส์ (English: thermodynamics; มาจากภาษากรีก thermos = ความร้อน และ dynamis = กำลัง) เป็นสาขาของฟิสิกส์ ที่ศึกษาความสัมพันธ์เกี่ยวกับ ความร้อน อุณหภูมิ งาน และพลังงาน ในช่วงแรกการศึกษาอุณหพลศาสตร์เกิดจากการศึกษาเรื่องเครื่องจักรความร้อน ต่อมาในภายหลัง นักวิทยาศาสตร์ได้ตระหนักว่า อุณหพลศาสตร์ครอบคลุมถึงกระบวนการการเปลี่ยนแปลงมหาศาล ทั้งสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิต ทั้งในโลกตลอดจนทั้งจักรวาล เช่น การทำนายถึงจุดกำเนิดและดับสูญของจักรวาลด้วยกฎข้อที่ 2 ของอุณหพลศาสตร์ และการบ่งบอกทิศทางของเวลา (direction of time) ด้วยการเพิ่มขึ้นของเอนโทรปี อุณหพลศาสตร์เป็นสาขาหลักทางฟิสิกส์นับแต่ช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 19 เป็นต้นมา สนามแม่เหล็กของดาวฤกษ์
สนามแม่เหล็กของดาวฤกษ์ () คือสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของพลาสมาที่นำกระแสไฟฟ้าภายในดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักซึ่งเผาไหม้ด้วยออกซิเจน การเคลื่อนที่นี้เกิดขึ้นจากการพาความร้อน อันเป็นรูปแบบการถ่ายเทพลังงานอย่างหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ทางกายภาพของสสาร สนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นในบริเวณนั้นส่งผลต่อพลาสมา ทำให้ยิ่งเพิ่มความดันขึ้นโดยไม่สมดุลกับความหนาแน่น ทำให้เกิดย่านแม่เหล็กเพิ่มสูงขึ้นเมื่อเทียบกับพลาสมาที่เหลือ จนกระทั่งถึงขอบเขตโฟโตสเฟียร์ของดาวฤกษ์ ซึ่งทำให้เกิดจุดบนดาวฤกษ์บนพื้นผิวดาว และเกิดปรากฏการณ์ coronal loop ตามมาด้วย ความเร่ง
ในวิชาวิทยาศาสตร์สาขาฟิสิกส์ ความเร่ง (, สัญลักษณ์: "a") คือ อัตราการเปลี่ยนแปลง (หรืออนุพันธ์เวลา) ของความเร็ว เป็นปริมาณเวกเตอร์ (ตามกฎสี่เหลี่ยมด้านขนาน) ที่มีหน่วยเป็น ความยาว/เวลา² ในหน่วยเอสไอกำหนดให้หน่วยเป็น เมตร/วินาที²ยกตัวอย่างเช่น เมื่อรถเริ่มเคลื่อนที่จากจุดหยุดนิ่ง (ความเร็วเป็นศูนย์) เคลื่อนที่ไปตามแนวเส้นตรงด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น ความเร่งจะมีทิศทางเดียวกันกับการเคลื่อนที่ ถ้ารถเปลี่ยนทิศทาง ความเร่งก็จะเปลี่ยนทิศทางตามไปด้วย เราจะเรียกการความเร่งที่ไปตามทิศทางของรถนี้ว่า "อัตราเร่งที่เป็นเส้นตรง (Linear Acceleration)" ซึ่งผู้โดยสารบนยานพาหนะบางคนอาจจะถูกดันลงไปกับเบาะ เมื่อเปลี่ยนทิศทางไป เราจะเรียกว่า "อัตราเร่งที่ไม่เป็นเส้นตรง (Non-Linear Acceleration)" ซึ่งผู้โดยสารบนยานพาหนะจะถูกแรงเหวี่ยง (Sideway Force) ออกไปถ้าความเร็วของรถลดลง ทิศทางของความเร่งจะตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ (ความเร่งมีค่าติดลบ) หรือ ความหน่วง ซึ่งผู้โดยสารบนยานพาหนะจะถูกผลักไปด้านหน้าหากมีความหน่วง ตามหลักการทางคณิตศาสตร์แล้ว ความหน่วงจะไม่มีสมการเฉพาะแบบความเร่ง แต่จะเปลี่ยนไปตามความเร็วเท่านั้น ประวัติวิชากายวิภาคศาสตร์
การศึกษากายวิภาคศาสตร์เริ่มขึ้นอย่างเร็วที่สุดเมื่อราว 1600 ปีก่อนคริสต์ศักราช ในยุคอียิปต์โบราณบน กระดาษปาปิรุส เอ็ดวิน สมิธ (Edwin Smith papyrus) บทความในกระดาษนั้นกล่าวถึงหัวใจ, หลอดเลือดของหัวใจ, ตับ, ม้าม, ไต, มดลูก, และกระเพาะปัสสาวะ และทราบว่าหลอดเลือดออกมาจากหัวใจ มีการกล่าวถึงหลอดเลือดหลอดอื่นๆ ว่าบางเส้นขนส่งอากาศ เมือก และหลอดเลือด 2 เส้นที่ไปทางหูข้างขวาเชื่อกันว่าขนส่ง ลมหายใจแห่งชีวิต (breath of life) ในขณะที่หลอดเลือด 2 เส้นที่ไปทางหูซ้ายขนส่ง ลมหายใจแห่งความตาย (breath of death) ใน<i data-parsoid='{"dsr":[1414,1436,2,2]}'>กระดาษปาปิรุสเอแบส (Ebers papyrus, ประมาณ 1550 ปีก่อนคริสต์ศักราช) กล่าวถึง บทความเกี่ยวกับหัวใจ โดยกล่าวว่าหัวใจเป็นศูนย์กลางในการสูบฉีดโลหิตไปเลี้ยงตามหลอดเลือดที่เลี้ยงทุกส่วนของร่างกาย ชาวอียิปต์โบราณไม่ค่อยมีความเข้าใจเกี่ยวกับหน้าที่ของไต และเชื่อว่าหัวใจเป็นจุดรวมของหลอดเลือดที่ทำหน้าที่ขนส่งของเหลวทุกชนิดในร่างกายไม่ว่าจะเป็นเลือด, น้ำตา, ปัสสาวะ, และน้ำอสุจิ[1] พลังงานแม่เหล็ก
สนามแม่เหล็ก เมือมีแม่เหล็กวางอยู ณ ทีใดๆ ก็ตาม แม่เหล็กนั้นจะส่งอำนาจแม่เหล็กออกไป 
รอบตัวในบริเวณนั้น ถ้าเอาแม่เหล็กอื่นหรือวัตถุทีเป็นสนามแม่เหล็กเข้าไปในบริเวณนั้นจะเกิดแรง
แม่เหล็กส่งมากระทำทันทีจากแม่เหล็กที่วางอยู่ก่อนนั้นอยางนี้เราถือว่าแม่เหล็กหรือสารแม่เหล็กที
เรานำเข้าไปทีหลังไปอยูในบริเวณซึ่งเป็น สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กอันแรกถ้าเราถอยแม่เหล็ก
หรือสารแม่เหล็กนั้นออกมาให้ห่างมากๆ แรงแม่เหล็กทีเคยเกิดขึ้นดังกล่าวจะหมดไป หมายความ
ว่าแม่เหล็กอันแรกส่งแรงไปกระทำไม่ถึง จึงเห็นได้ว่า
สนามแม่เหล็กคือ บริเวณรอบๆ แม่เหล็ก ซึ่งแท่งแม่เหล็กนั้นสามารถส่งอำนาจแม่เหล็กไปถึง
สมบัติของแม่เหล็ก ทำให้นักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์ได้นำแม่เหล็กมาสร้างเป็นส่วนประกอบของสิ่งของเครื่องใช้ ต่าง ๆ ที่ใช้ในชีวิตประจำวันมากมาย เช่น การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
ธรรมชาติของสนามแม่เหล็กโลกเป็นหนึ่งในความผันผวนแบบเฮเทอโรสเคดาสติก การวัดค่าอย่างฉับพลันหรือการวัดค่าหลายๆครั้งตลอดช่วงเวลาเป็นทศวรรษหรือศตวรรษพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงไม่เพียงพอที่จะต่อขยายแนวโน้มทั้งหมดในค่าความแกร่งของสนามแม่เหล็ก มีการขึ้นๆลงๆในอดีตโดยยังไม่ทราบเหตุผล นอกจากนี้ความเข้มข้นของสนามแม่เหล็กแบบขั้วคู่ในระดับท้องที่ (หรือความผันผวน) ยังไม่เพียงพอที่ทราบลักษณะของสนามแม่เหล็กโลกในภาพรวมทั้งหมดขณะที่มันก็ไม่ได้เป็นสนามแม่เหล็กแบบขั้วคู่อย่างจริงๆด้วย องค์ประกอบของขั้วคู่ของสนามแม่เหล็กโลกสามารถจะลดลงได้แม้ขณะที่สนามแม่เหล็กทั้งหมดจะยังคงที่หรือเพิ่มขึ้น แรงเคลื่อนไฟฟ้า
เมื่อ E เป็นสนามไฟฟ้าสถิตแบบอนุรักษ์นิยมที่ถูกสร้างขึ้นโดยการแยกประจุที่เกี่ยวข้องกับแรงเคลื่อนไฟฟ้า, dℓ เป็นองค์ประกอบของเส้นทางจากขั้ว "A" ไปยังขั้ว "B", และ ‘·’ หมายถึงผลคูณจุด () (ค่าจริง (ค่าสเกลล่าร์) ที่เป็นผลคูณของค่าเวกเตอร์สองตัว) สมการนี้​​้ใช้เฉพาะกับตำแหน่ง "A" และตำแหน่ง "B" เท่านั้นที่เป็นขั้วไฟฟ้า และไม่ได้นำไปใช้กับเส้นทางระหว่างจุด "A" และจุด "B" ที่มีบางส่วนด้านนอกของแหล่งที่มาของแรงเคลื่อนไฟฟ้า สมการนี้​​้เกี่ยวข้องกับสนามไฟฟ้าที่เป็นไฟฟ้าสถิตที่เกิดเนื่องจากการแยกประจุ E และไม่เกี่ยวข้องกับ (ตัวอย่างเช่น) ส่วนประกอบใด ๆ ของสนามไฟฟ้าที่ไม่ใช่แบบอนุรักษ์นิยมอันเกิดเนื่องจากกฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ ฟิสิกส์
ในปัจจุบัน วิชาฟิสิกส์เป็นวิชาที่มีขอบเขตกว้างขวางและได้รับการพัฒนามาแล้วอย่างมาก งานวิจัยทางฟิสิกส์มักจะถูกแบ่งเป็นสาขาย่อย ๆ หลายสาขา เช่น ฟิสิกส์ของสสารควบแน่น ฟิสิกส์อนุภาค ฟิสิกส์อะตอม-โมเลกุล-และทัศนศาสตร์ ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์พลศาสตร์ที่ไม่เป็นเชิงเส้น-และเคออส และ ฟิสิกส์ของไหล (สาขาย่อยฟิสิกส์พลาสมาสำหรับงานวิจัยฟิวชั่น) นอกจากนี้ยังอาจแบ่งการทำงานของนักฟิสิกส์ออกได้อีกสองทาง คือ นักฟิสิกส์ที่ทำงานด้านทฤษฎี และนักฟิสิกส์ที่ทำงานทางด้านการทดลอง โดยที่งานของนักฟิสิกส์ทฤษฎีเกี่ยวข้องกับการพัฒนาทฤษฎีใหม่ แก้ไขทฤษฎีเดิม หรืออธิบายการทดลองใหม่ ๆ ในขณะที่ งานการทดลองนั้นเกี่ยวข้องกับการทดสอบทฤษฎีที่นักฟิสิกส์ทฤษฎีสร้างขึ้น การตรวจทดสอบการทดลองที่เคยมีผู้ทดลองไว้ หรือแม้แต่ การพัฒนาการทดลองเพื่อหาสภาพทางกายภาพใหม่ ๆ กลศาสตร์
กลศาสตร์ (กรีก: ) เป็นสาขาหนึ่งของวิทยาศาสตร์ที่ว่าด้วยพฤติกรรมของวัตถุทางกายภาพเมื่อถูกแรงกระทำหรือเมื่อมีการกระจัด กลศาสตร์มีรากฐานมาจากอารยธรรมกรีซโบราณ งานเขียนของอาริสโตเติล และอาร์คิมิดีส นักวิทยาศาสตร์ในสมัยใหม่ตอนต้น เช่น โอมาร์ คัยยาม, กาลิเลโอ กาลิเลอี, โยฮันเนส เคปเลอร์, และโดยเฉพาะ ไอแซก นิวตัน เป็นผู้วางรากฐานกลศาสตร์ดั้งเดิม กลศาสตร์เป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ดั้งเดิมที่เกี่ยวข้องอนุภาคทั้งที่หยุดนิ่งและที่กำลังเคลื่อนที่ ด้วยความเร็วที่น้อยกว่าความเร็วแสง และเป็นสาขาหนึ่งของวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของวัตถุและแรงที่กระทำต่อวัตถุ วิศวกรรมการบินและอวกาศ
ยานพาหนะที่บินได้อยู่ภายใต้เงื่อนไขที่เรียกร้องในสิ่งที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงความดันบรรยากาศและอุณหภูมิ, ที่มีกับโหลดโครงสร้างที่นำมาใช้กับชิ้นส่วนยานพาหนะนั้น. ดังนั้นพวกมันมักจะเป็นผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายในสาขาวิชาเทคโนโลยีและวิศวกรรมรวมทั้งอากาศพลศาสตร์, การขับเคลื่อน, การบิน, วัสดุศาสตร์, การวิเคราะห์โครงสร้าง, และการผลิต. ปฏิสัมพันธ์ระหว่างเทคโนโลยีเหล่านี้เป็นที่รู้จักกันว่าเป็นวิศวกรรมการบินและอวกาศ. เนื่องจากความซับซ้อนและจำนวนของสาขาวิชาที่เกี่ยวข้อง, วิศวกรรมการบินและอวกาศจะดำเนินการโดยทีมงานของวิศวกรซึ่งแต่ละคนมีพื้นที่ความเชี่ยวชาญเฉพาะของตัวเอง[4]. กลศาสตร์ดั้งเดิม
ขณะที่ตำแหน่ง ความเร็ว และความเร่งของอนุภาคสามารถอธิบายได้ด้วยผู้สังเกตจากสถานะการเคลื่อนที่ใด ๆ ซึ่งกลศาสตร์ดั้งเดิมสามารถสมมุติได้ว่ากรอบอ้างอิงพิเศษที่อยู่ในธรรมชาติอยู่ในรูปแบบง่าย ๆ มีอยู่จริง โดยเรียกกรอบเหล่านี้ว่ากรอบอ้างอิงเฉื่อย จากนิยามเบื้องต้น กรอบอ้างอิงเฉื่อยเป็นการมองจากสิ่ง ๆ หนึ่งที่ไม่มีแรงมากระทำมา กล่าวคือกรอบอ้างอิงเฉื่อยจะไม่เคลื่อนที่หรือเคลื่อนที่ด้วยคงที่ด้วยเส้นตรง กรอบเหล่านี้จะถูกกำหนดไว้โดยแหล่งที่สามารถยืนยันได้ที่เป็นแรงมากระทำต่อผู้สังเกต ซึ่งคือ สนาม เช่น สนามไฟฟ้า (เกิดจากประจุไฟฟ้าสถิต) สนามแม่เหล็ก (เกิดจากประจุที่เคลื่อนที่) สนามแรงโน้มถ่วง (เกิดจากมวล) และอื่น ๆ กรอบอ้างอิงไม่เฉื่อยเป็นการมองจากสิ่ง ๆ หนึ่งที่มีความเร่งโดยอ้างอิงจากกรอบอ้างอิงเฉื่อย และในกรอบอ้างอิงไม่เฉื่อย อนุภาคจะปรากฏว่ามีแรงอื่น ๆ มากระทำที่ไม่สามารถอธิบายได้โดยสนามที่มีอยู่ โดยเรียกได้หลายอย่างทั้ง แรงในนิยาย แรงเฉื่อย หรือแรงเทียม ซึ่งสมการของการเคลื่อนที่จะมีแรงเหล่านี้เพิ่มในสมการเพื่อให้ตรงต่อผลลัพธ์จากการสังเกตในกรอบที่มีความเร่ง ในทางปฏิบัติ กรอบอ้างอิงเฉื่อยขึ้นอยู่กับดาวที่อยู่ไกล (จุดที่อยู่ไกลมาก ๆ) ซึ่งไม่มีความเร่งถือเป็นการประมาณการที่ดีสำหรับกรอบอ้างอิงเฉื่อย นักสำรวจปิโตรเลียม
ธรณีฟิสิกส์นับเป็นแนวหน้าของสาขาวิชาชีพที่มีการพัฒนาทางด้านวิชาการมากที่สุดในรอบทศวรรษที่ผ่านมา เทคนิคการวัดคลื่นความไหวสะเทือนแบบ 3 มิติ (3D Seismic) เป็นวิธีการที่ใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ระดับสูงเข้ามาช่วยในการพัฒนารูปแบบโครงสร้างใต้ผิวดินแบบ 3 มิติ ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการบ่งชี้บริเวณที่คาดว่าจะเป็นแหล่งสะสมตัวของปิโตรเลียมได้อย่างแม่นยำมากยิ่งขึ้น รูปแบบโครงสร้างใต้ผิวดินแบบ 3 มิติที่ได้จากการวัดคลื่นความไหวสะเทือน บางครั้งสามารถแสดงภาพเสมือนจริงขนาดใหญ่ได้ในโรงฉายโดยจะเป็นภาพเสมือนกับว่าเรากำลังยืนอยู่ในแหล่งปิโตรเลียมใต้พื้นผิวโลก สนามแรงบิด (วิทยาศาสตร์เทียม)
Unknown parameter |trans_title= ignored (help) วิศวกรรมการบินและอวกาศ
ถ้าพูดอย่างเคร่งครัด, การใช้คำว่า "วิทยาศาสตร์" ใน "วิทยาศาสตร์จรวด" เป็นการเรียกชื่อที่ผิดเนื่องจากวิทยาศาสตร์เป็นเรื่องเกี่ยวกับการทำความเข้าใจในต้นกำเนิด, ธรรมชาติ, และพฤติกรรมของจักรวาล. วิศวกรรมเป็นเรื่องเกี่ยวกับการใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมในการแก้ปัญหาและพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ. อย่างไรก็ตาม สื่อและสาธารณะมักจะใช้ "วิทยาศาสตร์" และ "วิศวกรรม"อย่างไม่ถูกต้อง โดยคิดว่ามันเป็นคำพ้อง[13]. พลศาสตร์
พลศาสตร์ (English: Dynamics) เป็นแขนงวิชาทางกลศาสตร์ ที่ศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุหนึ่ง ๆ ภายใต้การกระทำของแรง ซึ่งสามารถจำแนกออกเป็นเนื้อหาวิชาดังนี้ ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ
การแปลงแบบลอเรนซ์ของ สนามไฟฟ้า ของประจุซึ่งเคลื่อนที่ไปในกรอบอ้างอิงของผู้สังเกตซึ่งไม่ได้เคลื่อนที่ ให้ผลการปรากฏของเทอมทางคณิตศาสตร์ที่รู้จักกันทั่วไปในนาม สนามแม่เหล็ก ในทางกลับกัน สนาม "แม่เหล็ก"ที่เกิดขึ้นจากประจุซึ่งเคลื่อนที่จะหายไปและกลายเป็นสนาม "ไฟฟ้าสถิต" ทั้งหมดในกรอบอ้างอิงที่เคลื่อนที่ไปกับประจุ สมการของเแมกซ์เวลล์ จึงเข้ากันอย่างเห็นไห้ชัดกับผลเชิงสัมพัทธภาพพิเศษในแบบจำลองคลาสสิกของเอกภพ เมื่อสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กขึ้นอยู่กับกรอบอ้างอิงและสัมพันธ์กัน จึงเรียกว่าสนาม "แม่เหล็กไฟฟ้า" ทั้งนี้ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษได้ให้กฎการแปลงสำหรับวิธีที่สนามแม่เหล็กไฟฟ้าในกรอบอ้างอิงเฉื่อยหนึ่งไปยังอีกกรอบอ้างอิงเฉื่อยอีกอันหนึ่ง  ชีวกลศาสตร์
ในแง่ของการนำมาใช้ประโยชน์ มีการนำวิชาชีวกลศาสตร์ไปประยุกต์ใช้ในวงการแพทย์ วงการวิศวกรรม วงการกีฬา และอื่นๆ โดยเฉพาะในวงการแพทย์ แพทย์เฉพาะทางที่ต้องเข้าใจชีวกลศาสตร์อย่างมากคือ แพทย์เวชศาสตร์ฟื้นฟู และศัลยแพทย์ออร์โธปิดิคส์ เนื่องจากต้องเข้าใจถึงการรูปแบบเคลื่อนไหวทั้งปรกติและผิดปรกติ และนำมาซึ่งการรักษาต่างๆเช่น การทำขาเทียม การทำแขนเทียม การรักษาฟื้นฟูนักกีฬา การเพิ่มสมรรถภาพนักกีฬา การรักษาฟื้นฟูผู้ป่วยกลุ่มมีปัญหาทางการเคลื่อนไหว เป็นต้นในทางการแพทย์ การศึกษาชีวกลศาสตร์ของมนุษย์ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการเดินและการเคลื่อนไหวร่างกาย สามารถแบ่งออกเป็นหัวข้อย่อยๆตามแง่มุมที่ต้องการศึกษา เช่น เนื้อหาทางชีวกลศาสตร์ซึ่งนำมาประยุกต์เพื่อศึกษาการเดินและการเคลื่อนไหวร่างกายมนุษย์ เช่น สนามไฟฟ้า
สนามไฟฟ้า (electric field) คือปริมาณซึ่งใช้บรรยายการที่ประจุไฟฟ้าทำให้เกิดแรงกระทำกับอนุภาคมีประจุภายในบริเวณโดยรอบ หน่วยของสนามไฟฟ้าคือ นิวตันต่อคูลอมบ์ หรือโวลต์ต่อเมตร (มีค่าเท่ากัน) สนามไฟฟ้านั้นประกอบขึ้นจากโฟตอนและมีพลังงานไฟฟ้าเก็บอยู่ ซึ่งขนาดของความหนาแน่นของพลังงานขึ้นกับกำลังสองของความหนานแน่นของสนาม ในกรณีของไฟฟ้าสถิต สนามไฟฟ้าประกอบขึ้นจากการแลกเปลี่ยนโฟตอนเสมือนระหว่างอนุภาคมีประจุ ส่วนในกรณีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านั้น สนามไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงไปพร้อมกับสนามแม่เหล็ก โดยมีการไหลของพลังงานจริง และประกอบขึ้นจากโฟตอนจริง ไฟฟ้า
งานของฟาราเดย์และแอมแปร์แสดงให้เห็นว่าสนามแม่เหล็กที่แปรตามเวลาจะทำหน้าที่เป็นแหล่งที่มาของสนามไฟฟ้า และสนามไฟฟ้าที่แปรตามเวลาก็เป็นแหล่งที่มาของสนามแม่เหล็ก ดังนั้นเมื่อทั้งสองใดสนามหนึ่งมีการเปลี่ยนแปลง อีกสนามหนึ่งก็จำเป็นที่จะถูกเหนี่ยวนำขึ้น[17]:696–700 ปรากฏการณ์เช่นนี้จะมีคุณสมบัติของคลื่น และจะถูกเรียกโดยธรรมชาติว่าเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าถูกนำมาวิเคราะห์ในทางทฤษฎีโดยเจมส์ เคิร์ก แมกส์เวลล์ ในปี 1864 แมกซ์เวลล์ได้พัฒนาชุดของสมการที่อาจอธิบายอย่างกำกวมถึงความสัมพันธ์ระหว่างกันของสนามไฟฟ้า, สนามแม่เหล็ก, ประจุไฟฟ้า, และกระแสไฟฟ้า นอกจากนี้เขาสามารถพิสูจน์ได้ว่าคลื่นเช่นนั้นจำเป็นที่จะเดินทางด้วยความเร็วของแสง ดังนั้นตัวแสงเองเป็นรูปแบบหนึ่งของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า กฎของแมกซ์เวล ซึ่ง รวมแสง, สนาม, และประจุโหลดเป็นหนึ่งเดียวเป็นหนึ่งของเหตุการณ์สำคัญที่สุดของฟิสิกส์ในทางทฤษฎี[17]:696–700 สนามแม่เหล็กของโลก
สนามแม่เหล็กนี้แผ่ออกไปไม่มีที่สิ้นสุด แม้จะมีความเข้มสนามอ่อนลงเรื่อยๆ เมื่ออยู่ห่างจากแหล่งกำเนิด ขอบเขตสนามแม่เหล็กของโลกแผ่ออกไปครอบคลุมเนื้อที่หลายหมื่นกิโลเมตรในห้วงอวกาศ มีชื่อเรียกว่า แมกนีโตสเฟียร์ แรง
ในแบบจำลองทางฟิสิกส์ เราใช้ระบบ"เป็นจุด" กล่าวคือเราแทนวัตถุด้วยจุดหนึ่งมิติที่ศูนย์กลางมวลของมัน การเปลี่ยนแปลงเพียงชนิดเดียวที่เกิดขึ้นได้กับวัตถุก็คือการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัม (อัตราเร็ว) ของมัน ตั้งแต่มีการเสนอทฤษฎีอะตอมขึ้น ระบบทางฟิสิกส์ใดๆ จะถูกมองในวิชาฟิสิกส์ดั้งเดิมว่าประกอบขึ้นจากระบบเป็นจุดมากมายที่เรียกว่าอะตอมหรือโมเลกุล เพราะฉะนั้น แรงต่างๆ สามารถนิยามได้ว่าเป็นผลกระทบของมัน นั่นก็คือเป็นการเปลี่ยนแปลงสภาพการเคลื่อนที่ที่มันได้รับบนระบบเป็นจุด การเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่นั้นสามารถระบุจำนวนได้โดยความเร่ง (อนุพันธ์ของความเร็ว) การค้นพบของไอแซก นิวตันที่ว่าแรงจะทำให้เกิดความเร่งโดยแปรผกผันกับปริมาณที่เรียกว่ามวล ซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับอัตราเร็วของระบบ เรียกว่ากฎข้อที่สองของนิวตัน กฎนี้ทำให้เราสามารถทำนายผลกระทบของแรงต่อระบบเป็นจุดใดๆ ที่เราทราบมวล กฎนั้นมักจะเขียนดังนี้ แรง
แนวคิดเกี่ยวกับแรง ได้แก่ แรงขับซึ่งเพิ่มความเร็วของวัตถุให้มากขึ้น แรงฉุดซึ่งลดความเร็วของวัตถุ และทอร์กซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความเร็วในการหมุนของวัตถุ ในวัตถุที่มีส่วนขยาย แรงที่ทำกระทำคือแรงที่กระทำต่อส่วนของวัตถุที่อยู่ติดกัน การกระจายตัวของแรงดังกล่าวเป็นความเครียดเชิงกล ซึ่งไม่ทำให้เกิดความเร่งของวัตถุมื่อแรงสมดุลกัน แรงที่กระจายตัวกระทำบนส่วนเล็ก ๆ ของวัตถุอาจเรียกได้ว่าเป็นความดัน ซึ่งเป็นความเคลียดอย่างหนึ่งและถ้าไม่สมดุลอาจทำให้วัตถุมีความเร่งได้ ความเครียดมักจะทำให้วัตถุเกิดการเสียรูปของวัตถุที่เป็นของแข็งหรือการไหลของของไหล ไฟฟ้า
สนามไฟฟ้าถูกกำหนดอย่างเป็นทางการเป็นแรงที่กระทำต่อหน่วยประจุ แต่แนวคิดของศักย์ไฟฟ้าจะช่วยให้คำนิยามมีประโยชน์มากขึ้นและเทียบเท่า: สนามไฟฟ้าคือการไล่ระดับของศักย์ไฟฟ้า มักจะมีค่าเป็นโวลต์ต่อเมตร ทิศทางเวกเตอร์ของสนามจะเป็นเส้นของความลาดชันที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของศักย์ไฟฟ้า และเป็นจุดที่ equipotentials วางตัวอยู่ด้วยกันและใกล้กันที่สุด[24]:60 สมการของแมกซ์เวลล์
Faraday's Law : สามารถอธิบายจากสมการได้ว่า "สนามไฟฟ้าเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กในหนึ่งหน่วยเวลาและจะเกิดในทิศหมุนวน (สังเกตจาก operator curl)" ซึ่งจากความรู้เบื้องต้นเราทราบมาว่าสนามไฟฟ้าเกิดจากประจุอิสระ แต่จาก Faraday's Law บอกได้ว่าสนามไฟฟ้าสามารถเกิดจากสนามแม่เหล็กได้เช่นกันแต่ต้องเป็นสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาเท่านั้น (ถ้าสนามแม่เหล็กไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลาก็จะไม่เกิดสนามไฟฟ้า) กระแสเอ็ดดี้
ตามกฎของเลนซ์ กระแสเอ็ดดี้จะสร้างสนามแม่เหล็กสนามหนึ่งที่ตรงข้ามกับสนามแม่เหล็กที่สร้างมันขึ้นมา กระแสเอ็ดดี้จึงกลับมาเป็นปฏิปักษ์กับแหล่งที่มาของสนามแม่เหล็กนั้น ยกตัวอย่างเช่นพื้นผิวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่อยู่บริเวณใกล้เคียงจะออกแรงลากแรงหนึ่งบนแม่เหล็กที่กำลังเคลื่อนที่เพื่อต่อต้านกับการเคลื่อนที่ของแม่เหล็ก แรงลากนั้นเกิดขึ้นเนื่องจากกระแสเอ็ดดี้ที่ถูกเหนี่ยวนำในพื้นผิวโดยสนามแม่เหล็กที่กำลังเคลื่อนที่ ผลกระทบนี้จะถูกนำมาใช้ในตัวเบรกด้วยกระแสเอ็ดดี้ที่ถูกใช้ในการหยุดการหมุนของเครื่องมือไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วเมื่อเครื่องมือนั้นถูกถูกปิดกระแสไฟฟ้า กระแสที่ไหลผ่านความต้านทานของตัวนำยังกระจายพลังงานความร้อนในวัสดุอีกด้วย ดังนั้นกระแสเอ็ดดี้จึงเป็นแหล่งที่มาของการสูญเสียพลังงานในตัวเหนี่ยวนำ, หม้อแปลง, มอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ที่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) และเครื่องจักรกล AC อื่น ๆ ดังนั้นจึงมีความจำเป็นต้องมีการสร้างพิเศษให้กับอุปกรณ์เหล่านั้น เช่นการเคลือบแกนแม่เหล็กเพื่อลดกระแสเอ็ดดี้ กระแสเอ็ดดี้ยังถูกใช้อีกด้วยในการให้ความร้อนวัตถุในเตาเผาและอุปกรณ์ที่สร้างความร้อนโดยการเหนี่ยวนำ และในการตรวจสอบรอยแตกและตำหนิในชิ้นส่วนโลหะโดยใช้'เครื่องมือทดสอบกระแสเอ็ดดี้' บทนำทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป
ในการแสดงรายละเอียดอิทธิพลความโน้มถ่วงของเทห์ (body) จะมีประโยชน์หากคิดถึงสิ่งที่นักฟิสิกส์เรียกโพรบ (probe) หรืออนุภาคทดสอบ คือ อนุภาคที่ได้รับอิทธิพลจากความโน้มถ่วง แต่ยังเล็กและเบาจนไม่ต้องสนใจผลความโน้มถ่วงของมันเอง เมื่อปราศจากความโน้มถ่วงและแรงภายนอกอื่น อนุภาคทดสอบเคลื่อนเป็นเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ ในภาษาปริภูมิ-เวลา การเคลื่อนที่นี้เทียบเท่าการกล่าวว่าอนุภาคทดสอบเคลื่อนที่ตามเวิลด์ไลน์ (world line) ตรงในปริภูมิ-เวลา เมื่อมีความโน้มถ่วง ปริภูมิ-เวลาเป็นนอกแบบยูคลิดหรือมีความโค้ง และในปริภูมิ-เวลาโค้ง เวิลด์ไลน์ตรงอาจไม่มีอยู่ แต่อนุภาคทดสอบเคลื่อนที่ตามแนวเรียก จีออเดสิก (geodesic) ที่ "ตรงเท่าที่เป็นไปได้" นั่นคือ แนวนี้ตามวิถีสั้นสุดระหว่างจุดเริ่มต้นและสิ้นสุด เมื่อพิจารณาความโค้งด้วย  วิทยาแผ่นดินไหว
คลื่นไหวสะเทือน (seismic wave) โดยทั่วไปหมายถึงคลื่นที่เกิดขึ้นเนื่องจากแผ่นดินไหว คลื่นประเภทนี้สามารถเดินทางผ่านตัวกลางที่เป็นของแข็งหรือของเหลว มีความสามารถในการเคลื่อนที่ในตัวกลางและสามารถถูกสะท้อนหรือหักเหได้ในรอยต่อระหว่างตัวกลางสองชนิด นักธรณีวิทยาใช้คลื่นไหวสะเทือนในการศึกษาโครงสร้างภายในของโลก แรง
ในนิยามเบื้องต้นของแรงอาจกล่าวได้ว่า แรงคือ "สิ่งที่ก่อให้เกิดความเร่ง เมื่อกระทำเดี่ยวๆ" 
ในความหมายเชิงปฏิบัติ แรงสามารถแบ่งได้เป็นสองกลุ่ม คือแรงปะทะ และแรงสนาม แรงปะทะจะต้องมีการปะทะทางกายภาพของสองวัตถุ เช่นค้อนตีตะปู หรือแรงที่เกิดจากก๊าซใต้ความกดดัน ก๊าซที่เกิดจากการระเบิดของดินปืนทำให้ลูกกระสุนปืนใหญ่พุ่งออกจากปืนใหญ่ ในทางกลับกัน แรงสนามไม่ต้องการการสัมผัสกันของสื่อกลางทางกายภาพ แรงโน้มถ่วง และ แม่เหล็กเป็นตัวอย่างของแรงชนิดนี้ อย่างไรก็ตาม โดยพื้นฐานแล้วทุกแรงเป็นแรงสนาม แรงที่ค้อนตีตะปูในตัวอย่างก่อนหน้านี้ ที่จริงแล้วเป็นการปะทะกันของแรงไฟฟ้าจากทั้งค้อนและตะปู แต่ทว่าในบางกรณีก็เป็นการเหมาะสมที่เราจะแบ่งแรงเป็นสองชนิดแบบนี้เพื่อง่ายต่อความเข้าใจ การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
การสลับของสนามแม่เหล็กในอดีตสามารถพบถูกบันทึกอยู่ในแร่เหล็กของแหล่งสะสมตะกอนที่แข็งตัวเป็นหินหรือในลาวาภูเขาไฟที่เย็นตัวลงบนพื้นโลก อย่างไรก็ตามเดิมทีนั้นการสลับของสนามแม่เหล็กโลกในอดีตสังเกตเห็นเป็นครั้งแรกจากค่าผิดปรกติของแถบแม่เหล็กบนพื้นมหาสมุทร ลอว์เลนซ์ มอร์เลย์ เฟรด ไวน์ และ ดรัมมอนด์ แมตทิวส์ได้ทำการเชื่อมต่อการแยกเคลื่อนที่แผ่ออกของพื้นสมุทรในสมมุติฐานมอร์เลย์-ไวน์-แมตทิวส์ [2][3]ซึ่งต่อมานำไปสู่การพัฒนาทฤษฎีเพลตเทคโทนิก ที่ก่อให้เกิดที่ว่าพื้นสมุทรมีการแยกเคลื่อนที่แผ่ออกไปในอัตราที่ค่อนข้างคงที่ นี้ยังผลให้แถบบนพื้นสมุทรจากการที่ขั้วของสนามแม่เหล็กโลกในอดีตสามารถอนุมานได้จากข้อมูลการวัดค่าของเครื่องวัดสนามแม่เหล็กไปตามพื้นสมุทร อย่างไรก็ตามเพราะว่าไม่มีพื้นสมุทรส่วนที่ไม่เกิดการมุดตัว (หรือพื้นสมุทรที่เคลื่อนย้อนมุมต่ำไปบนแผ่นทวีปอย่างเช่นกรณีของโอฟิโอไลต์) ที่มีอายุมากว่าประมาณ 180 ล้านปี ดังนั้นจึงมีความจำเป็นที่จะต้องใช้วิธีการอื่นๆที่จะตรวจหาการสลับขั้วที่มีอายุแก่กว่านี้ หินตะกอนทั้งหมดประกอบไปด้วยแร่ที่อุดมไปด้วยเหล็กจำนวนเล็กน้อยซึ่งทิศทางการวางตัวได้รับอิทธิพลมาจากสนามแม่เหล็กโลก ณ ช่วงเวลาที่มันสะสมตัวอยู่ ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมมีความเป็นไปได้ที่จะสกัดข้อมูลความแปรผันในสนามแม่เหล็กออกจากเนื้อหินตะกอนชนิดต่างๆได้ อย่างไรก็ตามกระบวนการการก่อเกิดใหม่ (diagenesis) หลังจากการฝังกลบอาจทำลายหลักฐานของสนามแม่เหล็กดั้งเดิมเหล่านี้ได้ สถานีอวกาศนานาชาติ
แรงลากที่เกิดจากชั้นบรรยากาศที่หลงเหลืออยู่ การสั่นที่เกิดจากระบบทางกลและลูกเรือบนสถานีอวกาศ การปรับการโคจรโดยไจโรสโคปและเครื่องปรับทิศทาง การแยกจากศูนย์กลางมวลที่แท้จริงของสถานี ชิ้นส่วนของสถานีอวกาศที่มิได้อยู่ในตำแหน่งศูนย์กลางมวลที่แท้จริงมีแนวโน้มจะเคลื่อนไปตามวงโคจรของตัวเอง ทว่าด้วยการเชื่อมต่อทางกายภาพทำให้การเคลื่อนที่เช่นนั้นเป็นไปไม่ได้ ดังนั้นชิ้นส่วนแต่ละชิ้นจึงมีความเร่งน้อยๆ เกิดจากแรงที่ตรึงมันเอาไว้กับสถานีขณะเคลื่อนไปในวงโคจร[96] เราอาจเรียกแรงเช่นนี้ว่า แรงไทดัล ก็ได้ แรงเคลื่อนไฟฟ้า
แหล่งที่มาของแรงเคลื่อนไฟฟ้าอาจจะคิดได้ว่าเป็นชนิดหนึ่งของ"ปั้มประจุ"ที่ทำหน้าที่ในการเคลื่อนย้ายประจุบวกจากจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำผ่านตัวมันเองไปยังจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าที่สูงกว่า ... โดยวิธีการทางเคมี, ทางกลไกหรือทางอื่น ๆ แหล่งที่มาของแรงเคลื่อนไฟฟ้าจะทำงาน "dW" บนประจุนั้นเพื่อที่จะเคลื่อนย้ายประจุไปยังขั้วที่มีศักยภาพสูง แรงเคลื่อนไฟฟ้า "ℰ" ของแหล่งที่มาจะถูกกำหนดให้เป็นงาน "dW" ที่ทำบนประจุ "dq" ดังนั้น "ℰ" = "dW/dq"
ราวปี 1830 ไมเคิล ฟาราเดย์ระบุว่าปฏิกิริยาในแต่ละรอยต่อสองรอยต่อระหว่างขั้วไฟฟ้ากับสารอิเล็กโทรไลต์จะให้ "EMF" สำหรับเซลล์ไฟฟ้า นั่นคือ ปฏิกิริยาเหล่านี้เป็นตัวขับเคลิ่อนกระแสและไม่ได้เป็นแหล่งที่มาของพลังงานที่ไม่มีที่สิ้นสุดอย่างที่ติดไว้แต่แรก ในกรณีของวงจรเปิด การแยกตัวของประจุจะดำเนินต่อไปจนกระทั่งสนามไฟฟ้าจากประจุที่ถูกแยกตัวมีปริมาณเพียงพอที่จะหยุดปฏิกิริยา หลายปีก่อนหน้านี้ อาเลสซานโดร โวลตา ผู้ที่วัดความต่างศักย์ของจุดสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะ (ขั้วไฟฟ้ากับอิเล็กโทรด) ของเซลล์ของเขา เขาได้ให้ความคิดเห็นที่ไม่ถูกต้องที่ว่าจุดสัมผัสเพียงอย่างเดียว (โดยไม่คำนึงถึงปฏิกิริยาทางเคมี) เป็นต้นกำเนิดของ EMF สนามไฟฟ้า
สมมุติว่าอนุภาคตัวหนึ่งอยู่นิ่ง และอนุภาคอีกตัวเป็น "ประจุทดสอบ" จากสมการด้านบนจะเห็นว่าแรงกระทำที่เกิดขึ้นบนประจุทดสอบนั้นแปรผันตรงกับขนาดของประจุทดสอบ นิยามของสนามไฟฟ้าคืออัตราส่วนคงที่ระหว่างขนาดของประจุและขนาดของแรงที่เกิดขึ้น คือ สูตร แรงต้านสนามไฟฟ้า
ในทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า แรงต้านสนามไฟฟ้า () เป็นตัวชี้วัดความต้านทานที่ถูกสร้างขึ้นเมื่อมีการก่อตัวของสนามไฟฟ้าในตัวกลาง พูดอีกอย่าง แรงต้านสนามไฟฟ้าเป็นตัววัดว่าสนามไฟฟ้าจะถูกกระทบอย่างไร และแรงนี้จะได้รับผลกระทบอย่างไรจากตัวกลางไดอิเล็กทริกหนึ่ง แรงต้านสนามไฟฟ้าของตัวกลางหนึ่งจะอธิบายถึงว่าสนามไฟฟ้า(ให้ถูกต้องมากขึ้น, คือฟลักซ์)มีจำนวนมากน้อยเท่าใดที่ถูก 'สร้าง' ขึ้นต่อหน่วยประจุในตัวกลางนั้น ฟลักซ์ไฟฟ้าจะเกิดขึ้นมากในตัวกลางที่มีแรงต้าน(ต่อหน่วยประจุ)ต่ำเนื่องจากปรากฏการณ์ของการเป็นขั้ว แรงต้านสนามไฟฟ้าจะเกี่ยวข้องโดยตรงกับความอ่อนไหวทางไฟฟ้าซึ่งเป็นตัวชี้วัดว่าสารไดอิเล็กทริกหนึ่งจะกลายเป็นขั้วไฟฟ้าในการตอบสนองต่อสนามไฟฟ้าได้ง่ายแค่ไหน ดังนั้น แรงต้านสนามไฟฟ้าจะเกี่ยวข้องกับความสามารถของวัสดุที่จะต้านทานต่อสนามไฟฟ้า การสร้างภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็ก
สนามแม่เหล็กที่มีการปิด-เปิดไล่ระดับอย่างรวดเร็วสามารถก่อให้เกิดการกระตุ้นที่เส้นประสาทได้. อาสาสมัครรายงานความรู้สึกกระตุกเมื่อสัมผัสกับสนามแม่เหล็กที่สลับเปิดปิดอย่างรวดเร็ว, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแขนขาของพวกเขา[43][44]. เหตุผลที่เส้นประสาทส่วนปลายถูกกระตุ้นก็คือสนามแม่เหล็กที่มีการเปลี่ยนแปลงได้เพิ่มขึ้นตามระยะห่างจากจุดศูนย์กลางของขดลวดไล่ระดับ (English: gradient coil) (ซึ่งซ้อนทับมากบ้างน้อยบ้างกับศูนย์กลางของแม่เหล็ก)[45]. แม้ว่า PNS ไม่ได้เป็นปัญหาสำหรับการไล่ระดับสนามที่ช้าหรืออ่อนที่ใช้ในวันแรกๆของ MRI, การไล่ระดับสนามที่เข้มข้นและสลับที่รวดเร็วที่ใช้ในเทคนิคเช่น EPI, fMRI, diffusion MRI, ฯลฯ มันสามารถในการสร้าง PNS. หน่วยงานกำกับดูแลของอเมริกาและยุโรปยืนยันว่าผู้ผลิตอยู่ด้านล่างของข้อจำกัด d</i><b data-parsoid='{"dsr":[28086,28093,3,3]}'>B/dt ที่ระบุไว้ (d</i><b data-parsoid='{"dsr":[28118,28125,3,3]}'>B/dt คือการเปลี่ยนแปลงในความแรงของสนามแม่เหล็กต่อหน่วยเวลา) หรือถ้าไม่เป็นเช่นนั้น จะพิสูจน์ให้เห็นว่าไม่มี PNS ถูกเหนี่ยวนำสำหรับลำดับการถ่ายภาพใดๆ. ผลมาจากข้อจำกัด d</i><b data-parsoid='{"dsr":[28299,28306,3,3]}'>B/dt, ระบบ MRI ในเชิงพาณิชย์ไม่สามารถใช้อัตราการใช้กำลังงานของเครื่องขยายการไล่ระดับสนามได้เต็มกำลังของมัน. ฟิสิกส์
ในบางครั้ง ฟิสิกส์ ถูกกล่าวว่าเป็น แก่นแท้ของวิทยาศาสตร์ (fundamental science) เนื่องจากสาขาอื่น ๆ ของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ เช่น ชีววิทยา หรือ เคมี ต่างก็มองได้ว่าเป็น ระบบของวัตถุต่าง ๆ หลายชนิดที่เชื่อมโยงกัน โดยที่เราสามารถสามารถอธิบายและทำนายพฤติกรรมของระบบดังกล่าวได้ด้วยกฎต่าง ๆ ทางฟิสิกส์ ยกตัวอย่างเช่น คุณสมบัติของสารเคมีต่าง ๆ สามารถพิจารณาได้จากคุณสมบัติของโมเลกุลที่ประกอบเป็นสารเคมีนั้น ๆ โดยคุณสมบัติของโมเลกุลดังกล่าว สามารถอธิบายและทำนายได้อย่างแม่นยำ โดยใช้ความรู้ฟิสิกส์สาขาต่าง ๆ เช่น กลศาสตร์ควอนตัม, อุณหพลศาสตร์ หรือ ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นต้น การสลับขั้วแม่เหล็กโลก
ในปี 1963 เฟรดเดอริกค์ ไวน์ และ ดรัมมอนด์ แมตทิวส์ ได้ให้คำอธิบายง่ายๆโดยการผสมผสานทฤษฏีการแยกเคลื่อนที่แผ่ออกของพื้นมหาสมุทรของแฮรี แฮมมอนด์ เฮสส์กับความรู้ด้านมาตรธรณีกาลของการสลับขั้วแม่เหล็กว่า ถ้าพื้นทะเลที่เกิดขึ้นมาใหม่มีสนามแม่เหล็กโลกแบบปัจจุบันแล้ว การแยกแผ่ออกไปของพื้นมหาสมุทรจากเทือกเขากลางสมุทรจะก่อให้เกิดแถบสนามแม่เหล็กที่ขนานไปกับแนวเทือกเขานั้นๆ[2] ลอว์เลนซ์ มอร์เลย์ ชาวแคนาดาก็ได้เสนออย่างอิสระโดยอธิบายในลักษณะคล้ายๆกันในเดือนมกราคม 1963 แต่ผลงานของเขาถูกปฏิเสธโดยวารสารวิทยาศาสตร์เนเจอร์และ Journal of Geophysical Research และก็ไม่ได้รับการตีพิมพ์จนกระทั่งปี 1967 ที่ได้ตีพิมพ์ใน Saturday Review ของสหรัฐอเมริกา[1] ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า
ในตอนนั้น เออร์สเตด ไม่ได้ให้คำอธิบายของปรากฏการณ์อันนั้นให้เป็นที่น่าพอใจได้ และก็ไม่ได้พยายามที่จะนำเสนอปรากฏการณ์ในรูปแบบของคณิตศาสตร์ อย่างไรก็ตาม อีกสามเดือนต่อมา เขาก็เริ่มค้นคว้าหาสาเหตุอย่างจริงจัง ไม่นานเขาก็พิมพ์สิ่งที่เขาค้นพบ พิสูจน์ว่ากระแสไฟฟ้าสร้างสนามแม่เหล็กเมื่อมีกระแสไหลผ่านเส้นลวด คำว่า เออร์สเตด จึงเป็นหน่วยวัดการเหนี่ยวนำของแม่เหล็ก ถูกตั้งให้เป็นเกียรติแก่เขาในฐานะมีคุณูปการต่อวิชาการด้านทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า
การค้นพบของเออร์สเตดมีผลทำให้มีการค้นคว้าในกลุ่มนักวิทยาศาสตร์กันอย่างมากมายในเรื่อง พลศาสตร์ไฟฟ้า หรืออิเล็กโทรไดนามิกส์ (electrodynamics; การปฏิสัมพันธ์ระหว่างไฟฟ้าและแม่เหล็ก) สาขานี้มีอิทธิพลต่อนักฟิสิกซ์ชาวฝรั่งเศสชื่อ อ็องเดร-มารี อ็องแปร์ ที่พัฒนารูปแบบทางคณิตศาสตร์แบบเดียวเพื่อแสดงอำนาจแม่เหล็กระหว่างตัวนำหลายตัวที่มีกระแสไหลผ่าน การค้นพบของเออร์สเตดยังเป็นก้าวสำคัญในการทำให้กรอบความคิดเกี่ยวกับพลังงานเป็นหนึ่งเดียว
การเป็นหนึ่งเดียว ทำให้ไมเคิล ฟาราเดย์ นำไปใช้ ขยายเพิ่มเติมโดยเจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ และสร้างสูตรบางส่วนขึ้นมาโดยโอลิเวอร์ เฮฟวีไซด์ และไฮน์ริช เฮิร์ตซ์ เป็นความสำเร็จอย่างสำคัญสำหรับฟิสิกส์เชิงคณิตศาสตร์ในศตวรรษที่ 19 ผลที่ตามมาไปไกลมาก หนึ่งในนั้นก็คือความเข้าใจในธรรมชาติของแสง ไม่เหมือนกับสิ่งที่นำเสนอในทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า แสงและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอื่น ๆ ในปัจจุบันถูกมองว่าอยู่ในรูปของปริมาณที่แน่นอน เป็นสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่รังสีออกไปด้วยตัวเองในรูปคลื่นแกว่งไปมาซึ่งถูกเรียกว่าโฟตอน ความถี่ในการแกว่งที่ต่างกันทำให้รูปแบบการแผ่อำนาจแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปแบบที่แตกต่างกัน จากคลื่นวิทยุที่มีความถี่ต่ำสุด ไปจนถึงความถี่ขนาดกลางที่เป็นแสงมองเห็นได้ และความถี่สูงสุดเป็นรังสีแกมมา ดาราศาสตร์
ดาราศาสตร์ คือวิชาวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาวัตถุท้องฟ้า (อาทิ ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ ดาวหาง และดาราจักร) รวมทั้งปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นจากนอกชั้นบรรยากาศของโลก โดยศึกษาเกี่ยวกับวิวัฒนาการ ลักษณะทางกายภาพ ทางเคมี ทางอุตุนิยมวิทยา และการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้า ตลอดจนถึงการกำเนิดและวิวัฒนาการของเอกภพ[1][2][3] วงโคจร
ในฟิสิกส์, วงโคจรเป็นเส้นทางโค้งแห่งแรงโน้มถ่วงของวัตถุรอบ ๆ จุดในอวกาศ, ตัวอย่างเช่นวงโคจรของดาวเคราะห์รอบจุดศูนย์กลางของระบบดาว, อย่างเช่นระบบสุริยะ วงโคจรของดาวเคราะห์มักจะเป็นวงรี วงโคจร คือ เส้นทางการเคลื่อนที่ของวัตถุหนึ่งรอบอีกวัตถุหนึ่ง โดยอยู่ภายใต้อิทธิพลแรงสู่ศูนย์กลาง อาทิ ความโน้มถ่วง ตัวอย่างเช่น วงโคจรของดวงจันทร์รอบโลก คำกริยาใช้ว่า "โคจร" เช่น โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ ดาวเทียมไทยคมโคจรรอบโลก แรงต้านแรงโน้มถ่วง
แรงต้านแรงโน้มถ่วง () คือแนวความคิดของการสร้างสถานที่หรือวัตถุที่เป็นอิสระจากแรงโน้มถ่วง มันไม่ได้หมายถึงการไม่มีของน้ำหนักภายใต้แรงโน้มถ่วงที่ประสบกับเหตุการณ์ในการตกอย่างอิสระหรือในวงโคจร หรือความสมดุลระหว่างแรงโน้มถ่วงกับแรงอื่น ๆ บางชนิด เช่น เช่นแรงยกทางแม่เหล็กไฟฟ้าหรือทางอากาศพลศาสตร์ แรงต้านแรงโน้มถ่วงเป็นแนวคิดที่เกิดขึ้นในนิยายวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริบทของการขับเคลื่อนยานอวกาศ ตัวอย่างแรก ๆ คือ สารสกัดกั้นแรงโน้มถ่วง "คาโวฮีเต" (Cavorite) ในนิยายวิทยาศาสตร์ของเอช. จี. เวลส์ (H. G. Wells) เรื่อง "มนุษย์คนแรกบนดวงจันทร์" (The First Men in the Moon) ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า
คำว่า "แม่เหล็กไฟฟ้า" มาจากข้อเท็จจริงที่ว่า สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กไม่สามารถแยกออกจากกันได้ ถ้ากฎของฟิสิกส์จะเหมือนกันใน ทุก กรอบอ้างอิงเฉื่อย (Inertia frame of reference) การเปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดสนามไฟฟ้า (เรียกว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ปรากฏการณ์นี้เป็นพื้นฐานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์ไฟฟ้านั่นเอง) ในทางกลับกัน การเปลี่ยนแปลงสนามไฟฟ้า ก็ทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า
ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า () เป็นสาขาหนึ่งของวิชาฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษา แรงแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเป็นปฏิสัมพันธ์ทางกายภาพชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นระหว่างอนุภาคใดๆที่มีประจุไฟฟ้า แรงแม่เหล็กไฟฟ้ามักจะแสดงสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นสนามไฟฟ้า, สนามแม่เหล็ก, และแสง แรงแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นหนึ่งในสี่ปฏิสัมพันธ์พื้นฐานในธรรมชาติ อีกสามแรงพื้นฐานได้แก่ อันตรกิริยาอย่างเข้ม, อันตรกิริยาอย่างอ่อน และแรงโน้มถ่วง แรงเคลื่อนไฟฟ้า
ในการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า EMF สามารถถูกกำหนดรอบ ๆ วงรอบปิดวงหนึ่งว่าเป็นงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่กระทำบนประจุตัวหนึ่งถ้ามันเดินทางรอบวงนั้นหนึ่งรอบ (ในขณะที่ประจุเดินทางรอบวงลูป มันก็สามารถสูญเสียพลังงานไปพร้อมกันพลังงานที่ได้รับมาผ่านความต้านทานกลายเป็นพลังงานความร้อน) สำหรับสนามแม่เหล็กที่แปรผันตามเวลาที่มีการเชื่อมโยงอยู่กับลูป สนามศักย์ไฟฟ้​​าที่มีหน่วยเป็นสเกลาร์จะยังไม่ถูกกำหนดเนื่องจากสนามไฟฟ้าแบบเวกเตอร์ยังคงไหลเวียน แต่อย่างไรก็ตาม EMF ก็ทำงานแล้วและสามารถวัดได้เป็นศักย์ไฟฟ้าเสมือนรอบลูปนั้น ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า
ออร์สเตดไม่ใช่คนเดียวที่ทดสอบความสัมพันธ์ระหว่างไฟฟ้ากับแม่เหล็ก ในปี ค.ศ. 1802 เกียน โดเมนิโก โรมานยอซิ นักวิชาการกฎหมายชาวอิตาลี ขยับเข็มแม่เหล็กด้วยประจุไฟฟ้าสถิต สิ่งที่เกิดขึ้นจริงคือ ไม่มีกระแสกัลวานิกไหล จึงไม่มีอำนาจแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้น การค้นพบถูกตีพิมพ์ในหนังสือพิมพ์อิตาลีในปี ค.ศ. 1802 แต่ถูกกลุ่มนักวิทยาศาสตร์มองข้ามไปในสมัยนั้น
เราอาจเข้าใจสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าจะสร้างสนามไฟฟ้า และทำให้เกิดแรงไฟฟ้าขึ้น แรงนี้ทำให้เกิดไฟฟ้าสถิต และทำให้เกิดการไหลของประจุไฟฟ้า (กระแสไฟฟ้า) ในตัวนำขึ้น ขณะเดียวกัน อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ จะสร้างสนามแม่เหล็ก และทำให้เกิดแรงแม่เหล็กต่อวัตถุที่เป็นแม่เหล็ก วงโคจร
อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) สามารถที่จะแสดงให้เห็นได้ว่าแรงโน้มถ่วงนั้นเกิดจากความโค้งของกาล-อวกาศ (space-time)หรืออาจจะแปลว่าปริภูมิก็ได้ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเป็นทฤษฎีเชิงเรขาคณิตที่ถือหลักว่ามวลและพลังงานทำให้เกิดการโค้งงอของกาล-อวกาศ การโค้งนี้ส่งผลต่อเส้นทางการเคลื่อนที่ของอนุภาคอิสระรวมทั้งแสง และเขาก็สามารถที่จะลบล้างสมมติฐานของนิวตันที่ว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงแพร่กระจายตัวออกไปอย่างทันทีทันใดของแรงโน้มถ่วงลงได้อีกด้วย ฟิสิกส์เชิงคณิตศาสตร์
ฟิสิกส์เชิงคณิตศาสตร์ () เป็นสาขาวิชาฟิสิกส์ที่ใช้หลักการทางคณิตศาสตร์ในการแก้ปัญหา โดยอาจแบ่งได้เป็น 2 ยุค คือยุคแรกหรือยุคคลาสสิก ฟิสิกส์เชิงคณิตศาสตร์ได้รับการคิดค้นเพื่อใช้แก้ปัญหาทางกลศาสตร์ ทฤษฎีไฟฟ้าแม่เหล็ก และอุณหพลศาสตร์เป็นต้น และฟิสิกส์เชิงคณิตศาสตร์ยุคหลังหรือยุคใหม่ได้รับการคิดค้นเพื่อแก้การปัญหาในส่วนกลศาสตร์ควอนตัม ทฤษฎีสัมพัทธภาพ รวมทั้งทฤษฎีสตริงและทฤษฎีแห่งสรรพสิ่ง นักคณิตศาสตร์ฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียง ได้แก่ แบลซ ปัสกาล, ไอแซก นิวตัน, เลอ็อนฮาร์ท อ็อยเลอร์, โฌแซ็ฟ-หลุยส์ ลากร็องฌ์, ฌ็อง เลอ รง ดาล็องแบร์, อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์, เจมส์ คลาร์ก แมกซ์เวลล์, ลอร์ด เคลวิน, โจซิอาห์ วิลลาร์ด กิบส์, ดาวิท ฮิลเบิร์ท, อ็องรี ปวงกาเร, สตีเฟน ฮอว์กิง เป็นต้น เดอะบิกแบงเธียรี
วิทยาศาสตร์ยังเข้ามาพัวพันกับชีวิตรักของตัวละครด้วย เลสลีเลิกกับเลนเนิร์ดเมื่อเขาสนับสนุนเชลดอนเรื่องทฤษฎีสตริงมากกว่าเรื่องแรงโน้มถ่วงวงวนควอนตัม[33] เมื่อเลนเนิร์ดเดินทางไปทำงานวิจัยที่อาร์กติกกับเชลดอน ราจ และฮาวเวิร์ดเป็นเวลา 3 เดือน ทำให้เลนเนิร์ดกับเพนนีต้องห่างกันขณะความสัมพันธ์กำลังพรั่งพรู เมื่อเบอร์นาเดตต์สนใจงานของเลนเนิร์ด ทำให้เพนนีและฮาวเวิร์ดต่างอิจฉา จนทำให้ฮาวเวิร์ดต้องปะทะเลนเนิร์ด และเพนนีต้องไปให้เชลดอนสอนวิชาฟิสิกส์ให้[34] เชลดอนและเอมีเลิกคบกันในระยะสั้นหลังจากทะเลาะกันว่าสาขาวิชาของใครเหนือกว่ากัน[35] การแพทย์ทางเลือก
การรักษาด้วยสนามพลังชีวภาพมีความตั้งใจที่จะให้มีอิทธิพลต่อสนามพลังที่(อ้างว่า)ล้อมรอบและเจาะเข้าไปในร่างกาย นักเขียนดังที่ได้ระบุไว้โดยนักดาราศาสตร์และผู้สนับสนุนความคิดด้านลบ (การมองในแง่ร้ายทางวิทยาศาสตร์) Carl Sagan (1934-1996) ได้อธิบายการขาดหลักฐานเชิงประจักษ์ที่จะสนับสนุนการดำรงอยู่ของสนามพลังสมมุติที่การรักษาเหล่านี้ได้รับการยืนยัน ธรณีฟิสิกส์
ธรณีฟิสิกส์ () เป็นศาสตร์สาขาหนึ่งของธรณีวิทยา ว่าด้วยการศึกษาปรากฏการณ์ต่างๆ ทางธรณีวิทยา โดยใช้วิธีการทางกายภาพฟิสิกส์ ได้แก่ การศึกษาสมบัติและกระบวนการทางธรรมชาติ ที่เกี่ยวข้องกับภาคพื้นดิน อุทกภาค (hydrosphere) บรรยากาศ และความสัมพันธ์ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ นอกจากนี้ยังมีความหมายถึงการใช้เครื่องมือเพื่อศึกษาดวงจันทร์และดาวเคราะห์ด้วย ไอแซก นิวตัน
งานเขียนในปี พ.ศ. 2230 เรื่อง Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (เรียกกันโดยทั่วไปว่า Principia) ถือเป็นหนึ่งในหนังสือที่มีอิทธิพลที่สุดในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ เป็นรากฐานของวิชากลศาสตร์ดั้งเดิม ในงานเขียนชิ้นนี้ นิวตันพรรณนาถึง กฎแรงโน้มถ่วงสากล และ กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน ซึ่งเป็นกฎทางวิทยาศาสตร์อันเป็นเสาหลักของการศึกษาจักรวาลทางกายภาพตลอดช่วง 3 ศตวรรษถัดมา นิวตันแสดงให้เห็นว่า การเคลื่อนที่ของวัตถุต่างๆ บนโลกและวัตถุท้องฟ้าล้วนอยู่ภายใต้กฎธรรมชาติชนิดเดียวกัน โดยแสดงให้เห็นความสอดคล้องระหว่างกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ของเคปเลอร์กับทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของตน ซึ่งช่วยยืนยันแนวคิดดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางจักรวาล และช่วยให้การปฏิวัติวิทยาศาสตร์ก้าวหน้ายิ่งขึ้น สนามแม่เหล็ก
สนามแม่เหล็กคือปริมาณที่บ่งรงกระทำบนประจุที่กำลังเคลื่อนที่ สนามแม่เหล็กเป็นสนามเวกเตอร์และทิศของสนามแม่เหล็ก ณ ตำแหน่งใดๆ คือทิศที่เข็มของเข็มทิศวางตัวอย่างสมดุล กระแสเอ็ดดี้
โดยใช้ แม่เหล็กไฟฟ้า ที่มีสวิทชิ่งแบบอิเล็กทรอนิกส์เทียบได้กับ การควบคุมความเร็วด้วยอิเล็กทรอนิกส์ มันเป็นไปได้ในการสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เคลื่อนไหวได้ในทุกทิศทาง ตามที่ได้อธิบายไว้ในส่วนข้างบนเกี่ยวกับเบรกด้วยกระแสเอ็ดดี้ พื้นผิวตัวนำที่ไม่ใช่พวก ferromagnetic มีแนวโน้มที่จะอยู่เฉย ๆ ภายในสนามที่เคลื่อนไหวนี้ เมื่อสนามนี้มีการเคลื่อนไหวอย่างไรก็ตาม ยานพาหนะสามารถลอยและถูกขับเคลื่อนได้ นี่เทียบได้กับ Maglev แต่ไม่ได้ผูกติดกับราง ทฤษฎีสนามผลึก
ทฤษฎีสนามผลึก () เป็นแบบจำลองที่อธิบายการสูญเสียดีเจเนเรซีของระดับพลังงานของออร์บิทัลซึ่งเป็นผลมาจากอันตรกิริยาแบบไฟฟ้าสถิตโดยอิเล็กตรอนในไอออนลบหรือโมเลกุลรอบๆออร์บิทัลนั้นๆ โดยปกติแล้วจะประยุกต์ใช้กับ "d"- และ "f"-ออร์บิทัล ทฤษฎีนี้เป็นประโยชน์ในการอธิบายสมบัติเชิงแสงโดยของสารประกอบของโลหะแทรนซิชัน โดยเฉพาะสมเปกตรัมการดูดกลืนแสงของสารละลาย การเกิดสีของสารประกอบ เอนทัลปีของการเกิดไฮเดรชัน (enthalpy of hydration) สมบัติทางแม่เหล็ก และโครงสร้างสปินเนล (spinel) ของสารเชิงซ้อนของโลหะแทรนซิชัน เป็นต้น โดยทฤษฎีนี้ถูกเสนอและพัฒนาขึ้นโดยนักฟิสิกส์สองคน ได้แก่ ฮันส์ เบเทอ และ จอห์น ฮัสบรูค แวน เลกก์ (John Hasbrouck van Vleck) ในปีช่วงทศวรรษ 1930 ทฤษฎีสนามผลึกยังถูกพัฒนาต่อยอดโดยประยุกต์ใช้ทฤษฎีออร์บิทัลเชิงโมเลกุลและเกิดทฤษฎีใหม่ชื่อว่า ทฤษฎีสนามลิแกนด์ (Ligand Field Theory; LFT) ซึ่งใช้ในการอธิบายพันธะเคมีในสารประกอบเชิงซ้อนของโลหะแทรนซิชันได้เป็นอย่างดี ฟิสิกส์
ฟิสิกส์ (, [phusikos], "เป็นธรรมชาติ" และ [phusis], "ธรรมชาติ") เป็นวิทยาศาสตร์สาขาธรรมชาติที่ศึกษาเกี่ยวกับ 1. เรื่องสสาร
. ฟิสิกส์เป็นหนึ่งในวิชาพื้นฐานที่สุดของวิทยาศาสตร์ โดยเป้าหมายคือการศึกษาว่า "จักรวาลทำงานอย่างไร?" สนามแม่เหล็ก
แมกซ์เวลล์มีผลงานชิ้นสำคัญในการรวมปรากฏการณ์ไฟฟ้าและแม่เหล็กเข้าด้วยกัน และสร้างชุดสมการสี่สมการขึ้นเพื่ออธิบายปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับสนามทั้งสองแบบ แต่ด้วยการอธิบายแบบแมกซ์เวลนี้ ยังคงมองปรากฏการณ์ทั้งสองแยกเป็นสนามสองชนิด ซึ่งมุมมองนี้เปลี่ยนไปเมื่อไอน์สไตน์ใช้หลักการของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษแสดงให้เห็นว่า ทั้งสองปรากฏการณ์เป็นเพียงด้านสองด้านของสิ่งเดียวกัน (เทนเซอร์ rank 2 อันหนึ่ง) และผู้สังเกตคนหนึ่งอาจจะรับรู้แรงแม่เหล็ก ในขณะที่ผู้สังเกตคนที่สองรับรู้เป็นแรงไฟฟ้าอย่างเดียวก็ได้ ดังนั้นในมุมมองของสัมพัทธภาพพิเศษ สนามแม่เหล็กจึงเป็นเพียงรูปหนึ่งของแรงไฟฟ้าที่เกิดจากประจุที่กำลังเคลื่อนที่อยู่เท่านั้น และสามารถจะคำนวณได้หากเรารู้แรงไฟฟ้าและการเคลื่อนที่ของประจุเทียบกับผู้สังเกต เทคโนโลยี
เทคโนโลยีกับวิทยาศาสตร์มีความสัมพันธ์กันมาก เทคโนโลยีเกิดจากพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ที่ถ่ายทอดมาจากประเทศตะวันตก ซึ่งศึกษาค้นคว้าทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์มาอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ยุคปฏิวัติวิทยาศาสตร์ (คริสต์ศตวรรษที่ 16-17) ทำให้การพัฒนาเทคโนโลยีเจริญก้าวหน้าควบคู่ไปกับวิทยาศาสตร์ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นความรู้ที่เกิดจากการสังเกตปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ คือการพยายามที่อธิบายว่าทำไมจึงเกิดอย่างนั้น เช่น นักฟิสิกส์ อธิบายว่า เมื่อขดลวดตัดสนามแม่เหล็กจะได้กระแสไฟฟ้า และน้ำเกิดจากไฮโดรเจนผสมกับออกซิเจน เป็นต้น ตั้งเป็นกฎเกณฑ์และทฤษฎีเพื่อถ่ายทอดและสอนให้ผู้อื่นได้ศึกษาและพัฒนา วิศวกรรมการบินและอวกาศ
วิศวกรรมการบินและอวกาศเกี่ยวข้องกับการออกแบบ, การสร้าง, และการศึกษาวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังคุณสมบัติของแรงและคุณสมบัติทางกายภาพของอากาศยาน, จรวด, ยานบิน, และยานอวกาศ. สาขานี้ยังครอบคลุมถึงลักษณะทางอากาศพลศาสตร์และพฤติกรรม, ปีก airfoil, พื้นผิวการควบคุมการบิน, การยกตัว, การลากทางอากาศพลศาสตร์, และคุณสมบัติอื่น ๆ ของพวกมัน. ความโน้มถ่วงเชิงควอนตัม
ปัญหาความยากลำบากในความสอดคล้องกันของทฤษฎีเหล่านี้ในทุกสเกลวัดระดับของพลังงานที่มาจากสมมติฐานที่แตกต่างกันว่าทฤษฎีทั้งหลายเหล่านี้นั้นจะทำอย่างไรถึงจะเข้าใจกลไกการทำงานของจักรวาลได้ ทฤษฎีสนามควอนตัมนั้นขึ้นอยู่กับสนามอนุภาคที่ฝังตัวอยู่ในกาล-อวกาศแบบแบนของสัมพัทธภาพพิเศษ ในโมเดลของสัมพัทธภาพทั่วไปแรงโน้มถ่วงจะเป็นส่วนโค้งภายในกาล-อวกาศที่มีการเปลี่ยนแปลงในขณะที่เกิดการเคลื่อนย้ายของมวลแห่งแรงโน้มถ่วง วิทยาศาสตร์การกีฬา
3. ชีวกลศาสตร์ คือ ศาสตร์ที่ว่าด้วยการทำงานของกล้ามเนื้อ กระดูก เอ็น และข้อต่อ เพื่อนำไปสู่การใช้แรง ในการเคลื่อนไหวหรือปฏิบัติทักษะ อย่างไรให้มีประสิทธิภาพสูงสุด ในแต่ละชนิดหรือประเภทกีฬา ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาหรือปรับปรุงแก้ไขข้อบกพร่องทางด้านเทคนิคทักษะกีฬาแต่ละบุคคลได้อย่างกลมกลืนกับระดับความสามารถที่เป็นจริงของนักกีฬาผู้นั้นมิใช้ต้องทำตามหรือเลียนแบบแช้มป์ โดยที่มิได้เรียนรู้สภาพพื้นฐาน การฝึกซ้อมและความแตกต่างของร่างกายในแต่ละบุคคล สนามแรงบิด (วิทยาศาสตร์เทียม)
อีกตัวอย่างหนึ่งของการขอทุนวิจัยเช่นการทดลองใน ค.ศ. 1994 โดยกลุ่มวิจัยอิสระของรัสเซียภายใต้ชื่อ "VENT" (VEnture for Non-traditional Technologies) [9] ซึ่งอ้างว่าสามารถลดความต้านทานไฟฟ้าของทองแดงลงเหลือ 1/80 ของค่าความต้านทานตั้งต้นเมื่อนำมันไปผ่านเครื่องกำเนิดสนามแรงบิด (Torsion Field Generator) กลุ่มดังกล่าวได้ยื่นขอทุนจากรัฐบาลสหภาพรัสเซียเพื่อเปิดโรงงาน และสัญญาว่าจะสามารถประหยัดการใช้พลังงานลงได้จำนวนมาก ตัวอย่างของทองแดงที่ผ่าน และ ไม่ผ่านเครื่องกำเนิดสนามแรงบิดถูกนำไปทดสอบต่างหากภายใต้การสังเกตการณ์ของตัวแทนของ VENT และพบว่า ความต้านทานไฟฟ้าของทั้งสองตัวอย่างนอกจากจะเท่ากันแล้ว [ (2.08+/-0.02) ×10−7 Ωm และ (2.05+/-0.02) ×10−7 Ωm] ค่าความต้านทานของทั้งสองตัวอย่างยังเลวกว่าทองแดงที่ใช้ในอุตสาหกรรมเสียอีกด้วย (1.7×10−8 Ωm) [9] พาหะแรง
ในฟิสิกส์ของอนุภาค ทฤษฎีสนามควอนตัม เช่นแบบจำลองมาตรฐาน จะถูกใช้อธิบายธรรมชาติในแง่ของสนามฟิสิกส์ แต่ละสนามจะมีคำอธิบายประกอบเป็นชุดของอนุภาคแต่ละชนิด แรงที่เกิดระหว่างสองอนุภาคสามารถจะอธิบายได้ว่าเป็นการกระทำของสนามแรงที่สร้างขึ้นโดยอนุภาคหนึ่งกระทำบนอีกอนุภาคหนึ่ง หรือเป็นการแลกเปลี่ยนของอนุภาคพาหะของแรงเสมือนของสองอนุภาคนั้นกระทำต่อกัน อย่างใดอย่างหนึ่ง สนามแม่เหล็กของโลก
ยังไม่มีทฤษฎีใดสามารถอธิบายได้แน่ชัดว่าการกลับขั้วของสนามแม่เหล็กโลกเกิดขึ้นเนื่องจากอะไร นักวิทยาศาสตร์บางส่วนได้สร้างแบบจำลองแกนโลกขึ้นโดยที่ภายในสนามแม่เหล็กเป็นแบบ quasi-stable และขั้วแม่เหล็กสามารถเปลี่ยนข้างเองได้จากขั้วหนึ่งไปยังอีกขั้วหนึ่งเมื่อเวลาผ่านไปหลายหมื่นปี นักวิทยาศาสตร์อีกส่วนหนึ่งเสนอว่าการเปลี่ยนขั้วแม่เหล็กนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเอง แต่น่าจะมีการกระตุ้นจากภายนอกเช่นจากการถูกดาวหางพุ่งชน และทำให้เกิดการ "restart" โดยขั้วแม่เหล็กด้าน "เหนือ" อาจจะชี้ไปทางเหนือหรือใต้ก็ได้ ปรากฏการณ์ภายนอกนี้ไม่น่าจะสร้างให้เกิดการเปลี่ยนขั้วแม่เหล็กแบบเป็นวงรอบได้ เมื่อพิจารณาจากอายุของแอ่งปะทะเทียบกับช่วงเวลาการกลับขั้วที่ศึกษาได้  เคมีเชิงฟิสิกส์
เคมีเชิงฟิสิกส์ ( แต่เดิมเรียกเคมีกายภาพ) คือศาสตร์สาขาหนึ่งของวิชาเคมีที่มีเนื้อหาเชื่อมโยงและคาบเกี่ยวกับวิชาการสาขาอื่นๆดังนี้
การศึกษาทดลองในสาขาวิชานี้จะทำในระดับโมเลกุลแต่การสังเกตและประเมินผลจะปฏิบัติกันในระดับที่สามารถสังเกตได้ในชีวิตประจำวันเช่นการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ความดัน ปริมาตร ความร้อนและงาน ของวัสดุในสภาวะที่เป็นของแข็ง ของเหลว หรือแก๊ส แล้วเอาไปเปรียบเทียบกับการเปลี่ยนแปลงระดับโมเลกุลที่เรามองไม่เห็น อาจกล่าวได้ว่าวิชาเคมีฟิสิกส์ก่อกำเนิดขึ้นเมื่อปี 1876 โดยวิลลาร์ด กิบส์ (Willard Gibbs) เสนอผลงานการเขียนของเขาชื่อเรื่อง "ดุลยภาพของสสารต่างชนิดกัน" (On the Equilibrium of Heterogeneous Substances) ทำให้เกิดกฎและทฤษฎีดังนี้ ทฤษฎีความผูกพัน
ต่อจากการพิมพ์บทความเหล่านั้น โบลบี้ได้สืบหาความเข้าใจใหม่ ๆ จากสาขาชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการ พฤติกรรมวิทยา จิตวิทยาพัฒนาการ ประชานศาสตร์ และทฤษฎีระบบควบคุม
แล้วเสนออย่างสร้างสรรค์ว่า กลไกที่เป็นเหตุความผูกพันของทารกต่อผู้ดูแลเกิดจากความกดดันทางวิวัฒนาการ
เขาจึงได้เริ่มสร้างทฤษฎีเกี่ยวกับการควบคุมแรงจูงใจและพฤติกรรมทางวิทยาศาสตร์แทนที่จะต่อเติมแบบจำลองทางจิตของซิกมุนด์ ฟรอยด์
โบลบี้ได้อ้างว่า ทฤษฎีความผูกพันเป็นตัวแก้ "ความขาดข้อมูลและขาดทฤษฎี ที่สัมพันธ์กับเหตุและผลที่อ้าง" ในเอกสาร "การดูแลของแม่และสุขภาพจิต"