Современа физика

Современа физика — обид да се разберат основните процеси на заемодејствата на материјата за користење на алатки во науката и инженерството. Се подразбира дека описите на појавите на XIX век не се доволни за да се опише природата, споредено со современите инструменти се воочила потребата од вградување на елементи на квантната механика и теоријата за релативноста.

Класичната физика обично се занимава со секојдневни услови: брзини многу пониски од брзина на светлината и големини многу поголеми од онаа на атомот. Современата физика обично се занимава со високи брзини и мали растојанија.

Малите брзини и големите растојанија вообичаено се користат во класичната физика. Современата физика честопати ги вклучува екстремните услови; во пракса квантните ефекти обично ги вклучуваат растојанијата споредливи со атомот (грубо 10⁻⁹ m), додека релативистичките ефекти обично ги вклучуваат брзини споредливи со брзината на светлината (грубо околу 10⁸ m/s).

Преглед

Во буквална смисла поимот современа физика, значи да си во тек со настаните во физиката. Во оваа смисла, значителен дел од т.н. класична физика е современ. Сепак, околу 1890 година новите откритија предизвикаа значителни парадигматски смени: воведувањето на квантната механика (КМ), и Ајнштајновата релативност (АР). Физиката која вклучува елементи и од КМ или АР (или двете) се вели дека тоа е современа физка. Ова е второто начелно користење на поимот.

Современата физика честопати се среќава кога се разгледуваат екстремни услови. Квантно механичките ефекти се значајни кога се работи со „ниски“ (ниски температури, мали растојанија), додека релативистичките ефекти се значајни кога се работи за „големи“ (големи брзини, големи растојанија), на „средина“ е класичната физика. На пример, кога се анализира однесувањето на гас при собна температура, повеќето појави ќе ја вклучуваат Максвел-Болцмановата распределба (класична). Меѓутоа во близина на апсолутната нула Максвел-Болцмановата распределба не го зема предвид набљудувањето на гасот, и (современата) Ферми-Диракова или Бозе-Ајнштајнова распределба треба да го користат при разгледувањето на гасот.

• 
  Германскиот физичар Алберт Ајнштајн, основачот на теоријата за релативноста.
• 
  Германскиот физичар Макс Планк, основачот на квантната теорија.

Многу често, можно е да се најде или „добие“ - класичното однесување од современиот опис преку анализа на истиот при мали брзини на големи растојанија со воведување на гранични вредности или со земање на приближни вредности. Кога се применува ваков начин на работа, резултатите се класично ограничени.

Класичната физика (Рејли–Џинсов закон, црна линија) не успева да го објасни црнотелесното зрачење – т.н. ултравиолетова катастрофа. Квантниот опис (Планков закон, обоените линии) се нарекува современа физика.

„	Поимот „современа физика“ се сфаќа буквално и значи вкупна сума на знаења на денешната физика. Во оваа смисла, физиката во 1890 година сè уште била современа; многу малку изјави се дадени во врска со физиката во 1890 година и тие ќе треба да бидат избришани и денес да бидат невистинити.... А од друга страна имало огромни достигнувања во физиката и некои од овие достигнувања се доведуваат во прашање или се спротивни на некои теории и се силно поддржани од страна на експериментални докази На пример ако некој физичари во 1890 година се запрашале за брановата теорија на светлината. Тие надвладеале над старата корпускуларна теорија со што се чинеше дека таа е целосно комплетирана, особено по брилијантниот експеримент на Херц, во 1887 година кој ги докажа основите на Максвеловата електромагнетна теорија на светлината. И уште, овие бројни експерименти на Херц ја изнесоа на виделина новата појава наречена фотоелектричен ефект кој одигра важна улога во воспоставувањето на квантната теорија. Втората теорија е дијаметрално спротивна на брановата теорија за светлината, усогласувањето на овие две теории е еден од најголемите проблеми во првата четвртина од 20 век.	“
— Флојд Рихтмиер, И.Х. Кенард, Т. Лористен, Introduction to Modern Physics, 5th edition (1955)

Белегот на современата физика

Главни статии: Историја на квантната механика и Историја за релативноста

Тие обично се сметаат за теми од јадрото на „основата“ на современата физика:

• Атомска теорија и развој на атомскиот модел во целина
• Црнотелесно зрачење
• Франк-Херцов експеримент
• Гајгер-Марсденов експеримент (Радерфордовиот експеримент)
• Гравитациски леќи
• Мајкелсон-Морлиев обид
• Фотоелектричен ефект
• Квантна термодинамика
• Радиоактивни појави
• Перхелионова прецесија ма Меркур
• Штерн–Герлахов експеримент
• Браново-честична двојност

Поврзано

• Историја на физиката
• Класична физика
• Квантна механика
• Теорија за релативноста
• Квантна теорија на полето

Дополнителна литература

• A. Beiser (2003). Concepts of Modern Physics (6. изд.). McGraw-Hill. ISBN 0-07-123460-8.
• John D. Walecka (2008). Introduction to Modern Physics. World Scientific. ISBN 978-981-2812-25-4.
• John D. Walecka (2010). Advanced Modern Physics. World Scientific. ISBN 978-981-4291-52-1.
• John D. Walecka (2013). Topics in Modern Physics. World Scientific. ISBN 978-981-4436-89-2.
• P. Tipler, R. Llewellyn (2002). Modern Physics (4. изд.). W. H. Freeman. ISBN 0-7167-4345-0.