Definicja współczesnej fizyki

Evelyn Maitee Marin
Inżynier przemysłowy, magister fizyki i EdD

Współczesna fizyka to dziedzina nauki, która rozwija się od XX wieku, od fizyki kwantowej po teorię względności. Ogólnie rzecz biorąc, dwie podstawowe kategorie dla zrozumienia zachowania obiektów w różnych skalach, niezależnie od tego, czy są to cząstki elementarne, czy galaktyki. cały. Podobnie współczesna fizyka jest odpowiedzialna za badanie i odkrywanie nowych cząstek. subatomowego, a także jego związek z innymi dziedzinami nauki, takimi jak biologia molekularna i nowoczesne technologie.

Znaczenie współczesnej fizyki polega na jej zdolności wyjaśniania wielu zjawisk naturalnych, które wcześniej były nierozszyfrowane za pomocą fizyki klasycznej. Na przykład mechanika kwantowa wraz z uogólnioną teorią względności umożliwiły wyjaśnienie efektów kwantowych, kurczenie się przestrzeni, dylatacja czasu lub efekty generowane przy prędkościach bliskich prędkości światła. Podobnie, główna różnica między klasyczną fizyką teoretyczną a współczesną fizyką polega na tym, że ta druga ustanawia bardziej złożone w modelach lub interpretacjach i ma większą zdolność przewidywania eksperymentów, biorąc pod uwagę większą różnorodność warunki.

Wraz z pojawieniem się fizyki kwantowej nastąpił wielki postęp technologiczny, na przykład w dziedzinie elektroniki z tranzystora i innych elementów.

Obecnie istnieje wiele badań nad podstawowymi właściwościami rządzącymi niektórymi z najbardziej złożonych aspektów fizyki. Nowoczesna, będąca koniecznością posiadania innowacyjnego sprzętu i zaawansowanych technologii (takich jak akceleratory m.in cząsteczki). Uzyskane wyniki mogą posłużyć do stworzenia wydajniejszych urządzeń poprawiających jakość życia, a także lepszego zrozumienia wszechświata.

Zakłada dziedzinę badań obejmującą okres od końca XIX wieku do współczesności i związaną z badanie i zrozumienie podstawowych praw świata fizycznego, a także ich praktyczne zastosowanie w technice nowoczesny. Z tego powodu stała się kluczem do zrozumienia podstawowych zasad leżących u podstaw wielu ostatnich osiągnięć naukowych, w tym energii jądrowej, komputerów cyfrowych i nanotechnologii.

Produkcja energii elektrycznej ze źródeł jądrowych była możliwa dzięki wkładowi współczesnej fizyki w dziedzinie energii.

Istnieje wiele dziedzin technologicznych, szczególnie związanych z fizyką współczesną, które zostały opracowane w miarę kontynuowania badań i ulepszania dostępnej technologii. Tak więc wśród dziedzin nauki, które skorzystały, można wyróżnić materiały i inżynierię mechaniczną, biomechanika, informatyka, procesy w laboratoriach medycznych, systemy transportowe i budowlane, m.in inni.

Teoria względności

Prace przeprowadzone przez Alberta Einsteina w 1905 roku wyznaczają formalny początek naukowego postępu w kierunku tego, co obecnie znamy jako „nowoczesną fizykę”. Ich konceptualna głębia pozwoliła naukowcom na wizualizację złożonych procesów, takich jak energia jądrowa, fale grawitacyjne, a nawet czarne dziury w globalnym kontekście kosmologii nowoczesny.

Albert Einstein (1879 - 1955), uważany jest za jednego z najwybitniejszych naukowców współczesnej fizyki.

Teoria względności to zbiór pojęć, równań i podstaw naukowych zaproponowanych przez Einsteina w jego poszukiwanie odpowiedzi na matematyczną niezgodność między fizyką klasyczną w obszarze mechaniki Newtona a elektromagnetyzm. Podstawy te rozwijane są w dwóch teoriach:

Szczególna lub ograniczona teoria względności: została zaproponowana w 1905 roku i wyjaśnia ruch ciał bez obecność sił grawitacyjnych w płaskim systemie czasu i przestrzeni w układach odniesienia inercyjny. Pozwoliło to na konsolidację mechaniki Newtona z teorią elektromagnetyczną Maxwella.

Ogólna teoria względności: została postulowana w 1915 roku i dotyczy koncepcji układów odniesienia i grawitacji. Mówi się, że jest ogólna, ponieważ rozszerza zasadę szczególnej teorii względności i stwierdza, że ​​geometria czasoprzestrzenna jest modyfikowana przez obecność materii.

Niestety, nie wszystkie odkrycia współczesnej fizyki zostały zastosowane w technologiach i postępach z korzyścią dla ludzkości. Zrozumienie zasad stawianych przez teorię względności dało początek bombie atomowej.

Mechanika kwantowa

Jest to dział fizyki zajmujący się badaniem zachowania materii na poziomie atomu, jego cząstek i energii. Jednym z jej prekursorów był Louis de Broglie, który odkrył falową i cząsteczkową naturę obiektów fizycznych około 1925 roku. Z tego obszaru Fizyki odkrywane są również efekty kwantowe związane z niemożnością dokładnego i jednoczesnego określenia prędkości i położenia cząstki.

Jeden z najbardziej znanych eksperymentów myślowych w mechanice kwantowej dotyczy kota Schrödingera, który w prostych słowach zakłada, że ​​tak długo, jak nie zaglądamy do pudełka, kot znajduje się w superpozycji między stanem bycia żywym a martwy.