نفسر ماهية الفيزياء الحديثة وأهدافها وكيف تختلف عن الفيزياء الكلاسيكية. أيضا ما هي فروعها.
ما هي الفيزياء الحديثة؟
في المجال العلمي ، نتحدث عن بدني الحديث للإشارة إلى الدراسات المعاصرة حول القوانين الأساسية لل كون، التي اتخذت كنقطة انطلاقها صياغة نظريتين ثوريتين في نهاية القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين:
- نظرية الكم لماكس بلانك لعام 1900.
- ال نظرية النسبية بواسطة ألبرت أينشتاين من عام 1905.
يضاف إلى ذلك غالبًا علاقة عدم اليقين الخاصة بـ Heisenberg لعام 1927. على أي حال ، تُعرف جميع دراسات الفيزياء السابقة بالفيزياء الكلاسيكية.
ومع ذلك ، فإن هذا الاختلاف ليس تاريخيًا فحسب ، كما قد يبدو. من ناحية أخرى ، تختلف الفيزياء الحديثة عن الفيزياء الكلاسيكية بسبب مفهوم "كم الفعل" (Wirkungsquantum) اقترحه بلانك ، الذي اقترحه كمستوى طاقة الحد الأدنى ممكن.
وهذا يعني ، وفقًا لهذا النهج الحديث ، أن الطاقة في الكون يمكن تقسيمها إلى وحدات صغيرة وغير قابلة للتجزئة (يُطلق على كل منها اسم "الكم" أو الكم) ، بينما في الفيزياء الكلاسيكية كانت الطاقة مستمرة وغير قابلة للتجزئة.
من ناحية أخرى ، حلت الفيزياء الحديثة محل فكرة الفيزياء الحتمية ، حيث يمكن وصف جميع ظواهر الكون بأنها نتيجة السبب والنتيجة، من خلال فيزياء عدم التحديد وعدم الدقة. وهكذا ، تتحدث الفيزياء الحديثة عادة عن احتمالات حدوث ظاهرة ، لأنها تتعامل مع القوانين الغامضة التي تحكم المادة و الطاقة.
هذا الأخير يرجع إلى حقيقة أن الفيزياء الكلاسيكية درست إلى حد كبير المواقف التي يمكن أن تشملها حواس الإنسان ، أي المواقف من وجهة نظر عيانية.
بدلاً من ذلك ، تتعمق الفيزياء الحديثة في مناطق أكثر تعقيدًا في الكون ، مثل المادة دون الذرية وسلوك الموجة والجسيم في الكون. قضيه، أو ال الظواهر الفيزيائية التي تحدث في سرعة الضوء. في هذه السيناريوهات ، تتوقف القوانين الكلاسيكية عن كونها مفيدة.
من ناحية أخرى ، فإن أحد التطلعات الرئيسية للفيزياء الحديثة هو تحقيق التكامل في نظرية توافقية واحدة لجميع القوى الطبيعية المعروفة: الجاذبية، ال الكهرومغناطيسيةوالقوى النووية القوية والقوى النووية الضعيفة.
هذه النظرية الموحدة ، التي لم توجد بعد ، ستُعرف باسم "نظرية كل شيء". ستعمل هذه النظرية على فهم العلاقات بين جسيمات المادة الدقيقة وتلك الموجودة بين الجسيمات الهائلة النجوم الكون.
فروع الفيزياء الحديثة
تنقسم الفيزياء الحديثة إلى فرعين رئيسيين ، يحتوي كل منهما بدوره على حقول فرعية أكثر تخصصًا.
- ال ميكانيكا الكم، مكرسة لدراسة مقاييس مكاني صغير جدًا ، مثل الأنظمة الذرية ودون الذرية ، أو تفاعلها مع الإشعاع الكهرومغناطيسي ، دائمًا كظواهر يمكن ملاحظتها. مبدأها الأساسي هو أن جميع أشكال الطاقة يتم إطلاقها في وحدات منتظمة تعرف باسم "الكوانتا". ضمن مجالات اهتمامه الفيزياء النووية أو الفيزياء الذرية أو الفيزياء الجزيئية ، على سبيل المثال.
- ال نظرية النسبية، مكرسة لدراسة الجاذبية ، أي الأحداث الفيزيائية في كل من طقس كما هو الحال في الفضاء ، ولكن دائمًا ما يكون مرتبطًا بمراقب متغير. هذا يعني أن الزمان والمكان ليسا ثابتين بل نسبيان ، على عكس ما حملته الفيزياء الكلاسيكية.يعتمد هذا الحقل الفرعي من الدراسة على نظريتين كبيرتين لأينشتاين: نظرية النسبية الخاصة لعام 1905 ونظرية النسبية العامة لعام 1915. ومجال تطبيقه ، بشكل أساسي ، هو علم الكونيات ، أي دراسة الكون ككل وعلى نطاق واسع.