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).