Nykyfysiikan määritelmä

Evelyn Maitee Marin
Teollisuusinsinööri, Fysiikan maisteri ja EdD

Moderni fysiikka on 1900-luvulta lähtien kehittynyt tutkimusala, joka ulottuu kvanttifysiikasta suhteellisuusteoriaan. Yleisesti ottaen kaksi peruskategoriaa eri mittakaavan esineiden käyttäytymisen ymmärtämiseksi, olivatpa ne alkeishiukkasia tai galakseja. koko. Samoin Modern Physics on vastuussa uusien hiukkasten tutkimisesta ja löytämisestä. subatominen, sekä sen suhde muihin tieteenaloihin, kuten molekyylibiologiaan ja nykyaikaiset tekniikat.

Modernin fysiikan merkitys piilee sen kyvyssä selittää monia luonnonilmiöitä, joita ei aiemmin voitu selittää klassisen fysiikan avulla. Esimerkiksi kvanttimekaniikka ja yleinen suhteellisuusteoria ovat tehneet mahdolliseksi selittää kvanttivaikutuksia, tilan supistuminen, ajan laajeneminen tai valon nopeuksilla syntyvät efektit. Samoin tärkein ero klassisen teoreettisen fysiikan ja modernin fysiikan välillä on se, että jälkimmäinen luo enemmän mallit tai tulkinnat ovat monimutkaisia, ja sillä on suurempi kyky tehdä kokeellisia ennusteita, kun otetaan huomioon laajempi valikoima ehdot.

Kvanttifysiikan ilmaantumisen myötä on kehittynyt suuria teknisiä edistysaskeleita esimerkiksi elektroniikan alalla transistoreista ja muista komponenteista.

Tällä hetkellä on olemassa lukuisia tutkimuksia perusominaisuuksista, jotka hallitsevat joitakin fysiikan monimutkaisimmista näkökohdista. Moderni, koska tarvitaan innovatiivisia laitteita ja kehittynyttä teknologiaa (kuten kiihdyttimiä hiukkaset). Saatujen tulosten avulla voidaan luoda tehokkaampia laitteita, jotka parantavat elämänlaatua sekä parempaa maailmankaikkeuden ymmärtämistä.

Se olettaa tutkimusalan, joka kattaa 1800-luvun lopusta nykypäivään ja liittyy fyysisen maailman peruslakien tutkimus ja ymmärtäminen sekä niiden käytännön soveltaminen teknologiassa moderni. Tästä syystä siitä on tullut avainasemassa monien viimeaikaisten tieteellisten edistysten taustalla olevien perusperiaatteiden ymmärtämisessä, mukaan lukien ydinvoima, digitaaliset tietokoneet ja nanoteknologia.

Sähkön tuotanto ydinvoimaloista on ollut mahdollista modernin fysiikan panoksen ansiosta energia-alalla.

Erityisesti moderniin fysiikkaan liittyy lukuisia teknologia-aloja, joita on kehitetty opintojen edetessä ja käytettävissä olevan tekniikan parantuessa. Siten hyötyneiden tieteenalojen joukossa on mahdollista nostaa esiin materiaalit ja konetekniikka, biomekaniikka, tietojenkäsittely, lääkelaboratorioiden prosessit, kuljetus- ja rakennusjärjestelmät, mm muut.

Suhteellisuusteoria

Albert Einsteinin vuonna 1905 tekemä työ merkitsee muodollista alkua tieteelliselle edistykselle kohti sitä, mitä tällä hetkellä tunnemme "modernina fysiikkana". Niiden käsitteelliset syvyydet antoivat tutkijoille mahdollisuuden visualisoida monimutkaisia ​​prosesseja, kuten ydinenergia, gravitaatioaallot ja jopa mustat aukot kosmologian globaalissa kontekstissa moderni.

Albert Einsteinia (1879 - 1955) pidetään yhtenä modernin fysiikan merkittävimmistä tutkijoista.

Suhteellisuusteoria on joukko käsitteitä, yhtälöitä ja tieteellisiä perusteita, joita Einstein ehdotti teoksessaan. etsiä vastata matemaattiseen yhteensopimattomuuteen klassisen fysiikan välillä Newtonin mekaniikan ja sähkömagnetismi. Nämä perusteet on kehitetty kahdessa teoriassa:

Erityinen tai rajoitettu suhteellisuusteoria: se ehdotettiin vuonna 1905 ja selittää kappaleiden liikkumisen ilman gravitaatiovoimien läsnäolo tasaisessa aika- ja tilajärjestelmässä viitekehyksessä inertiaalinen. Se mahdollisti Newtonin mekaniikan yhdistämisen Maxwellin sähkömagneettisen teorian kanssa.

Yleinen suhteellisuusteoria: se oletettiin vuonna 1915 ja käsittelee referenssijärjestelmien ja painovoiman käsitteitä. Sen sanotaan olevan yleinen, koska se laajentaa erityissuhteellisuuden periaatetta ja sanoo, että aineen läsnäolo muuttaa avaruuden geometriaa.

Valitettavasti kaikkia modernin fysiikan löydöksiä ei ole sovellettu teknologioihin ja edistysaskeleihin ihmiskunnan hyödyksi. Suhteellisuusteorian esittämien periaatteiden ymmärtäminen synnytti atomipommin.

Kvanttimekaniikka

Se on fysiikan haara, joka tutkii aineen käyttäytymistä atomin, sen hiukkasten ja energian tasolla. Yksi sen edeltäjistä oli Louis de Broglie, jonka hän löysi fyysisten esineiden aalto- ja hiukkasluonteen noin 1925. Tältä fysiikan alueelta löydetään myös kvanttivaikutuksia, jotka liittyvät siihen, että hiukkasen nopeutta ja sijaintia ei voida määrittää tarkasti ja samanaikaisesti.

Yksi kvanttimekaniikan tunnetuimmista ajatuskokeista koskee Schrödingerin kissaa, joka yksinkertaisesti sanottuna olettaa, että niin kauan kuin emme katso laatikon sisään, kissa on superpositiossa elossa olemisen ja kuollut.