De samtida fysik Det är den som utvecklas under samtida period, mellan den franska revolutionen och nuförtiden, det vill säga från 1700-talet till nutiden. På detta sätt anses modern fysik och de senaste teorierna om partiklar och kosmologi vara en del av samtida fysik..
De välkända mekaniklagarna och Isaac Newtons universella gravitation, liksom lagarna om planetrörelse som formulerats av Johannes Kepler, anses vara en del av klassisk fysik, eftersom de är från 1600-talet och inte ingår i samtida fysik.
Artikelindex
Formellt inkluderar fysikstudien naturfenomen, såsom förändringar i kroppens rörelsestillstånd, materiens karakteristiska egenskaper, dess grundläggande komponenter och interaktionen mellan dem..
Naturligtvis så länge som dessa förändringar inte involverar bildandet av nya ämnen eller biologiska processer. Denna definition gäller både klassisk och samtida fysik..
Nu kommer vi att fokusera på de viktigaste upptäckterna och fysiska teorierna som utvecklats från den franska revolutionen till i dag, kort och i mer eller mindre kronologisk ordning:
-Elektricitet återupptäcktes och den elektrostatiska modellen för kraft, magnetism och elektromagnetisk teori skapades..
-Begreppen potentiell energi och kinetisk energi uppträdde liksom fältets.
-Lagarna för bevarande av energi, materia och elektrisk laddning fastställdes.
-Vågteorin om ljus gjorde sitt utseende och för första gången gjordes en noggrann mätning av ljusets hastighet. Interaktioner mellan ljus och elektriska och magnetiska fält studerades också..
-Med den industriella revolutionen kom termodynamikens uppkomst. Den andra lagen om termodynamik förklarades och senare begreppet entropi, också den kinetiska teorin om gaser, statistisk mekanik och Boltzmann-ekvationen.
-Kroppens strålningslag (Stefans lag) och lag om förskjutning av våglängden som emitteras av en het kropp som en funktion av dess temperatur (Wiens lag) upptäcktes.
-Elektromagnetiska vågor dyker upp, teoretiskt förutsagda, förutom röntgenstrålar, naturlig radioaktivitet och elektronen, allt detta i slutet av 1800-talet.
För närvarande gick klassiska teorier igenom en krisperiod, eftersom många av de fenomen som upptäcktes under 1800-talet inte kunde förklaras med dessa teorier. Så det var nödvändigt att utveckla en ny fysik, känd som modern fysik, som i grunden förstår kvantmekanik och relativitetsteorin.
Modern fysik började 1900 med upptäckten av svart kroppsstrålningslag av Max Planck, där begreppet hur många energi i interaktionen mellan strålning och materia.
Under denna period utvecklades atommodeller där atomen verkar bestå av partiklar mindre än själva atomen. Dessa är elektroner, protoner och neutroner.
I början av 1900-talet upptäckte Ernest Rutherford atomkärnan och gjorde en atommodell med en positiv och massiv central kärna, omgiven av ljuspartiklar med negativ laddning. I alla fall. denna modell lades åt sidan på kort tid till förmån för modeller som var mer anpassade till de nya upptäckterna.
Albert Einstein föreslog 1905 att den lysande kvanten, kallad fotoner, de var det enda sättet att förklara den fotoelektriska effekten. En foton är det minsta buntet av ljusenergi, vilket beror på dess frekvens.
Den speciella relativitetsteorin, Einsteins mest kända skapelse, säger att tid och massa är fysiska mängder som beror på referensramen..
På detta sätt var det nödvändigt att genomföra relativistiska korrigeringar av de klassiska rörelselagarna..
Å andra sidan fastställer Albert Einsteins allmänna relativitetsteori att tyngdkraften inte är en kraft utan snarare en följd av krökning i rymden och som produceras av kroppar med massa som solen och planeterna. Detta skulle förklara nedbrytningen av Merkurius perihelium och förutsäger ljusets krökning..
Böjningen av ljus av en massiv kropp som solen bevisades utan tvekan. Detta fenomen är det som producerar gravitationslinser.
Så forskare började tänka på föreningsteorier, där gravitation och elektromagnetism är manifestationer av förvrängda utrymmen med större än fyrdimensionalitet, som Kaluza-Klein-teorin..
Den teoretiska möjligheten till ett expanderande universum uppstod sedan tack vare Alexander Friedmans verk baserat på den allmänna relativitetsteorin, ett faktum som senare bekräftades.
Svarta hål framträdde som lösningar på Einsteins ekvationer. Den hinduiska fysikern Chandrasekhar satte gränsen för stjärnkollaps för att skapa ett svart hål.
En viktig upptäckt var Compton-effekten, som fastställer att fotoner, trots att de inte har massa, har momentum proportionellt mot det omvända av deras våglängd. Proportionalitetskonstanten är Planck är konstant.
Med ankomsten av kvantmekanik upprättas också vågpartikel dualiteten. Teorin förutsade förekomsten av antimateria, som verkligen upptäcktes. Neutronen uppträdde också och med den en ny atommodell: den kvantmekaniska modellen.
Ett viktigt bidrag är att snurra, en egenskap hos subatomära partiklar som bland annat kan förklara magnetiska effekter.
Denna gren av samtida fysik uppträder när kärnprocesser av fission och fusion upptäcks. Den första ledde till atombomben och kärnkraften, den andra förklarar produktionen av energi av stjärnorna, men ledde också till H-bomben.
I sökandet efter kontrollerad kärnfusion upptäcktes att protonen och neutronen har interna strukturer: kvarkar, grundläggande beståndsdelar av protoner och neutroner.
Sedan dess har kvarkar och elektroner ansetts vara grundläggande partiklar, men nya grundläggande partiklar uppträdde också: muon, pion, tau lepton och neutriner..
Den första halvan av 1900-talet kulminerar med viktiga bidrag från samtida fysik:
-Supraledning och superfluiditet
-Masern och lasern.
-Magnetisk resonansavbildning av atomkärnor, en upptäckt som ger upphov till dagens icke-invasiva diagnostiska system.
-Större teoretiska utvecklingar som kvantelektrodynamik och Feynman-diagram för att förklara grundläggande interaktioner.
Denna teori förklarar superledningsförmåga, som säger att elektroner, som är partiklar fermionics, interagera med kristallgitteret på ett sådant sätt att elektroniska par bildas med bosonbeteende.
Det ger upphov till begreppet kvantsammanflätning och dess möjliga tillämpningar inom kvantberäkning. Dessutom föreslås kvantteleportering och kvantkryptografi, varav de första experimentella implementeringarna redan har genomförts..
Upptäckten av kvarkar följdes av skapandet av standardmodell för partiklar elementals, med ytterligare två medlemmar: W- och Z-bosonerna.
Anomalier observerades i stjärnornas rotationshastighet runt galaxernas centrum, så Vera Rubin föreslår att det finns mörk materia som en möjlig förklaring..
Förresten finns det viktiga bevis på mörk materia på grund av upptäckten av gravitationslinser utan synlig massa som förklarar ljusets krökning..
Ett annat viktigt studieområde är svarta håls entropi och Hawking-strålning..
Den accelererade expansionen av universum har också bekräftats och mörk energi antas vara ansvarig..
2000-talet började med den experimentella produktionen av en kvark-gluonplasma och upptäckten av Tau-neutrino.
Noggranna observationer av den kosmiska mikrovågsbakgrunden gjordes också och belyser universums tidiga formationsteorier..
En mycket kommenterad upptäckt är Higgs-bosonen, den partikel som är ansvarig för massan av de olika grundläggande partiklarna, som stöder standardmodellen för partiklar..
Detekterades 2015, gravitationsvågor förutspåddes under första hälften av 1900-talet av Albert Einstein. De är resultatet av kollisionen mellan två supermassiva svarta hål.
År 2019 erhölls bilden av ett svart hål för första gången, en annan av förutsägelserna om relativitetsteorin.
Bland grenarna för den aktuella samtida fysiken finns:
1. - Partikelfysik
2.- Plasmafysik
3.- Kvant- och fotonbearbetning
4.- Astrofysik och kosmologi
5.- Geofysik och biofysik.
6.- Atom- och kärnfysik
7.- Fysik av kondenserad materia
Fysikämnena som för närvarande anses öppna och som är i full utveckling är:
-Fysiken i komplexa system, kaostorier och fraktaler.
-Icke-linjära dynamiska system. Utveckling av nya tekniker och modeller som leder till lösningen av sådana system. Bland dess applikationer är en bättre väderprognos.
-Enhetsteorier som strängteorier och M-teori Utveckling av kvantgravitation.
-Fysik av vätskor och plasma i turbulent regim, som kan användas i utvecklingen av kontrollerad kärnfusion.
-Teorier om ursprunget till mörk materia och mörk energi. Om man förstod dessa fenomen skulle rymdnavigering kunna utvecklas genom anti-gravitation och konstruktion av WARP-motorer..
-Supraledning med hög temperatur, användbar för att skapa effektivare transportsystem.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.