Úvod

Fyzika je prírodnou vedou a jej názov je odvodený z gréckeho slova „fysis“ (príroda). Ostatné prírodné odbory sa neskôr od fyziky oddelili, avšak poznatky majú najvšeobecnejší charakter a vzťahujú sa k najzákladnejším prírodným javom. Fyzika je vo všetkých vedných odboroch ako napríklad v chémii, biológii, geológii atď. Vznikajú nové medziodborové disciplíny: fyzikálna chémia, biofyzika, geofyzika a pod. Fyzika skúma zákonitosti ako navzájom interagujú hmotné objekty a formy ich pohybov. Fyziku rozdeľujeme na teoretickú, ktorá sa snaží fyzikálne poznatky logicky a matematicky odvodiť; experimentálna fyzika overuje predstavy teoretickej fyziky, vychádza z pokusov z ktorých pomocou odvodenia dochádza k empirickým (empíria – skúsenosť) zákonom a vzťahom; praktická fyzika overuje v praktickom živote výsledky experimentálnej fyziky. Podľa javov, ktorá fyzika skúma, členíme fyziku na jednotlivé odbory (mechanika, molekulová fyzika a termodynamika, elektrina a magnetizmus, optika, atómová a jadrová fyzika, astrofyzika) (Kolářová, 2008).
Fyzika je teda postavená na experimentoch a faktoch. Vedecké metódy neustále spresňujú fyzikálne zákony. Kvantová fyzika a teória relativity sa začlenili do fyziky v priebehu jedného desaťročia. Ale aj tie najúspešnejšie fyzikálne teórie a zákony sú neustále podrobované testom (Baker, 2013).
Molekulová fyzika je odbor fyziky v ktorej sa skúmajú interakcie molekúl a termodynamika je veda o tečení tepla. Termo je teplo a dynamika je pohyb tepla. Termodynamika bola rozvinutá z veľkej časti od roku 1800, v čase priemyselnej revolúcie, keď sa krotila oceľ. Obdobie, keď začalo generovanie energie spaľovaním fosílneho paliva, a s tým súvisiace problémy s CO₂ a globálnym otepľovaním. V skutočnosti je zaujímavé si povšimnúť že prvé kalkulácie dopadu CO₂ na klímu bol vykonaný fyzikálnym chemikom Arrheniusom. Spočítal čo sa bude diať týmto spaľovaním fosílnych palív. V podstate bol jeho výpočet správny. Prišiel na to, že v roku 2000 od doby kedy robil výpočet, by mali mať ľudia problémy. No od jeho kalkulácií, máme exponenciálny nárast množstva CO₂ v ovzduší, a tak teraz je ľudstvo naozaj v problémoch. Termodynamika je všetko okolo nás, a v nás, živých tvoroch. V biologických systémoch (teplokrvné živočíchy) sa spaľujú cukry, bielkoviny, tuky a iné látky, a tým tieto systémy vytvárajú teplo. Uvoľnené teplo z jadrového reaktora sa mení na pohybovú a následne na elektrickú energiu. Tiež meníme hmotu prostredníctvom termodynamiky. Termodynamika sa vyvíjala v období pred poznaním atómov a molekúl. To bol dovtedy základ makroskopických vlastností hmoty. V dnešnej dobe, keď máme veľa poznatkov o atómoch a molekulách máme poznatky hmoty na mikroskopickej úrovni a vysvetlenia termodynamických javov sú oveľa racionálnejšie (Bawendi; Nelson, 2008).