Категории: 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

Тропическая бабочка, которая питается слезами птиц

Бразильский биолог стал свидетелем редкого поведения тропических бабочек Gorgone macarea, рассказывается в статье, опубликованной в Ecology. Эти ночные насекомые… Читать далее

20/02/2021

Стоматологи могут сказать, занимались ли вы недавно оральным сексом или нет

Недавно пользователь TikTok, cianmcbrien, опубликовал видео с подписью «Только что узнал, что дантист может увидеть, делал ли кто-то [минет] или… Читать далее

20/02/2021

Почему орбита МКС находится именно на расстоянии около 400 км от земли?

Высота орбиты МКС постоянно меняется в диапазоне от 340 до 417 км над уровнем моря,… Читать далее

19/02/2021

Может ли мозг противостоять мнению большинства?

Ученые НИУ ВШЭ узнали, что несовпадение с окружающими во мнении оставляет «след» в активности мозга,… Читать далее

14/02/2021

Генератор Пенроуза на пальцах™

эпиграфМанит, манит, манит карусельВ путешествие по замкнутому кругу.Любовь Успенская — Карусель Люди, не вполне хорошо… Читать далее

14/02/2021

От упражнений разной интенсивности мозг активируется по-разному

В исследовании, опубликованном в журнале Brain Plasticity, ученые из Университетской клиники Бонна (Германия) впервые показали, что интенсивность… Читать далее

10/02/2021