Fisika Modern

Kami menjelaskan apa itu fisika modern, apa studi, cabangnya, perbedaan dengan fisika klasik dan ilmuwan terkemuka

Fisika modern menganggap bahwa ruang dan waktu membentuk jaringan dan gravitasi tidak lain adalah distorsi dari jaringan itu, yang disebabkan oleh keberadaan adonan, seperti sinar matahari

Apa itu Fisika Modern?

Itu Fisika Modern Ini mengacu pada fisika yang dikembangkan pada awal abad ke -20 dan yang didedikasikan untuk studi objek yang kecepatannya sebanding dengan cahaya, serta tubuh dimensi kecil: atom dan partikel yang membentuknya.

Abad ke -19 sangat penting untuk termodinamika dan listrik, didorong oleh revolusi industri. Tetapi ketika teknologi maju, eksperimen yang semakin canggih menunjukkan fenomena yang tidak dapat sepenuhnya dijelaskan oleh para ilmuwan dengan teori yang diterima.

Tiga fenomena khususnya adalah kunci dalam kemunculan fisika baru: radiasi yang dipancarkan oleh objek yang sangat panas, spektrum garis yang berasal dari pelepasan listrik dalam gas dan efek fotolektrik.

Para ilmuwan tidak memiliki penjelasan yang memuaskan untuk fenomena ini, kecuali dalil revolusioner mekanika kuantum dan partikel gelombang ganda, baik cahaya maupun materi. Ini adalah kelahiran fisika modern di awal abad kedua puluh.

Diterima hari ini oleh komunitas ilmiah, pada saat itu adalah teori yang kontroversial, dalam banyak hal jauh dari fisika Newton, di mana semua bidang fisika klasik berputar.

Apa yang mempelajari fisika modern?

Dua bidang utama yang mempelajari fisika modern adalah teori relativitas dan mekanika kuantum.

Teori relativitas berkaitan dengan menjelaskan perilaku ponsel dengan kecepatan dekat dengan cahaya. Untuk bagiannya, mekanika kuantum memperdalam subjek dan studi partikel konstituennya.

Teori relativitas

Teori Relativitas, yang diusulkan oleh Albert Einstein (1879-1955), berkaitan dengan proses yang terjadi dengan kecepatan dekat dengan cahaya. Kecepatan cahaya adalah konstanta alam yang nilai vakumnya sekitar 300.000 km/s. Tidak ada yang bergerak dengan kecepatan yang lebih tinggi dari ini.

Dapat melayani Anda: suara akut: karakteristik dan contoh

Namun, adalah salah untuk berpikir bahwa dalil fisika klasik atau Newton tidak valid sesuai dengan pendekatan baru yang diberikan oleh fisika modern.

Sebaliknya, teori relativitas adalah sudut pandang yang lebih luas, yang mencakup fisika Newton ketika kecepatan jauh lebih rendah daripada cahaya. Dan sebagian besar benda sehari -hari bergerak seperti ini, kecuali cahaya itu sendiri.

Mekanika kuantum

Untuk bagiannya, mekanika kuantum berurusan dengan masalah pada tingkat partikel yang menyusunnya. Pada skala sekecil itu, partikel menunjukkan perilaku ganda: mereka adalah partikel dan gelombang pada saat yang sama.

Partikel -partikel memiliki gelombang massa dan energi, oleh karena itu, jika partikel subatomik keduanya pada saat yang sama, terjadi bahwa massa M dan energi dan setara, seperti yang ditunjukkan oleh persamaan:

E = MC²

Di sini C mewakili kecepatan cahaya dalam ruang hampa.

Selain itu, karena mereka bersifat bergelombang, partikel bukan objek spesifik yang treknya dapat diikuti seperti bola biliar. Fakta yang mengejutkan adalah bahwa Anda hanya dapat mengetahui probabilitas bahwa partikel itu berada dalam posisi tertentu.

Cabang Fisika Modern

Fisika modern meluas di berbagai cabang, terkait erat, di antaranya mungkin disebutkan:

Relativitas

Dia mendalilkan bahwa hukum fisika adalah sama terlepas dari kerangka referensi, serta fakta bahwa kecepatan cahaya konstan dalam ruang hampa untuk pengamat mana pun, bahkan jika ia memiliki gerakan.

Dapat melayani Anda: rig faktorial: definisi, rumus dan latihan

Mekanika kuantum

Ini berkaitan dengan perilaku materi pada skala atom dan partikel -partikel yang menyusunnya, mengingat energi dikuantisasi, yang berarti tidak terjadi dalam nilai -nilai sewenang -wenang, tetapi dalam kelipatan jumlah: berapa banyak.

Ini juga merenungkan bahwa cahaya dan materi menunjukkan sifat ganda: gelombang dan partikel. Cahaya adalah gelombang elektromagnetik, dan pada saat yang sama sebuah partikel, yang disebut foton, yang energinya E berbanding lurus dengan frekuensi f:

E = h ∙ f

Menjadi H The Planck Constant, yang nilainya dalam satuan sistem internasional adalah: 6.62607015 × 10^{-3. 4} J ∙ s

Fisika Atom

Ini berfokus pada mempelajari sifat -sifat atom, konstituen penting dari subjek, di samping interaksi yang terjadi di antara mereka dan antara atom dan cahaya.

Fisika nuklir

Atom memiliki struktur yang terdiri dari nukleus dan elektron dalam orbital di sekitarnya. Nukleus memiliki, tidak hanya hampir totalitas massa atom, tetapi juga sifat -sifat yang memberikan individualitas mereka untuk setiap elemen. Fisika nuklir bertanggung jawab untuk mempelajari sifat dan interaksi mereka.

Fisika partikel

Ada alam semesta partikel di tingkat subatomik, yang karakteristik dan interaksinya mempelajari fisika partikel.

Partikel -partikel tersebut diklasifikasikan ke dalam dua kelompok besar: Boson dan Fermion, yang pertama bertanggung jawab untuk memediasi interaksi fundamental, seperti elektromagnetik melalui foton. Kepada kelompok kedua milik partikel material seperti elektron.

Kosmologi

Mempelajari asal dan evolusi alam semesta, diatur oleh cahaya dan partikel yang membentuk subjek.

Perbedaan antara fisika modern dan fisika klasik

Fisika klasik lebih akrab dan dekat, dalam arti bahwa ia dengan memuaskan menjelaskan dunia makroskopis dan perilaku objek dengan kecepatan rendah.

Perbedaan lain yang relevan adalah bahwa ada besaran yang dalam fisika modern dikuantisasi, seperti energi dan momentum, sedangkan dalam fisika klasik mereka mengambil nilai apa pun.

Itu dapat melayani Anda: Tuduhan Langsung: Konsep, Karakteristik, Contoh

Akhirnya, dalam massa fisika klasik dan energi adalah dua besaran yang berbeda, bahwa fisika modern menghubungkan melalui kecepatan cahaya dalam persamaan Einstein yang terkenal yang disebutkan di atas:

E = MC²

Ilmuwan fisika modern dan kontribusinya

Ilmuwan paling penting dari fisika modern, berkumpul di S Conference Solvay, diadakan di Brussels pada tahun 1927

Max Planck (1858-1947)

Dia adalah orang pertama yang mengusulkan keberadaan energi, sebagai satu -satunya cara untuk secara memuaskan menjelaskan radiasi tubuh hitam, sehingga bapak teori kuantum dipertimbangkan.

Albert Einstein (1879-1955)

Einstein adalah pencipta teori relativitas. Karya pertamanya tentang subjek ini diterbitkan pada tahun 1905 dan yang kedua pada tahun 1916, tetapi tidak dianugerahi Hadiah Nobel untuk mereka, tetapi untuk penjelasannya tentang efek fotolektrik di mana ia mengusulkan bahwa partikel pembawa interaksi elektromagnetik adalah fotonnya.

Niels Bohr (1885-1962)

Dia merancang model atom kuantum pertama, dengan mengusulkan bahwa elektron hanya dapat menempati orbital di mana jumlah gerakannya adalah kelipatan keseluruhan h/2π. Ketika elektron berubah dari satu orbital ke orbital lainnya, energinya juga bervariasi dalam berapa banyak, setara dengan perbedaan energi antara keadaan akhir dan keadaan awal.

Werner Heisenberg (1901-1976)

Ia dikenal di atas semua untuk prinsip ketidakpastian yang menyandang namanya, tetapi juga memberikan kontribusi besar pada perumusan matematika mekanika kuantum.

Erwin Schrodinger (1887-1961)

Dia menyusun model atom berdasarkan mekanika kuantum, tetapi kontribusinya yang paling menonjol adalah persamaan gelombang yang menyandang namanya, yang melaluinya dimungkinkan untuk mengevaluasi probabilitas bahwa elektron berada dalam posisi tertentu.