Teorijska fizika

Vizuelno predstavljanje Schwarzschild-ve crvotočine. Crvotočine nisu nikada uočene, ali je predviđeno njihovo postojanje kroz matematičke modele i naučnu teoriju.

Teorijska fizika je grana fizike koja primjenjuje matematički model i apstrakcije fizikalnih objekata i sistema da racionalizira, objasni i predvidi prirodne pojave. Ona je u suprotnosti sa eksperimentalnom fizikom, koja koristi eksperimentalne alate radi ispitivanja ovih pojava.

Napredak nauke zavisi generalno od uzajamnog djelovanja između eksperimentalnih proučavanja i teorije. U nekim slučajevima, teorijska fizika se pridržava standarda matematičke strogosti dok daje manju težinu eksperimentima i posmatranjima.Šablon:Napomena Naprimjer, prilikom razvoja posebne teorije relativnosti, Albert Einstein je bio zabrinut sa Lorentzovom transformacijom koja je ostavila Maxwellove jednačine invarijantne, ali je bio očigledno nezainteresiran za Michelson–Morleyevim eksperimentom u vezi plutanja planete Zemlje kroz eter. U drugu ruku, Einstein je dobio Nobelovu nagradu za objašnjavanje fotoelektričnog efekta, prethodno eksperimentalnog rezultata kojem je nedostajala teoretska podloga.

Pregled

Fizikalna teorija je model fizikalnih događaja. Procjenjuje se po mjeri koje se njene pretpostavke slažu sa empirijskim opservacijama. Kvalitet fizikalne teorije se procjenjuje također prema svojim sposobnostima da napravi nova predviđanja koja mogu biti ovjerena novim opservacijama. Fizikalna teorija se razlikuje od matematičkih teorema u tome da iako su obje zasnovane na nekom obliku aksioma, procjena matematičke primjenjivosti nije zasnovana na prihvatanju sa bilo kojim eksperimentalnim rezultatima. Fizikalna teorija slično odstupa od matematičke teorije, u smislu da riječ "teorija" ima različito značenje u matematičkim pojmovima.Šablon:Napomena Šablon:Citat2

Fizikalna teorija uključuje jednu ili više veza između različitih mjerljivih količina. Arhimed je shvatio da brod plovi potiskivanjem svoje mase od vode, a Pitagora je shvatio vezu između dužine vibriranja žice i muzičkog tona koji proizvodi. Ostali primjeri navode entropiju kao mjeru nesigurnosti vezano za pozicije i kretanja nevidljivih čestica i kvantnomehaničku ideju da (rad i) energija nisu neprekidno promjenjive.

Teorijska fizika se zasniva na nekoliko različitih pristupa. U tom pogledu, teorijska fizika čestica oblikuje dobar primjer. Naprimjer: "fenomenologisti" mogu primijeniti (polu-) empirijske formule da se slože sa eksperimentalnim rezultatima, često bez dubljeg fizikalnog shvatanja.Šablon:Napomena "Modeleri" (također zvani "model-graditelji") često se pojavljuju više kao fenomenologisti, ali pokušavaju modelirati spekulativne teorije koje imaju određene željene osobine (prije nego na eksperimentalnim podacima), ili primijeniti tehnike matematičkog modeliranja za fizikalne probleme.Šablon:Napomena Postoje neki pokušaji da se kreiraju približne teorije, zvane efektivne teorije, jer potpuno razvijene teorije mogu biti označene kao nerješive ili prekomplikovane. Drugi teoretičari mogu pokušati da objedine, formaliziraju, reinterpretiraju ili generaliziraju postojeće teorije, ili da naprave potpuno nove teorije.Šablon:Napomena

Glavne teorije

Glavne teorije (nekad se označavaju i kao središnje teorije) predstavljaju cjelinu znanja, kako činjeničnog tako i naučnih pogleda, a posjeduje i uobičajeni naučni kvalitet testova kroz ponavljanje, dosljednosti sa postojećom dobro-uspostavljenom naukom i eksperimentima. Postoje glavne teorije koje su uopćeno prihvaćene teorije zasnovane u potpunosti prema njihovim efektima objašnjavajući veliki opseg podataka, iako su njihovo otkrivanje, objašnjavanje i mogući sastav predmeti debate.

Primjeri

• Termodinamika crne rupe
• Klasična mehanika
• Fizika kondenzovane materije (uključujući fiziku čvrste tvari i elektronsku strukturu materijala)
• Konzervacija energije
• Mračna energija
• Crno tijelo
• Dinamika
• Elektromagnetizam
• Teorija polja
• Dinamika fluida
• Generalna relativnost
• Fizika čestica
• Fizička kosmologija
• Kvantna hromodinamika
• Kvantni računar
• Kvantna elektrohemija
• Kvantna elektrodinamika
• Kvantna teorija polja
• Kvantna informacijska teorija
• Kvantna mehanika
• Kvantna gravitacija
• Mehanika čvrste tvari
• Specijalna relativnost
• Standardni model
• Statistička mehanika
• Termodinamika

Istaknuti teorijski fizičari

Poznati teorijski fizičari su: Šablon:Div col

• Galileo Galilei (1564–1642)
• Christiaan Huygens (1629–1695)
• Isaac Newton (1643–1727)
• Leonhard Euler (1707–1783)
• Joseph Louis Lagrange (1736–1813)
• Pierre-Simon Laplace (1749–1827)
• Joseph Fourier (1768–1830)
• Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796–1842)
• William Rowan Hamilton (1805–1865)
• Rudolf Clausius (1822–1888)
• James Clerk Maxwell (1831–1879)
• J. Willard Gibbs (1839–1903)
• Ludwig Boltzmann (1844–1906)
• Hendrik A. Lorentz (1853–1928)
• Henri Poincaré (1854–1912)
• Nikola Tesla (1856–1943)
• Max Planck (1858–1947)
• Albert Einstein (1879–1955)
• Milutin Milanković (1879–1958)
• Emmy Noether (1882–1935)
• Max Born (1882–1970)
• Niels Bohr (1885–1962)
• Erwin Schrödinger (1887–1961)
• Louis de Broglie (1892–1987)
• Satyendra Nath Bose (1894–1974)
• Wolfgang Pauli (1900–1958)
• Enrico Fermi (1901–1954)
• Werner Heisenberg (1901–1976)
• Paul Dirac (1902–1984)
• Eugene Wigner (1902–1995)
• Robert Oppenheimer (1904–1967)
• Sin-Itiro Tomonaga (1906–1979)
• Hideki Yukawa (1907–1981)
• John Bardeen (1908–1991)
• Lev Landau (1908–1967)
• Anatoly Vlasov (1908–1975)
• Nikolaj Bogoljubov (1909–1992)
• Subrahmanyan Chandrasekhar (1910–1995)
• Richard Feynman (1918–1988)
• Julian Schwinger (1918–1994)
• Feza Gursey (1921–1992)
• Chen Ning Yang (1922– )
• Freeman Dyson (1923– )
• Gunnar Källén (1926–1968)
• Abdus Salam (1926–1996)
• Murray Gell-Mann (1929– )
• Riazuddin (1930– )
• Roger Penrose (1931– )
• George Sudarshan (1931– )
• Sheldon Glashow (1932– )
• Tom W. B. Kibble (1932– )
• Steven Weinberg (1933– )
• Gerald Guralnik (1936–)
• Sidney Coleman (1937–2007)
• C. R. Hagen (1937–)
• Ratko Janev (1939– )
• Leonard Susskind (1940– )
• Michael Berry (1941– )
• Bertrand Halperin (1941–)
• Stephen Hawking (1942– )
• Aleksandar Poljakov (1945–)
• Gerardus 't Hooft (1946– )
• Jacob Bekenstein (1947–)
• Robert Laughlin (1950–)
• Edward Witten (1951– )
• Savas Dimopoulos (1952– )
• Lee Smolin (1955– )
• Brian Greene (1963– )

Također pogledajte

• Fizika
• Hemija

Literatura

• Šablon:Cite book
• Duhem, Pierre. "La théorie physique - Son objet, sa structure," (na francuskom). 2. izdanje - 1914. Engleski prijevod: "The physical theory - its purpose, its structure,". Ponovo objavio Joseph Vrin filozofska knjižara (1981), Šablon:ISBN.
• Feynman, et al. "The Feynman Lectures on Physics" (3 vol.). First edition: Addison–Wesley, (1964, 1966).
• Landau et al. "Course of Theoretical Physics".
• Longair, MS. "Theoretical Concepts in Physics: An Alternative View of Theoretical Reasoning in Physics". Cambridge University Press; 2d edition (4 Dec 2003). Šablon:ISBN. Šablon:ISBN
• Planck, Max (1909). "Eight Lectures on theoretical physics". Library of Alexandria. Šablon:ISBN, Šablon:ISBN.
• Sommerfeld, Arnold. "Vorlesungen über theoretische Physik" (Lekcije vezane za teorijsku fiziku); na njemačkom, 6 izdanja.

Vanjski linkovi

• Šablon:En simbol Vremenska skala teorijske fizike
• Šablon:En simbol MIT Centar za teorijsku fiziku
• Šablon:En simbol Elektronski časopis teorijske fizike (EJTP) Šablon:Webarchive
• Šablon:En simbol Kako postati teorijski fizičar
• Šablon:En simbol Teorija longitudalnih i transverzalnih ugaonih momentuma