現代物理学の定義

エヴリン・メイティー・マリン
インダストリアル エンジニア、物理学修士、EdD

現代物理学は、量子物理学から相対性理論に至るまで、20 世紀から発展してきた研究分野です。 一般に、素粒子であろうと銀河であろうと、異なるスケールでのオブジェクトの動作を理解するための 2 つの基本的なカテゴリ。 全体。 同様に、現代物理学は、新しい粒子の研究と発見を担当しています。 分子生物学などの他の科学分野との関係と同様に、 現代の技術。

現代物理学の重要性は、これまで古典物理学では解読できなかった多くの自然現象を説明できる能力にあります。 たとえば、量子力学は、一般化相対性理論とともに、量子効果の説明を可能にしました。 空間の収縮、時間の拡張、または光速に近い速度で生成される効果。 同様に、古典理論物理学と現代物理学の主な違いは、後者がより多くの理論を確立することです。 モデルまたは解釈が複雑であり、より多様な 条件。

量子物理学の出現により、たとえばトランジスタやその他のコンポーネントからのエレクトロニクスの分野で、大きな技術的進歩が開発されました。

現在、物理学の最も複雑な側面のいくつかを支配する基本的な特性に関する多数の研究があります。 現代、革新的な機器と高度な技術（加速器など）が必要です。 粒子）。 得られた結果は、生活の質を向上させ、宇宙をよりよく理解するためのより効率的なデバイスを作成するために使用できます。

19世紀末から現代までをカバーする学問分野を想定し、 物理世界の基本法則の研究と理解、および技術におけるそれらの実際の応用 モダン。 このため、原子力、デジタル コンピューター、ナノテクノロジーなど、最近の多くの科学的進歩の背後にある基本原理を理解するための鍵となっています。

エネルギー分野における現代物理学の貢献により、原子力源からの発電が可能になりました。

特に現代物理学に関連する多くの技術分野は、研究が続けられ、利用可能な技術が向上するにつれて発展してきました。 したがって、恩恵を受けた科学分野の中で、材料と機械工学を強調することができます。 バイオメカニクス、コンピューティング、医療研究所のプロセス、輸送および建設システムなど その他。

相対性理論

1905 年にアルバート アインシュタインが行った研究は、現在「現代物理学」として知られているものに向けた科学的進歩の正式な始まりを示しています。 それらの概念的な深さにより、研究者は次のような複雑なプロセスを視覚化できました。 宇宙論のグローバルな文脈における核エネルギー、重力波、さらにはブラックホール モダン。

アルバート アインシュタイン (1879 - 1955) は、現代物理学の最も優れた科学者の 1 人と見なされています。

相対性理論は、アインシュタインが ニュートン力学の分野における古典物理学と 電磁気。 これらの基盤は、次の 2 つの理論で開発されています。

特殊相対論または制限相対論: 1905 年に提案されたもので、 参照フレーム内の平坦な時空間システムにおける重力の存在 慣性。 これにより、ニュートン力学とマクスウェルの電磁理論を統合することができました。

一般相対性理論: 1915 年に仮定され、参照系と重力の概念を扱います。 特殊相対性理論の原理を拡張し、時空の幾何学が物質の存在によって変更されると述べているため、一般的であると言われています。

残念ながら、現代物理学のすべての発見が人類の利益のために技術や進歩に適用されたわけではありません。 相対性理論によって提示された原理の理解は、原子爆弾を生み出しました。

量子力学

原子、その粒子、およびそのエネルギーのレベルで物質の挙動を研究するのは、物理学の一分野です。 その先駆者の 1 人は、1925 年頃に物理的な物体の波動と粒子の性質を発見したルイ・ド・ブロイでした。 物理学のこの分野から、粒子の速度と位置を正確かつ同時に決定することの不可能性に関連する量子効果も発見されています。

量子力学で最も有名な思考実験の 1 つは、シュレディンガーの猫に関するものです。 箱の中を見ない限り、猫は生きているという状態と 死。