Objašnjavamo što je moderna fizika, njezini ciljevi i po čemu se razlikuje od klasične fizike. Također, koje su njegove grane.
Što je moderna fizika?
U znanstvenom području govorimo o fizički moderno se odnosi na suvremene studije o temeljnim zakonima svemir, koji za polazište uzimaju formuliranje s kraja 19. stoljeća i početka 20. stoljeća dviju revolucionarnih teorija o tome:
- Kvantna teorija Maxa Plancka iz 1900.
- The teorija relativnosti Alberta Einsteina iz 1905.
Tome se često dodaje Heisenbergova relacija nesigurnosti iz 1927. U svakom slučaju, sve prethodne studije fizike poznate su kao klasična fizika.
Međutim, ta razlika nije samo povijesna, kako bi se moglo činiti. S jedne strane, moderna fizika se razlikuje od klasične fizike zbog pojma "kvantuma djelovanja" (Wirkungsquantum) predložio Planck, koji ga je predložio kao razinu energija minimalno moguće.
To jest, prema ovom modernom pristupu, energija u svemiru mogla bi se podijeliti na minimalne i nedjeljive jedinice (svaka se naziva "kvant" ili kvantni), dok je u klasičnoj fizici energija bila kontinuirana i nedjeljiva.
S druge strane, moderna fizika zamijenila je ideju determinističke fizike, u kojoj se svi fenomeni svemira mogu opisati kao rezultat uzrok i posljedica, fizikom neodređenosti i netočnosti. Dakle, moderna fizika obično govori o vjerojatnosti pojave nekog fenomena, budući da se bavi tajanstvenim zakonima koji vladaju Materija i energija.
Potonje je zbog činjenice da je klasična fizika velikim dijelom proučavala situacije koje su ljudska osjetila mogla obuhvatiti, odnosno situacije s makroskopskog gledišta.
Umjesto toga, moderna fizika zadire u kompliciranija područja svemira, kao što su subatomska materija i ponašanje valnih čestica u svemiru. materija, ili fizičke pojave koji se javljaju kod brzina svjetlosti. U tim scenarijima klasični zakoni prestaju biti korisni.
S druge strane, jedna od glavnih težnji moderne fizike jest postići integraciju svih poznatih prirodnih sila u jednu harmonijsku teoriju: gravitacija, the elektromagnetizam, jake nuklearne sile i slabe nuklearne sile.
Ova objedinjujuća teorija, koja još ne postoji, bila bi poznata kao "teorija za sve". Ova bi teorija služila razumijevanju odnosa između sićušnih čestica materije i onih između kolosalnih zvijezde svemira.
Grane moderne fizike
Moderna fizika podijeljena je u dvije glavne grane, od kojih svaka ima mnogo više specijaliziranih podpodručja.
- The kvantna mehanika, posvećen proučavanju mjerila vrlo male prostorne, kao što su atomski i subatomski sustavi, ili njihova interakcija s elektromagnetskim zračenjem, uvijek kao vidljive pojave. Njegov temeljni princip je da se svi oblici energije oslobađaju u pravilnim jedinicama poznatim kao "kvanti". Unutar njegovih područja interesa su npr. nuklearna fizika, atomska fizika ili molekularna fizika.
- The teorija relativnosti, posvećen proučavanju gravitacije, odnosno fizičkih događaja kako u vrijeme kao u prostoru, ali uvijek u odnosu na promjenjivog promatrača. To znači da vrijeme i prostor nisu nepromjenjivi, već relativni, za razliku od onoga što je smatrala klasična fizika.Ovo potpodručje proučavanja temelji se na dvjema velikim Einsteinovim teorijama: Teoriji posebne relativnosti iz 1905. i Teoriji opće relativnosti iz 1915. Područje njezine primjene uglavnom je kozmologija, odnosno proučavanje svemira u cjelini i u velikim razmjerima.