Modern fysik

Vi förklarar vad modern fysik är, vilka studier, dess grenar, skillnaderna med den klassiska fysiken och framstående forskare

Modern fysik anser att utrymme och tid utgör en vävnad och tyngdkraft är inget annat än en snedvridning av den vävnaden, orsakad av närvaron av en deg, till exempel solen

Vad är modern fysik?

De modern fysik Den hänvisar till den fysik som utvecklats i början av 1900 -talet och det ägnas åt studien av föremål vars hastighet är jämförbar med ljuset, liksom till kropparna av små dimensioner: atomen och partiklarna som utgör den.

Det nittonde århundradet var avgörande för termodynamik och elektricitet, drivet av den industriella revolutionen. Men när tekniken avancerade visade alltmer sofistikerade experiment fenomen att forskare inte helt kunde förklara med accepterade teorier.

Särskilt tre fenomen var nycklarna i uppkomsten av den nya fysiken: strålningen som släpps ut av mycket heta föremål, spektra av linjer härstammade i de elektriska utsläppen i gaser och den fotoelektriska effekten.

Forskare hade inga tillfredsställande förklaringar till dessa fenomen, såvida inte de revolutionära postulaten av kvantmekanik och den dubbla vågpartikeln, både ljuset och materien. Detta var födelsen av modern fysik i början av det tjugonde århundradet.

Accepterade idag av det vetenskapliga samfundet, när de var kontroversiella teorier, på många sätt bort från Newtons fysik, runt vilka alla områden inom klassisk fysik kretsar.

Vilka studerar modern fysik?

De två huvudområdena som studerar modern fysik är teorin om relativitet och kvantmekanik.

Relativitetsteorin handlar om att förklara beteendet hos mobiltelefoner med hastigheter nära ljuset. Kvantmekanik fördjupas för sin sida och studien av dess beståndsdelar partiklar.

Relativitetsteorin

Teorin om relativitet, föreslagen av Albert Einstein (1879-1955), behandlar de processer som sker i hastigheter nära ljuset. Ljushastigheten är en konstant av naturen vars vakuumvärde är ungefär 300.000 km/s. Ingenting rör sig med högre hastighet än detta.

Kan tjäna dig: akuta ljud: egenskaper och exempel

Det är emellertid fel att tro att postulaten för klassisk eller Newtons fysik inte är giltiga enligt den nya metoden som ges av modern fysik.

Tvärtom, relativitetsteorin är en bredare synvinkel, som inkluderar Newtonian fysik när hastigheterna är mycket lägre än ljuset. Och de flesta vardagliga föremål rör sig så här, utom ljuset i sig själv.

Kvantmekanik

Kvantmekanik handlar för sin del. I så liten skala visar partiklarna dubbelt beteende: de är partiklar och vågor samtidigt.

Partiklarna har mass- och energibågar, därför, om de subatomära partiklarna är båda samtidigt, händer det att massa M och energi och är likvärdiga, som ekvationen visar:

E = mc²

Här representerar C ljusets hastighet i ett vakuum.

Eftersom de är av böljande natur är partiklar inte specifika föremål vars spår kan följas som en biljardboll. Ett överraskande faktum är att du bara kan veta sannolikheten för att partikeln är i en viss position.

Grenar av modern fysik

Modern fysik sträcker sig i olika grenar, nära kopplade, bland vilka det är möjligt att nämna:

Relativitet

Han postulerar att fysikens lagar är desamma oavsett referensramen, liksom det faktum att ljusets hastighet är konstant i ett vakuum för alla observatörer, även om den har rörelse.

Kan tjäna dig: Factorial Rig: Definition, formler och övningar

Kvantmekanik

Det handlar om materiens beteende i en atomisk skala och det för de partiklar som komponerar det, med tanke på att energin kvantiseras, vilket innebär att den inte förekommer i godtyckliga värden, utan i multiplar av en mängd: hur mycket.

Det överväger också att både ljus och materia uppvisar en dubbel natur: vågor och partiklar. Ljus är en elektromagnetisk våg, och samtidigt en partikel, kallad foton, vars energi E är direkt proportionell mot frekvensen F:

E = h ∙ f

Att vara h the Planck Constant, vars värde i enheter i det internationella systemet är: 6 62607015 × 10^{-3. 4} J ∙ s

Atomfysik

Det fokuserar på att studera atomens egenskaper, den väsentliga beståndsdelen av ämnet, utöver de interaktioner som sker mellan dem och mellan atomer och ljus.

Kärnfysik

Atomen har en struktur som består av en kärna och elektroner i omloppet runt den. Kärnan har, inte bara den nästan helheten i mässan i atomen, utan också de egenskaper som ger deras individualitet till varje element. Kärnfysik ansvarar för att studera deras egenskaper och interaktioner.

Partikelfysik

Det finns ett universum av partiklar på subatomisk nivå, vars egenskaper och interaktioner studerar partikelfysik.

Partiklarna klassificeras i två stora grupper: bosoner och fermioner, de förstnämnda är ansvariga för att förmedla grundläggande interaktioner, såsom elektromagnetiska genom foton. Till den andra gruppen tillhör materialpartiklarna som elektronen.

Kosmologi

Studera universums ursprung och utveckling, styrd av ljuset och partiklarna som utgör ämnet.

Skillnader mellan modern fysik och klassisk fysik

Klassisk fysik är mer bekant och nära, i den meningen att den tillfredsställande förklarar den makroskopiska världen och beteendet hos objekt i låga hastigheter.

En annan relevant skillnad är att det finns storlekar som i modern fysik är kvantiserade, till exempel energi och fart, medan de i klassisk fysik tar något värde.

Det kan tjäna dig: levande avgifter: koncept, egenskaper, exempel

Slutligen, i klassisk fysikmassa och energi är två olika storlekar, som modern fysik kopplar igenom ljusets hastighet i den berömda Einstein -ekvationen som nämns ovan:

E = mc²

Forskare av modern fysik och deras bidrag

De viktigaste forskarna i modern fysik, samlades på V Conference Solvay, som hölls i Bryssel 1927

Max Planck (1858-1947)

Han var den första som föreslog förekomsten av energi, som det enda sättet att tillfredsställande förklara strålningen av den svarta kroppen, så kvantteorins far betraktas.

Albert Einstein (1879-1955)

Einstein är skaparen av relativitetsteorin. Hans första arbete med ämnet publicerades 1905 och det andra 1916, men tilldelades inte Nobelpriset för dem, men för hans förklaring av den fotoelektriska effekten där han föreslog att bärarpartikeln i elektromagnetisk interaktion är fotonen är fotonen.

Niels Bohr (1885-1962)

Han utformade den första kvantatommodellen genom att föreslå att en elektron bara kan ockupera de orbitaler där dess rörelse är en hel multipel av H/2π. När elektronen ändras från en omlopp till en annan varierar dess energi också i hur många, motsvarande skillnaden i energi mellan det slutliga tillståndet och det ursprungliga tillståndet.

Werner Heisenberg (1901-1976)

Han är framför allt känd för osäkerhetsprincipen som bär hans namn, men också gav stora bidrag till den matematiska formuleringen av kvantmekanik.

Erwin Schrodinger (1887-1961)

Han tänkte en atommodell baserad på kvantmekanik, men hans mest anmärkningsvärda bidrag är vågekvationen som bär hans namn, genom vilket det är möjligt att utvärdera sannolikheten för att en elektron är i en viss position.