Definisjon av moderne fysikk

Evelyn Maitee Marin
Industriingeniør, MSc i fysikk og EdD

Moderne fysikk er et fagfelt som har utviklet seg siden det 20. århundre, alt fra kvantefysikk til relativitetsteori. Generelt to grunnleggende kategorier for å forstå oppførselen til objekter i forskjellige skalaer, enten de er elementærpartikler eller galakser. hel. På samme måte er Modern Physics ansvarlig for studiet og oppdagelsen av nye partikler. subatomisk, så vel som dets forhold til andre vitenskapelige felt som molekylærbiologi og moderne teknologier.

Betydningen av moderne fysikk ligger i dens evne til å forklare mange naturfenomener som tidligere var uløselige gjennom klassisk fysikk. For eksempel har kvantemekanikk, sammen med generalisert relativitetsteori, gjort det mulig å forklare kvanteeffekter, sammentrekningen av rommet, utvidelsen av tid eller effektene som genereres ved hastigheter nær lysets. På samme måte er hovedforskjellen mellom klassisk teoretisk fysikk og moderne fysikk at sistnevnte etablerer et mer kompleks i modellene eller tolkningene, og har større kapasitet for eksperimenteringsforutsigelser med tanke på et større utvalg av forhold.

Med fremveksten av kvantefysikk har det blitt utviklet store teknologiske fremskritt, for eksempel innen elektronikk fra transistoren og andre komponenter.

For tiden er det mange studier på de grunnleggende egenskapene som styrer noen av de mest komplekse aspektene ved fysikk. Moderne, er nødvendig for å ha innovativt utstyr og avanserte teknologier (som akseleratorer av partikler). Resultatene som oppnås kan brukes til å lage mer effektive enheter som forbedrer livskvaliteten, samt en bedre forståelse av universet.

Den antar et fagfelt som dekker fra slutten av 1800-tallet til i dag, og er relatert til forskning og forståelse av de grunnleggende lovene i den fysiske verden, samt deres praktiske anvendelse i teknologi moderne. Av denne grunn har det blitt nøkkelen til å forstå de grunnleggende prinsippene bak mange nyere vitenskapelige fremskritt, inkludert kjernekraft, digitale datamaskiner og nanoteknologi.

Produksjon av elektrisitet fra kjernefysiske kilder har vært mulig på grunn av bidragene fra Modern Physics på energifeltet.

Det er mange teknologiske felt spesielt relatert til moderne fysikk som har blitt utviklet etter hvert som studier fortsetter og den tilgjengelige teknologien forbedres. Således, blant vitenskapsområdene som har vært til nytte, er det mulig å fremheve materialer og maskinteknikk, biomekanikk, databehandling, prosesser i medisinske laboratorier, transport- og konstruksjonssystemer, blant andre.

Relativitetsteorien

Arbeidet utført av Albert Einstein i 1905 markerer den formelle begynnelsen på det vitenskapelige fremskrittet mot det vi i dag kjenner som «Modern Physics». Deres konseptuelle dybder gjorde det mulig for forskere å visualisere komplekse prosesser som f.eks atomenergi, gravitasjonsbølger og til og med sorte hull innenfor den globale konteksten av kosmologi moderne.

Albert Einstein (1879 - 1955), regnes som en av de mest fremragende forskerne innen moderne fysikk.

Relativitetsteorien er et sett med begreper, ligninger og vitenskapelige grunnlag foreslått av Einstein i hans søk for å svare på den matematiske inkompatibiliteten mellom klassisk fysikk innen Newtonsk mekanikk og elektromagnetisme. Disse grunnlagene er utviklet i to teorier:

Spesiell eller begrenset relativitet: den ble foreslått i 1905 og forklarer bevegelsen av kropper uten tilstedeværelse av gravitasjonskrefter i et flatt tid- og romsystem i referanserammer treghet. Det tillot å konsolidere newtonsk mekanikk med Maxwells elektromagnetiske teori.

Generell relativitetsteori: den ble postulert i 1915 og omhandler begrepene referansesystemer og gravitasjon. Det sies å være generelt, fordi det utvider prinsippet om spesiell relativitet og sier at geometrien til rom - tid er modifisert av tilstedeværelsen av materie.

Dessverre har ikke alle funnene fra moderne fysikk blitt brukt på teknologier og fremskritt til fordel for menneskeheten. Forståelsen av prinsippene fra relativitetsteorien ga opphav til atombomben.

Kvantemekanikk

Det er en gren av fysikk som studerer materiens oppførsel på nivået av atomet, dets partikler og dets energi. En av dens forløpere var Louis de Broglie, gjennom sin oppdagelse av bølge- og partikkelnaturen til fysiske objekter, rundt 1925. Fra dette området av fysikk oppdages også kvanteeffekter knyttet til umuligheten av nøyaktig og samtidig å bestemme hastigheten og posisjonen til en partikkel.

Et av de mest kjente tankeeksperimentene innen kvantemekanikk handler om Schrödingers katt, som på en enkel måte antyder at så lenge vi ikke ser inn i boksen, er katten i superposisjon mellom tilstanden til å være i live og død.