Bästa svaret
Det finns många viktiga effekter av fysik på datavetenskap.
1. Fysik hos snurrskivor . Mängden data som kan lagras och hämtas från snurrande hårddiskar styrs av hastigheten med vilken de snurrar. Gränsen för den hastigheten är uppenbarligen ett väsentligt problem, men snurrfysiken och den direkta effekten av den snurrhastigheten på datalagring och latens är avgörande för modern datavetenskap. De flesta persondatorns hårddiskar från en viss generation är ungefär lika i detta avseende. Men i näringslivet finns det viktiga val att göra mellan skivor som snurrar vid 7200 RPM eller 10000 RPM eller 15000 RPM (och i allt högre grad nu solid state-diskar som inte snurrar, men det är inte relevant för detta svar).
En skiva som snurrar vid 7200 RPM kommer sannolikt inte att kunna upprätthålla mer än 100-120 åtgärder per sekund (läser eller skriver). Det här värdet kan lätt vara dubbelt så högt som på en skiva som snurrar vid 15000 RPM. (tillbaka till materialfrågan), men om du inte kan få data på / av den större disken snabbt eller i stor skala måste du köpa massor av dem för att arkitektera en lösning som också kommer att fungera. Det kan betyda mycket extra kostnad i utrymme / kraft / bortkastad kapacitet osv.
2. Ljusets hastighet . Ljusets hastighet är direkt relevant för datavetenskap på många sätt. Det verkar som en gigantisk hastighet, men med tanke på de miljontals beräkningar som pågår i en CPU eller GPU, är bråkdelar av en mikrosekund. I fjärrtelekommunikation är ljusets hastighet direkt relevant igen. All fiberoptik fungerar genom att skicka ljuspulser. Varje enskild ljuspuls är lite data (a 1 eller 0). Lasrar kan skapa mycket diskreta pulser och skicka ut dem, men den råa fysiken för ljusets hastighet i en glasfiber dikterar hur lång tid det tar att få den biten ner i glaset.
Det finns ett par förrätter. Det finns flera andra som du också kan titta på
1.) Värmeproduktionstakten i en halvledare (CPU) och dess effekt på dess konduktivitet. I grund och botten anledningen till att du behöver en 2 pund värmesynkronisering för din CPU med tumspikstorlek.
2.) Det finns också en serie råa fysikegenskaper om hur ljuset studsar och reflekterar från den inre ytan av glassträng som dikterar hur länge en enda fiberbit kan vara innan signalen bryts ned till den punkt att den inte längre kan läsas. Det finns många lätt sökbara vitböcker om fibern ”single-mode” och ”multi-mode” och deras egenskaper. I en av min träning för länge sedan var det till och med möjligt att beräkna längden i fot / meter för en viss bit data som skickades över en kabel / fiber baserat på de fysiska egenskaperna.
Svar
Om du vill göra den ursprungliga killen kan du vända frågan och svara på det mycket mer intressanta ”vad är betydelsen av datavetenskap för fysik?”.
Fysik är ett område i stor expansion vid riktning för datavetenskap och numerisk (super) beräkning. Nästan alla fält inom modern fysik kräver numerisk beräkning som så småningom är ganska stor och kräver både hårdvara och algoritmisk sida och parallellisering.
Annars har du en hel massa fenomen som du kan beskriva. I slutet är allt fysik, från den alltid krympande (tack vare Fasta tillståndets fysik och Fotolitografi ) Transistorer som används i CPU till värmen som genereras av Ohms lag avledning med hjälp av Termodynamik . Från informationen som bärs av elektroner eller fotoner ( Optisk fiber ) till informationslagringen med Magnetostriction (HD) eller Flytande MOSFET (SSD). Beroende på djupet i ditt uppdrag kan du utarbeta det. Alla argument ovan kan studeras under en livstid och förstå bara en liten del.