Визначення сучасної фізики

Евелін Мейті Марін
Промисловий інженер, магістр фізики та освіта

Сучасна фізика – це галузь досліджень, яка розвивалася з 20 століття, починаючи від квантової фізики до теорії відносності. Загалом, дві фундаментальні категорії для розуміння поведінки об’єктів у різних масштабах, будь то елементарні частинки чи галактики. ціле. Так само сучасна фізика відповідає за вивчення та відкриття нових частинок. субатомний, а також його зв'язок з іншими науковими галузями, такими як молекулярна біологія та сучасні технології.

Важливість сучасної фізики полягає в її здатності пояснити багато природних явищ, які раніше неможливо було розшифрувати за допомогою класичної фізики. Наприклад, квантова механіка разом із загальною теорією відносності дозволила пояснити квантові ефекти, звуження простору, уповільнення часу або ефекти, які виникають на швидкостях, близьких до швидкості світла. Так само основна відмінність між класичною теоретичною фізикою та сучасною фізикою полягає в тому, що остання встановлює більшу складний у моделях або інтерпретаціях і має більшу здатність для експериментальних прогнозів, враховуючи більшу різноманітність умови.

З появою квантової фізики були досягнуті великі технологічні досягнення, наприклад, у галузі електроніки з транзисторів та інших компонентів.

В даний час існує безліч досліджень фундаментальних властивостей, які керують деякими з найскладніших аспектів фізики. Сучасне, оскільки необхідно мати інноваційне обладнання та передові технології (наприклад, прискорювачі частинки). Отримані результати можуть бути використані для створення більш ефективних пристроїв, які покращують якість життя, а також краще розуміння Всесвіту.

Це передбачає галузь дослідження, яка охоплює період з кінця 19 століття до наших днів і пов’язана з дослідження та розуміння фундаментальних законів фізичного світу, а також їх практичне застосування в техніці сучасний. З цієї причини він став ключовим для розуміння основних принципів багатьох останніх наукових досягнень, включаючи атомну енергетику, цифрові комп’ютери та нанотехнології.

Виробництво електроенергії з ядерних джерел стало можливим завдяки внеску сучасної фізики в енергетичну сферу.

Існує багато технологічних галузей, особливо пов’язаних із сучасною фізикою, які були розроблені в міру того, як продовжуються дослідження та вдосконалюються наявні технології. Таким чином, серед галузей науки, які виграли, можна виділити матеріалознавство та машинобудування, біомеханіка, обчислювальна техніка, процеси в медичних лабораторіях, транспортні та будівельні системи, серед інші.

Теорія відносності

Робота, виконана Альбертом Ейнштейном у 1905 році, знаменує формальний початок наукового прогресу до того, що ми зараз знаємо як «сучасна фізика». Їх концептуальна глибина дозволила дослідникам візуалізувати складні процеси, такі як ядерної енергії, гравітаційних хвиль і навіть чорних дір у глобальному контексті космології сучасний.

Альберт Ейнштейн (1879-1955) вважається одним із найвидатніших учених сучасної фізики.

Теорія відносності — це набір понять, рівнянь і наукових основ, запропонованих Ейнштейном у його пошук відповіді на математичну несумісність між класичною фізикою в області ньютонівської механіки та електромагнетизм. Ці основи розроблені в двох теоріях:

Спеціальна або обмежена теорія відносності: була запропонована в 1905 році і пояснює рух тіл без наявність сил тяжіння в плоскій часопросторовій системі в системах відліку інерційний. Це дозволило об'єднати механіку Ньютона з електромагнітною теорією Максвелла.

Загальна теорія відносності: вона була постульована в 1915 році і стосується понять систем відліку та гравітації. Його називають загальним, оскільки він розширює принцип спеціальної теорії відносності та стверджує, що геометрія простору-часу змінюється через присутність матерії.

На жаль, не всі відкриття сучасної фізики були застосовані до технологій і досягнень на благо людства. Розуміння принципів теорії відносності породило атомну бомбу.

Квантова механіка

Це розділ фізики, який вивчає поведінку матерії на рівні атома, його частинок і його енергії. Одним із його попередників був Луї де Бройль, який приблизно в 1925 році відкрив хвильову та частинкову природу фізичних об’єктів. У цій галузі фізики також виявлено квантові ефекти, пов’язані з неможливістю точного й одночасного визначення швидкості та положення частинки.

Один із найвідоміших уявних експериментів у квантовій механіці стосується кота Шредінгера, який, просто кажучи, стверджує, що до тих пір, поки ми не заглянемо всередину коробки, котячий перебуває в суперпозиції між станом бути живим і мертвий.