Vysvětlíme, co je moderní fyzika, její cíle a jak se liší od klasické fyziky. Také jaké má pobočky.
Co je moderní fyzika?
Ve vědecké oblasti mluvíme o fyzický moderní odkazovat na současné studie o základních zákonech vesmír, které vycházejí z formulace dvou revolučních teorií na toto téma na konci 19. století a na začátku 20. století:
- Kvantová teorie Maxe Plancka z roku 1900.
- The teorie relativity od Alberta Einsteina z roku 1905.
K tomu se často přidává Heisenbergův vztah neurčitosti z roku 1927. V každém případě jsou všechny předchozí fyzikální studie známé jako klasická fyzika.
Tento rozdíl však není pouze historický, jak by se mohlo zdát. Na jedné straně se moderní fyzika liší od klasické fyziky v důsledku pojmu „kvanta akce“ (Wirkungsquantum) navrhl Planck, který to navrhl jako úroveň Energie minimum možné.
To znamená, že podle tohoto moderního přístupu by se energie ve vesmíru dala rozdělit na minimální a nedělitelné jednotky (každá se nazývá „kvantová“ resp. kvantová), zatímco v klasické fyzice byla energie spojitá a nedělitelná.
Na druhou stranu moderní fyzika nahradila myšlenku deterministické fyziky, ve které by všechny jevy vesmíru mohly být popsány jako výsledek příčina a následek, fyzikou neurčitosti a nepřesnosti. Moderní fyzika tedy obvykle mluví o pravděpodobnosti výskytu nějakého jevu, protože se zabývá tajemnými zákony, které řídí Hmota a energie.
To druhé je dáno tím, že klasická fyzika z velké části studovala situace, které by lidské smysly mohly obsáhnout, tedy situace z makroskopického hlediska.
Místo toho se moderní fyzika ponoří do komplikovanějších oblastí vesmíru, jako je subatomární hmota a vlnové chování vesmíru. hmota, nebo fyzikální jevy které se vyskytují při rychlost světla. V těchto scénářích přestávají být klasické zákony užitečné.
Na druhé straně je jedním z hlavních cílů moderní fyziky dosáhnout integrace všech známých přírodních sil do jediné harmonické teorie: gravitace, elektromagnetismus, silné jaderné síly a slabé jaderné síly.
Tato sjednocující teorie, která ještě neexistuje, by byla známá jako „teorie pro všechno“. Tato teorie by sloužila k pochopení jak vztahů mezi drobnými částicemi hmoty, tak vztahů mezi kolosálními hvězdy vesmíru.
Odvětví moderní fyziky
Moderní fyzika je rozdělena do dvou hlavních větví, z nichž každá má zase mnohem specializovanější podoblasti.
- The kvantová mechanika, věnovanému studiu váhy velmi malé prostorové, jako jsou atomové a subatomární systémy, nebo jejich interakce s elektromagnetickým zářením, vždy jako pozorovatelné jevy. Jeho základním principem je, že všechny formy energie se uvolňují v pravidelných jednotkách známých jako „kvanta“. Mezi oblasti jeho zájmu patří například jaderná fyzika, atomová fyzika nebo molekulární fyzika.
- The teorie relativity, věnující se studiu gravitace, tedy fyzikálních dějů jak v počasí jako ve vesmíru, ale vždy ve vztahu k proměnlivému pozorovateli. To znamená, že čas a prostor nejsou neměnné, ale relativní, na rozdíl od toho, co tvrdila klasická fyzika.Tento podobor je založen na dvou velkých Einsteinových teoriích: Teorii speciální relativity z roku 1905 a Teorii obecné relativity z roku 1915. Oblastí jeho použití je především kosmologie, tedy studium vesmíru. jako celek a ve velkém měřítku.