Definícia modernej fyziky

Evelyn Maitee Marin
Priemyselný inžinier, MSc z fyziky a EdD

Moderná fyzika je študijný odbor, ktorý sa rozvíja od 20. storočia od kvantovej fyziky po relativitu. Vo všeobecnosti ide o dve základné kategórie na pochopenie správania sa objektov v rôznych mierkach, či už ide o elementárne častice alebo galaxie. celý. Rovnako moderná fyzika je zodpovedná za štúdium a objavovanie nových častíc. subatomárny, ako aj jeho vzťah s inými vednými odbormi, ako je molekulárna biológia a moderné technológie.

Význam modernej fyziky spočíva v jej schopnosti vysvetliť mnohé prírodné javy, ktoré boli predtým prostredníctvom klasickej fyziky nerozlúštiteľné. Napríklad kvantová mechanika spolu so zovšeobecnenou teóriou relativity umožnila vysvetliť kvantové efekty, kontrakcia priestoru, dilatácia času alebo efekty, ktoré vznikajú rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla. Podobne je hlavným rozdielom medzi klasickou teoretickou fyzikou a modernou fyzikou to, že moderná fyzika vytvára viac komplexné v modeloch alebo interpretáciách a má väčšiu kapacitu na predpovede experimentov s ohľadom na väčšiu rozmanitosť podmienky.

So vznikom kvantovej fyziky sa vyvinuli veľké technologické pokroky napríklad v oblasti elektroniky z tranzistora a iných súčiastok.

V súčasnosti existuje množstvo štúdií o základných vlastnostiach, ktorými sa riadia niektoré z najzložitejších aspektov fyziky. Moderné, čo je nevyhnutné mať inovatívne vybavenie a pokročilé technológie (ako sú urýchľovače častice). Získané výsledky možno použiť na vytvorenie efektívnejších zariadení, ktoré zlepšujú kvalitu života, ako aj lepšie pochopenie vesmíru.

Predpokladá študijný odbor od konca 19. storočia po súčasnosť a súvisí s výskum a pochopenie základných zákonov fyzikálneho sveta, ako aj ich praktické využitie v technike moderné. Z tohto dôvodu sa stal kľúčom k pochopeniu základných princípov mnohých nedávnych vedeckých pokrokov vrátane jadrovej energie, digitálnych počítačov a nanotechnológií.

Výroba elektriny z jadrových zdrojov bola možná vďaka prínosu modernej fyziky v oblasti energetiky.

Existuje mnoho technologických oblastí súvisiacich najmä s modernou fyzikou, ktoré sa vyvíjali v priebehu štúdií a zlepšovaní dostupných technológií. Medzi oblasťami vedy, ktoré boli prínosom, je teda možné vyzdvihnúť materiály a strojárstvo, biomechanika, výpočtová technika, procesy v medicínskych laboratóriách, dopravné a stavebné systémy, medzi iní.

Teória relativity

Práca, ktorú vykonal Albert Einstein v roku 1905, predstavuje formálny začiatok vedeckého pokroku smerom k tomu, čo v súčasnosti poznáme ako „modernú fyziku“. Ich koncepčné hĺbky umožnili výskumníkom vizualizovať zložité procesy ako napr jadrová energia, gravitačné vlny a dokonca čierne diery v globálnom kontexte kozmológie moderné.

Albert Einstein (1879 - 1955) je považovaný za jedného z najvýznamnejších vedcov modernej fyziky.

Teória relativity je súbor pojmov, rovníc a vedeckých základov, ktoré navrhol Einstein vo svojom hľadanie reakcie na matematickú nekompatibilitu medzi klasickou fyzikou v oblasti newtonovskej mechaniky a elektromagnetizmu. Tieto základy sú vyvinuté v dvoch teóriách:

Špeciálna alebo obmedzená relativita: bola navrhnutá v roku 1905 a vysvetľuje pohyb telies bez prítomnosť gravitačných síl v plochom časovom a priestorovom systéme v referenčných sústavách zotrvačný. Umožnil konsolidáciu newtonovskej mechaniky s Maxwellovou elektromagnetickou teóriou.

Všeobecná relativita: bola postulovaná v roku 1915 a zaoberá sa konceptmi referenčných systémov a gravitácie. Hovorí sa, že je všeobecná, pretože rozširuje princíp špeciálnej relativity a uvádza, že geometria priestoru – času je modifikovaná prítomnosťou hmoty.

Bohužiaľ, nie všetky poznatky modernej fyziky boli aplikované na technológie a pokroky v prospech ľudstva. Pochopenie princípov, ktoré predstavuje teória relativity, dalo vznik atómovej bombe.

Kvantová mechanika

Je to odvetvie fyziky, ktoré študuje správanie hmoty na úrovni atómu, jeho častíc a jeho energie. Jedným z jeho predchodcov bol Louis de Broglie, ktorý okolo roku 1925 objavil vlnovú a časticovú povahu fyzických objektov. Z tejto oblasti fyziky sa objavujú aj kvantové efekty súvisiace s nemožnosťou presne a súčasne určiť rýchlosť a polohu častice.

Jeden z najznámejších myšlienkových experimentov v kvantovej mechanike je o Schrödingerovej mačke, ktorá jednoducho predpokladá, že pokiaľ sa nepozeráme do boxu, mačka je v superpozícii medzi stavom života a mŕtvy.