of physica, oorspronkelijk de wetenschap der natuur (Gr., phusis) in de uitgebreide betekenis van het woord, noemt men tegenwoordig de studie der algemene eigenschappen der stof, in tegenstelling tot die takken der natuurwetenschappen, die de bouw der wereld en de levende wezens beschrijven en die de wetten der physica en chemie daarop toepassen (sterrenkunde, geologie en aanverwante vakken, meteorologie en biologie). De scheikunde, ook een algemene wetenschap, gaat de omzettingen na van de ene stof in de andere (echter niet de kernreacties).
Het is trouwens niet mogelijk, een scherpe grens te trekken tussen natuur- en scheikunde. Het gebied, dat men tot beide wetenschappen kan rekenen, noemt men physische chemie. Ook de kristallografie wordt als een aparte wetenschap beschouwd, hoewel ze noch van physica, noch van chemie scherp is gescheiden.Men verdeelt de physica meestal in:
I. mechanica,
II. warmteleer, waaronder wij speciaal noemen de thermodynamica,
III. geluidsleer,
IV. optica, waaronder ook de studie van infrarood en ultraviolet licht valt,
V. magnetisme en electriciteit,
VI atoomphysica, die zich bezig houdt met de eigenschappen der niet-samenhangende materie (moleculen, atomen, kernen). In dit verband behandelt men ook de Röntgenstralen,
VII. kernphysica.
Algemene eigenschappen van de natuur worden behandeld in de relativiteitstheorie en de quantenmechanica, de eerste sluit zich bij mechanica en electriciteitsleer aan, de tweede bij de atoomphysica. Beschouwingen, die van deze takken der natuurkunde geen gebruik maken, noemt men klassiek (klassieke natuurkunde). De afscheidingen tussen de afdelingen zijn niet scherp. Immers, de resultaten der atoomphysica worden gebruikt om de macroscopische eigenschappen der lichamen in de voorafgaande afdelingen te verklaren. Men spreekt dan van atomistische natuurkunde, in tegenstelling tot de phaenomenologische, die een groot aantal ervaringsfeiten tot een geheel brengt, door ze af te leiden van enkele eenvoudige grondstellingen (bijv. mechanica, thermodynamica, theorie van Maxwell, z electromagnetisme, geometrische optica). Beide richtingen behoren tot de theoretische natuurkunde. De experimentele natuurkunde daarentegen zoekt de feiten op het spoor te komen en de waargenomen verschijnselen te meten. Geleid door de theoretische physica, zal zij op haar beurt aan deze het nodige feitenmateriaal verschaffen, en haar theorieën controleren.
Een kenmerkende trek van de moderne natuurkunde is het afzien van aanschouwelijkheid. Juist in fundamentele beschouwingen moet men er genoegen mee nemen, een verschijnsel uitsluitend mathematisch uit te drukken. In verband hiermee staat een verhoogde belangstelling voor de filosofische achtergrond, vooral neo-positivistische inzichten hebben grote invloed uitgeoefend. Gaat men van de bouwstenen der stof (kernen, electronen) over tot moleculen en dan tot de macroscopisch waarneembare materie, dan stijgt de aanschouwelijkheid. De kleinste bouwstenen en de fundamentele wetten zijn echter als onvoorstelbaar te beschouwen.
Een andere trek is de zeer nauwe verbinding met de techniek. Veel physisch werk vindt in de industrie) laboratoria plaats, anderzijds is de beoefening der natuurkunde veel sterker dan vroeger op technische problemen gericht. De kosten van physisch onderzoek stijgen sterk, de tijden dat men, zoals Ampère, met zeer eenvoudige hulpmiddelen ontdekkingen deed, zijn voorbij. Hier is de hulp van de industrie zeer nodig. Met name is dit in de kernphysica het geval. Vooral in de V.S. worden van staatswege enorme bedragen ter beschikking gesteld, sinds dit deel van de natuurkunde tot staatszaak is geworden.
DR J. BOUMAN
Lit.: Müller-Pouillet, Lehrbuch der Physik, 5 dln (Braunschweig 1920-29); H. Geiger u. K. Schael, Handbuch der Physik, 24 dln (Berlin 1926-33); W. Wien u. F.
Harms, Handbuch der Experimentalphysik, 27 dln (Leipzig 1926-33); R. Kronig e.a., Leerboek der Natuurkunde (Amsterdam 1951).