Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Классическая физика обычно занимается повседневными условиями: скорости намного ниже скорости света , размеры намного больше, чем у атомов, но очень малы с точки зрения астрономии. Однако современная физика занимается высокими скоростями, малыми расстояниями и очень большими энергиями.

Современная физика - это отрасль физики, развитая в начале 20 века и далее, или отрасли, на которые сильно повлияла физика начала 20 века. Известные отрасли современной физики включают квантовую физику , специальную теорию относительности и общую теорию относительности .

Классическая физика обычно занимается повседневными условиями: скорости намного ниже скорости света , размеры намного больше, чем у атомов, а энергии относительно невелики. Современная физика, однако, занимается более экстремальными условиями, такими как высокие скорости, сравнимые со скоростью света (специальная теория относительности), небольшие расстояния, сопоставимые с радиусом атома ( квантовая механика ), и очень высокие энергии (относительность). В целом считается, что квантовые и релятивистские эффекты существуют во всех масштабах, хотя в повседневной жизни эти эффекты могут быть очень незначительными . Хотя квантовая механика совместима со специальной теорией относительности (см. релятивистская квантовая механика ), одна из нерешенных проблем физики - это объединение квантовой механики и общей теории относительности, которую Стандартная модель (физики элементарных частиц) в настоящее время не может объяснить.

Описание [ править ]

В буквальном смысле термин современная физика означает современную физику. В этом смысле значительная часть так называемой классической физики является современной. [1] Однако примерно с 1890 года новые открытия вызвали значительные сдвиги парадигм : [1] особенно появление квантовой механики (КМ) и теории относительности (ER). Физика, которая включает элементы QM или ER (или обоих), считается современной физикой . Этот термин обычно используется именно в этом последнем смысле. [1]

Современная физика часто встречается при работе с экстремальными условиями. Квантовые механические эффекты имеют тенденцию проявляться при работе с «минимумами» (низкие температуры, небольшие расстояния), в то время как релятивистские эффекты имеют тенденцию проявляться при работе с «максимумами» (высокие скорости, большие расстояния), причем «средние точки» представляют собой классическое поведение. Например, при анализе поведения газа при комнатной температуре большинство явлений будет связано с (классическим) распределением Максвелла – Больцмана . Однако вблизи абсолютного нуля распределение Максвелла – Больцмана не учитывает наблюдаемое поведение газа, и вместо него приходится использовать (современные) распределения Ферми – Дирака или Бозе – Эйнштейна .

Немецкие физики Альберт Эйнштейн , основатель теории относительности , и Макс Планк , основатель квантовой теории.

Очень часто можно найти - или «восстановить» - классическое поведение из современного описания, анализируя современное описание на малых скоростях и на больших расстояниях (путем определения предела или приближения ). При этом результат называется классическим пределом .

Классическая физика ( закон Рэлея – Джинса , черная линия) не смогла объяснить излучение черного тела - так называемую ультрафиолетовую катастрофу . Квантовое описание ( закон Планка , цветные линии) называется современной физикой .

Клейма [ править ]

Эти темы обычно считаются "ядром" фундамента современной физики:

  • Атомная теория и эволюция атомной модели в целом
  • Излучение черного тела
  • Эксперимент с каплей масла
  • Эксперимент Франка – Герца
  • Эксперимент Гейгера – Марсдена ( эксперимент Резерфорда)
  • Гравитационное линзирование
  • Эксперимент Майкельсона-Морли
  • Фотоэлектрический эффект
  • Квантовая термодинамика
  • Радиоактивные явления в целом
  • Прецессия перигелия Меркурия
  • Эксперимент Штерна – Герлаха.
  • Дуальность волна-частица
  • Физика твердого тела

См. Также [ править ]

  • История физики
  • Классическая физика
  • Квантовая механика
  • Теория относительности
  • Квантовая теория поля
  • Современная физика
  • Единая теория поля
  • Ядерное деление

Ссылки [ править ]

  • А. Байзер (2003). Концепции современной физики (6-е изд.). Макгроу-Хилл . ISBN 978-0-07-123460-3.
  • П. Типлер, Р. Ллевеллин (2002). Современная физика (4-е изд.). WH Freeman . ISBN 978-0-7167-4345-3.

Заметки [ править ]

  1. ^ a b c Ф. К. Рихтмайер ; Э. Х. Кеннард; Т. Лауристен (1955). Введение в современную физику (5-е изд.). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл . п. 1. LCCN 55006862 .