Космос

Как связаны между собой разделы физики

Лайнуть/Поделиться

Доминик Воллиман, физик и популяризатор науки, создал карту разделов физики, науки, которая разделена условно на три части: классическая, квантовая и теория относительности.

До 1900-х годов считалось, что вся Вселенная работает, как часы, но существовали пробелы: Меркурий двигался слишком быстро, а на малых масштабах происходило что-то странное. Выяснилось, что за этими пробелами скрываются целые новые области физики.

Специальная теория относительности(СТО) предсказывает, что скорость света постоянна, а энергия и материя — две стороны одной медали(е=mc2). Общая теория относительности(ОТО) говорит о том, что пространство и время едины, а гравитация — результат искривления ткани пространства-времени материальными телами.

Теория относительности описывает «очень большие» явления, а квантовая физика — «очень маленькие». Атомная теория исследовала природу атома и давала ему все более детальное описание. Физика конденсированного состояния описывает квантовую физику многочисленных атомов в твердых телах и жидкостях. Многие замечательные технологии появились отсюда: компьютеры, лазеры, квантовая информатика.

Ядерная физика описывает поведение атомного ядра, радиацию, распад ядер. Расщепление атомов, используемое на атомных электростанциях и слияние ядер, происходящее на Солнце.

Физика элементарных частиц проникает еще глубже в исследование субатомных частиц, из которых все и сделано. И описывается в Стандартной модели элементарных частиц.

Квантовая теория поля объединяет квантовую физику и СТО. И это лучшее описание Вселенной, которое у нас есть, но оно не включает в себя гравитацию, что приводит нас к пропасти в знаниях.

Однажды в будущем мы надеемся перейти эту пропасть и подойти к теории всего, называемой квантовой гравитацией. Уже были попытки это сделать, например, теория струн или петлевая квантовая гравитация. Есть и другие теории.

Квантовая гравитация – это не единственная вещь, которую мы видим, но не можем понять. Существуют также загадки темной энергии и темной материи, из которой, кажется, состоит 95% Вселенной. То есть вся наша физика описывает только 5% всего сущего.

А облако тумана, витающего над всей физикой – это философия. Это серьезные вопросы, мотивирующие многих. Например, “какова фундаментальная природа реальности?” и “почему зародилась Вселенная?”. И, возможно, мы никогда не ответим на эти вопросы. Но это не причина сдаваться.

Воллиман также говорит о том, что физика и математика неразделимы. Математика – это язык физики, поэтому предлагаем вам также ознакомиться с картой математики:

Редакция

Опубликовала
Редакция

Недавние публикации

Всплеск воспоминаний или почему лучшие годы страны – это годы вашей юности и молодости

Всплеск воспоминаний (reminiscence bump) — это феномен, при котором люди старше сорока лет имеют тенденцию… Читать далее

02/10/2023

Большие корпорации чаще совершают мошенничество

Согласно результатам исследования, опубликованным в журнале Justice Quarterly, компании, входящие в список Fortune 500 и… Читать далее

02/10/2023

Причина безвкусности помидоров, купленных в магазине

Помидоры, купленные в магазине, на вкус ужасно отвратительны - ну, или безвкусны. Ученые обнаружили, что… Читать далее

02/10/2023

Сигаретные окурки существенно вредят растениям

Сигаретные окурки - самый распространенный вид мусора на планете: ежегодно их выбрасывается 4,5 триллиона штук,… Читать далее

02/10/2023

Подтверждено вращение первой сфотографированной черной дыры

Чтобы получить первое изображение черной дыры, исследователям пришлось объединить данные, полученные от обсерваторий по всему… Читать далее

01/10/2023

Препарат, имитирующий физические упражнения, снижает вес и повышает мышечную активность у мышей

Совершенно новый вид лекарств, испытанный на мышах, показывает многообещающие результаты, которые могут привести к разработке… Читать далее

30/09/2023