Definicija sodobne fizike

Evelyn Maitee Marin
Industrijski inženir, magister fizike in EdD

Sodobna fizika je študijsko področje, ki se je razvilo od 20. stoletja in sega od kvantne fizike do teorije relativnosti. Na splošno dve temeljni kategoriji za razumevanje vedenja predmetov na različnih lestvicah, ne glede na to, ali gre za osnovne delce ali galaksije. cela. Prav tako je sodobna fizika odgovorna za preučevanje in odkrivanje novih delcev. subatomski, pa tudi njegov odnos z drugimi znanstvenimi področji, kot sta molekularna biologija in sodobne tehnologije.

Pomen sodobne fizike je v njeni zmožnosti razlage številnih naravnih pojavov, ki jih prej s klasično fiziko ni bilo mogoče razbrati. Na primer, kvantna mehanika je skupaj s splošno relativnostjo omogočila razlago kvantnih učinkov, krčenje prostora, širjenje časa ali učinki, ki nastanejo pri hitrostih blizu svetlobnih. Podobno je glavna razlika med klasično teoretično fiziko in sodobno fiziko ta, da slednja vzpostavlja bolj zapleten v modelih ali interpretacijah in ima večjo zmogljivost za eksperimentalne napovedi ob upoštevanju večje raznolikosti pogoji.

S pojavom kvantne fizike se je razvil velik tehnološki napredek, na primer na področju elektronike iz tranzistorja in drugih komponent.

Trenutno obstajajo številne študije o temeljnih lastnostih, ki urejajo nekatere najbolj zapletene vidike fizike. Sodobna, saj je potrebna inovativna oprema in napredne tehnologije (kot so pospeševalci delci). Dobljene rezultate je mogoče uporabiti za ustvarjanje učinkovitejših naprav, ki izboljšujejo kakovost življenja, pa tudi boljše razumevanje vesolja.

Predvideva študijsko področje, ki zajema obdobje od konca 19. stoletja do danes in je povezano z raziskovanje in razumevanje temeljnih zakonov fizičnega sveta ter njihova praktična uporaba v tehnologiji sodoben. Iz tega razloga je postalo ključno za razumevanje osnovnih načel, ki stojijo za številnimi nedavnimi znanstvenimi dosežki, vključno z jedrsko energijo, digitalnimi računalniki in nanotehnologijo.

Proizvodnja električne energije iz jedrskih virov je bila mogoča zaradi prispevkov sodobne fizike na področju energije.

Obstajajo številna tehnološka področja, zlasti povezana s sodobno fiziko, ki so bila razvita z nadaljevanjem študij in izboljšanjem razpoložljive tehnologije. Tako je med področji znanosti, ki so imela koristi, mogoče izpostaviti materiale in strojništvo, biomehanika, računalništvo, procesi v medicinskih laboratorijih, transportni in gradbeni sistemi, med drugi.

Teorija relativnosti

Delo, ki ga je opravil Albert Einstein leta 1905, označuje uradni začetek znanstvenega napredka v smeri tega, kar trenutno poznamo kot »moderno fiziko«. Njihove konceptualne globine so raziskovalcem omogočile vizualizacijo kompleksnih procesov, kot je npr jedrska energija, gravitacijski valovi in ​​celo črne luknje v globalnem kontekstu kozmologije sodoben.

Albert Einstein (1879 - 1955) velja za enega najvidnejših znanstvenikov sodobne fizike.

Teorija relativnosti je skupek konceptov, enačb in znanstvenih temeljev, ki jih je predlagal Einstein v svojih iskanje odgovora na matematično nekompatibilnost med klasično fiziko na področju Newtonove mehanike in elektromagnetizem. Ti temelji so razviti v dveh teorijah:

Posebna ali omejena relativnost: predlagana je bila leta 1905 in pojasnjuje gibanje teles brez prisotnost gravitacijskih sil v ravnem časovno-prostorskem sistemu v referenčnih okvirih inercialna. Omogočila je konsolidacijo Newtonove mehanike z Maxwellovo elektromagnetno teorijo.

Splošna relativnost: postavljena je bila leta 1915 in se ukvarja s koncepti referenčnih sistemov in gravitacije. Pravijo, da je splošna, ker razširja načelo posebne relativnosti in pravi, da je geometrija prostora-časa spremenjena s prisotnostjo materije.

Na žalost niso bila vsa dognanja sodobne fizike uporabljena v tehnologijah in napredku v korist človeštva. Razumevanje načel, ki jih postavlja relativnostna teorija, je povzročilo atomsko bombo.

Kvantna mehanika

Je veja fizike, ki proučuje obnašanje snovi na ravni atoma, njegovih delcev in njegove energije. Eden od njegovih predhodnikov je bil Louis de Broglie s svojim odkritjem narave valov in delcev fizičnih objektov okoli leta 1925. S tega področja fizike so odkriti tudi kvantni učinki, povezani z nezmožnostjo natančnega in hkratnega določanja hitrosti in položaja delca.

Eden najbolj znanih miselnih poskusov v kvantni mehaniki je o Schrödingerjevi mački, ki poenostavljeno povedano meni, da je mačka, dokler ne pogledamo v škatlo, v superpoziciji med stanjem, da je živa in mrtev.