Definisi Fisika Modern

Evelyn Maitee Marin
Insinyur Industri, MSc Fisika, dan EdD

Fisika Modern merupakan bidang studi yang berkembang sejak abad ke-20, mulai dari fisika kuantum hingga relativitas. Secara umum, dua kategori mendasar untuk memahami perilaku objek pada skala yang berbeda, apakah itu partikel elementer atau galaksi. utuh. Demikian pula, Fisika Modern bertanggung jawab atas studi dan penemuan partikel baru. subatomik, serta hubungannya dengan bidang ilmiah lain seperti biologi molekuler dan teknologi modern.

Pentingnya Fisika Modern terletak pada kemampuannya menjelaskan banyak fenomena alam yang sebelumnya tidak dapat dipahami melalui Fisika klasik. Misalnya, Mekanika Kuantum, bersama dengan relativitas umum, telah memungkinkan untuk menjelaskan efek kuantum, kontraksi ruang, pelebaran waktu atau efek yang dihasilkan dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Demikian pula, perbedaan utama antara Fisika Teoretis Klasik dan Fisika Modern adalah bahwa yang terakhir membentuk lebih banyak kompleks dalam model atau interpretasi, dan memiliki kapasitas yang lebih besar untuk prediksi eksperimen mengingat variasi yang lebih besar kondisi.

Dengan munculnya fisika kuantum, kemajuan teknologi yang hebat telah dikembangkan, misalnya di bidang elektronika dari transistor dan komponen lainnya.

Saat ini, ada banyak penelitian tentang sifat dasar yang mengatur beberapa aspek Fisika yang paling kompleks. Modern, perlu memiliki peralatan inovatif dan teknologi canggih (seperti akselerator dari partikel). Hasil yang diperoleh dapat digunakan untuk membuat perangkat yang lebih efisien yang meningkatkan kualitas hidup, serta pemahaman yang lebih baik tentang alam semesta.

Ini mengandaikan bidang studi yang mencakup dari akhir abad ke-19 hingga saat ini, dan terkait dengan penelitian dan pemahaman tentang hukum dasar dunia fisik, serta penerapan praktisnya dalam teknologi modern. Untuk alasan ini, telah menjadi kunci untuk memahami prinsip-prinsip dasar di balik banyak kemajuan ilmiah baru-baru ini, termasuk tenaga nuklir, komputer digital, dan nanoteknologi.

Produksi listrik dari sumber nuklir dimungkinkan karena kontribusi Fisika Modern di bidang energi.

Ada banyak bidang teknologi terutama yang berkaitan dengan Fisika Modern yang telah dikembangkan seiring dengan studi yang terus berlanjut dan teknologi yang tersedia meningkat. Dengan demikian, di antara bidang ilmu yang diuntungkan, dimungkinkan untuk menyoroti teknik material dan mesin, biomekanik, komputasi, proses di laboratorium obat, sistem transportasi dan konstruksi, di antaranya yang lain.

Teori relativitas

Pekerjaan yang dilakukan oleh Albert Einstein pada tahun 1905 menandai awal formal kemajuan ilmiah menuju apa yang sekarang kita kenal sebagai "Fisika Modern". Kedalaman konseptual mereka memungkinkan peneliti untuk memvisualisasikan proses yang kompleks seperti energi nuklir, gelombang gravitasi, dan bahkan lubang hitam dalam konteks kosmologi global modern.

Albert Einstein (1879 - 1955), dianggap sebagai salah satu ilmuwan Fisika Modern yang paling menonjol.

Teori relativitas adalah seperangkat konsep, persamaan, dan landasan ilmiah yang dikemukakan oleh Einstein dalam bukunya pencarian untuk menanggapi ketidakcocokan matematis antara fisika klasik di bidang mekanika Newton dan elektromagnetisme. Fondasi ini dikembangkan dalam dua teori:

Relativitas khusus atau terbatas: diusulkan pada tahun 1905 dan menjelaskan pergerakan benda tanpa kehadiran gaya gravitasi dalam sistem ruang dan waktu yang datar dalam kerangka acuan inersia. Ini memungkinkan konsolidasi mekanika Newton dengan teori elektromagnetik Maxwell.

Relativitas umum: dipostulasikan pada tahun 1915 dan berkaitan dengan konsep sistem referensi dan gravitasi. Dikatakan umum, karena memperluas prinsip relativitas khusus dan menyatakan bahwa geometri ruang-waktu dimodifikasi oleh keberadaan materi.

Sayangnya, tidak semua temuan Fisika Modern diterapkan pada teknologi dan kemajuan untuk kepentingan umat manusia. Pemahaman tentang prinsip-prinsip yang ditimbulkan oleh teori relativitas memunculkan bom atom.

Mekanika kuantum

Ini adalah cabang Fisika yang mempelajari perilaku materi pada tingkat atom, partikelnya, dan energinya. Salah satu pelopornya adalah Louis de Broglie, melalui penemuannya tentang sifat gelombang dan partikel benda-benda fisik, sekitar tahun 1925. Dari bidang Fisika ini, efek kuantum terkait dengan ketidakmungkinan menentukan kecepatan dan posisi partikel secara akurat dan simultan juga ditemukan.

Salah satu eksperimen pemikiran paling terkenal dalam mekanika kuantum adalah tentang kucing Schrödinger, yang secara sederhana berpendapat bahwa, selama kita tidak melihat ke dalam kotak, kucing berada di superposisi antara kondisi hidup dan mati.