Sodobna fizika

Pojasnjujemo, kaj je sodobna fizika, kakšne študije, njene veje, razlike s klasično fiziko in uglednimi znanstveniki

Sodobna fizika meni, da prostor in čas sestavljata tkivo in gravitacija nič drugega kot izkrivljanje tega tkiva, ki ga povzroča prisotnost testa, kot je sonce

Kaj je sodobna fizika?

The sodobna fizika Nanaša se na fiziko, razvito na začetku 20. stoletja in je namenjena preučevanju predmetov, katerih hitrost je primerljiva s hitrostjo svetlobe, pa tudi s telesi drobnih dimenzij: atoma in delcev, ki ga sestavljajo.

Devetnajsto stoletje je bilo ključnega pomena za termodinamiko in elektriko, ki jo je poganjala industrijska revolucija. Ker pa je tehnologija napredovala, so vse bolj izpopolnjeni poskusi pokazali pojave, ki jih znanstveniki ne morejo v celoti razložiti s sprejetimi teorijami.

Zlasti trije pojavi so bili ključi pri pojavu nove fizike: sevanje, ki ga oddajajo zelo vroči predmeti, spektri linij, ki izvirajo iz električnih izpustov v plinih in fotoelektrični učinek.

Znanstveniki niso imeli zadovoljivih razlag za te pojave, razen če revolucionarne postulate kvantne mehanike in dvojnega valovnega delca, tako svetlobe kot snovi. To je bilo rojstvo sodobne fizike ob zori dvajsetega stoletja.

Danes so jo znanstvena skupnost sprejela v času, ko so bile sporne teorije, v mnogih pogledih stran od Newtonove fizike, okoli katere se vrtijo vsa področja klasične fizike.

Kaj študira sodobna fizika?

Dva glavna področja, ki preučujeta sodobno fiziko, sta teorija relativnosti in kvantne mehanike.

Teorija relativnosti obravnava razlago vedenja mobilnih telefonov s hitrostmi, ki so blizu svetlobe. Kvantna mehanika poganja subjekt in preučevanje njegovih sestavnih delcev.

Teorija relativnosti

Teorija relativnosti, ki jo je predlagal Albert Einstein (1879-1955), obravnava procese, ki potekajo s hitrostjo blizu svetlobe. Hitrost svetlobe je konstanta narave, katere vakuumska vrednost je približno 300.000 km/s. Nič se ne premika z večjo hitrostjo od tega.

Vam lahko služi: akutni zvoki: značilnosti in primeri

Vendar je napačno misliti, da postulati klasične ali newtonske fizike niso veljavni v skladu z novim pristopom sodobne fizike.

Nasprotno, teorija relativnosti je širše stališče, ki vključuje newtonsko fiziko, kadar so hitrosti precej nižje od svetlobe. In večina vsakdanjih predmetov se premika tako, razen same luči.

Kvantna mehanika

Kvantna mehanika se ukvarja s tem na ravni delcev, ki jo sestavljajo. V tako majhnem obsegu delci kažejo dvojno vedenje: hkrati so delci in valovi.

Delci imajo mase in energijske valove, če so subatomski delci hkrati, se zgodi, da sta masa m in energija in enakovredna, kot kaže enačba:

E = MC²

Tukaj C predstavlja hitrost svetlobe v vakuumu.

Poleg tega, ker so valoviti naravi, delci niso specifični predmeti, katerih sled je mogoče upoštevati kot biljardno kroglico. Presenetljivo dejstvo je, da lahko poznate le verjetnost, da je delček v določenem položaju.

Veje sodobne fizike

Sodobna fizika sega v različne veje, tesno povezana, med katerimi je mogoče omeniti:

Relativnost

Postulira, da so zakoni fizike enaki ne glede na referenčni okvir, pa tudi dejstvo, da je hitrost svetlobe konstantna v vakuumu za vsakega opazovalca, tudi če ima gibanje.

Vam lahko služi: faktorska ploščad: definicija, formule in vaje

Kvantna mehanika

Ukvarja se z vedenjem snovi na atomskem obsegu in vedenja delcev, ki jo sestavljajo, če upoštevamo, da je energija kvantizirana, kar pomeni, da se ne pojavlja v poljubnih vrednosti.

Prav tako razmišlja, da imata tako svetloba kot snov dvojna narava: valovi in ​​delci. Svetloba je elektromagnetni val in hkrati del, imenovan foton, katerega energija E je neposredno sorazmerna s frekvenco F:

E = H ∙ F

HIS H Planckova konstanta, katere vrednost v enotah mednarodnega sistema je: 6.62607015 × 10^{-3. 4} J ∙ s

Atomska fizika

Osredotoča se na preučevanje lastnosti atoma, bistvene sestavine subjekta, poleg interakcij, ki potekajo med njimi in med atomi in svetlobo.

Jedrska fizika

Atom ima strukturo, sestavljeno iz jedra in elektronov v orbitali okoli njega. Jedro ima ne le skoraj celota mase atoma, ampak tudi lastnosti, ki dajejo individualnost vsakemu elementu. Jedrska fizika je odgovorna za preučevanje njihovih lastnosti in interakcij.

Fizika delcev

Na subatomski ravni je vesolje delcev, katerih značilnosti in interakcije preučujejo fiziko delcev.

Delci so razvrščeni v dve veliki skupini: bozoni in fermije, prvi so odgovorni za posredovanje temeljnih interakcij, kot je elektromagnetno s pomočjo fotona. Drugi skupini pripadajo materialnim delcem, kot je elektron.

Kozmologija

Preučite izvor in evolucijo vesolja, ki ga urejajo svetloba in delci, ki sestavljajo subjekt.

Razlike med sodobno fiziko in klasično fiziko

Klasična fizika je bolj znana in tesno, v smislu, da zadovoljivo razlaga makroskopski svet in vedenje predmetov z nizkimi hitrostmi.

Druga pomembna razlika je v tem, da obstajajo veličini, ki so v sodobni fiziki kvantizirani, na primer energija in zagon, medtem ko v klasični fiziki prevzamejo kakršno koli vrednost.

Lahko vam služi: stroški v živo: koncept, značilnosti, primeri

Nazadnje sta v klasični fiziki masa in energija dve različni veličini, ki se sodobna fizika povezuje skozi hitrost svetlobe v znameniti Einsteinovi enačbi, omenjeni zgoraj:

E = MC²

Znanstveniki sodobne fizike in njihov prispevek

Najpomembnejši znanstveniki sodobne fizike, zbrani na konferenci V Conference, ki je bila leta 1927 v Bruslju

Max Planck (1858-1947)

Prvi je predlagal obstoj energije, saj je edini način, da zadovoljivo razloži sevanje črnega telesa, zato se šteje za oče kvantne teorije.

Albert Einstein (1879-1955)

Einstein je ustvarjalec teorije relativnosti. Njegovo prvo delo na tej temi je bilo objavljeno leta 1905 in drugo leta 1916, vendar zanje ni prejelo Nobelove nagrade, ampak za njegovo razlago fotoelektričnega učinka, v katerem je predlagal, da je nosilni del elektromagnetne interakcije foton.

Niels Bohr (1885-1962)

Izdelal je prvi kvantni atomski model, tako da je predlagal, da lahko elektron zasede le tiste orbitale, v katerih je njegova količina gibanja celoti večkratnik H/2π. Ko se elektron spremeni iz ene orbitalne v drugo, se njegova energija spreminja tudi v tem, koliko, kar ustreza razliki v energiji med končnim in začetnim stanjem.

Werner Heisenberg (1901-1976)

Predvsem je znan po načelu negotovosti, ki nosi njegovo ime, hkrati pa je veliko prispeval k matematični formulaciji kvantne mehanike.

Erwin Schrodinger (1887-1961)

Ustvaril je atomski model, ki temelji na kvantni mehaniki, vendar je njegov najpomembnejši prispevek valovna enačba, ki nosi njegovo ime, skozi katero je mogoče oceniti verjetnost, da je elektron v določenem položaju.