Fizyka współczesna opiera się na dwóch bardzo ważnych odkryciach ubiegłego wieku: Mechaniki Kwantowej i Ogólnej Teorii Względności. W rzeczywistości obie te teorie stanowią fundament obecnego rozumienia fizyki – a jednak obie nie wydają się ze sobą współgrać. Fizycy spędzili lata próbując pogodzić te dwie teorie i wypełnić lukę między nimi. Obie te teorie zostały opracowane, aby poradzić sobie z głównymi wadami fizyki newtonowskiej. Te dwie teorie radykalnie zmieniły nasze postrzeganie tego, czym powinny być obiekty i jak powinny się zachowywać.
Istnieje Ogólna Teoria Względności, która została opublikowana przez Alberta Einsteina w 1915 roku i jest głównym budulcem współczesnej fizyki, który zapewnia syntezę szczególnej względności i grawitacji. Jest ona kluczowa dla naszego zrozumienia wielu obszarów astrofizyki i kosmologii. Następnie jest Mechanika Kwantowa, która wyjaśnia naturę materii i energii na poziomie atomowym i subatomowym. Zajmuje się ona zachowaniem fotonów, elektronów i innych cząstek tworzących wszechświat. Obie są zasadniczo bardzo różnymi teoriami o różnych sformułowaniach.
Co to znaczy Mechanika kwantowa?
Mechanika kwantowa to teoretyczna podstawa współczesnej fizyki, która opisuje dziwne zachowanie fotonów, elektronów i innych cząstek tworzących wszechświat. Wprowadzenie mechaniki kwantowej zostało spowodowane niepowodzeniem fizyki klasycznej w wyjaśnianiu szeregu zjawisk mikrofizycznych, które zaobserwowano pod koniec XIX i na początku XX wieku. Gałąź fizyki badająca strukturę i ruch atomów znana jest jako mechanika kwantowa. Jest to jedna z najważniejszych dziedzin współczesnej fizyki, której celem jest opisanie właściwości cząsteczek i atomów oraz ich składników. Mówiąc najprościej, jest to fizyka, która wyjaśnia, jak wszystko działa.
Co to jest ogólna względność?
Ogólna Teoria Względności, czyli General Relativity, to jeden z fundamentów fizyki klasycznej, który stanowi syntezę szczególnej teorii względności i grawitacji. Teoria względności jest kluczowa dla naszego zrozumienia wielu obszarów astrofizyki i kosmologii. Ogólna względność fundamentalnie zmieniła nasze wyobrażenia o przestrzeni i czasie. Według teorii względności obiekty nie mogą znajdować się w dwóch różnych stanach w tym samym czasie. Ale problemem jest tu sformułowanie „w tym samym czasie”. Sam czas staje się teraz pojęciem względnym, zależnym od obserwatora. Względność oznacza, że to, co obserwujesz i mierzysz na temat jakiegoś zdarzenia, zależy od twojego własnego punktu widzenia, jak również od samego zdarzenia. Teoria względności to geometryczna teoria grawitacji opublikowana przez Alberta Einsteina w 1915 roku.
Różnica między mechaniką kwantową a ogólną względnością
Teoria Mechaniki Kwantowej Vs. Ogólna Względność
– Zarówno Teoria Względności Einsteina, jak i Mechanika Kwantowa stanowią fundament obecnego rozumienia fizyki, a mimo to rozstrzygnięcie różnic między nimi pozostaje ogromnym wyzwaniem. Założeniem, na którym opiera się teoria względności Einsteina, jest to, że prędkość światła, a także całego promieniowania elektromagnetycznego, jest zawsze taka sama, niezależnie od tego, z jakiego punktu widzenia jest mierzona. Mechanika kwantowa to jedna z najważniejszych dziedzin współczesnej fizyki, która stara się opisać właściwości cząsteczek i atomów oraz ich składników.
Wydarzenia
– W Teorii Względności Einsteina zdarzenia są ciągłe i deterministyczne, co oznacza, że to, co obserwujesz i mierzysz na temat zdarzenia, zależy od twojego własnego punktu widzenia, jak również od samego zdarzenia. Obserwacje są względne w stosunku do układu odniesienia obserwatora. Zdarzenie jest po prostu wydarzeniem w pewnym określonym czasie i w pewnym określonym miejscu. Zdarzenia stanowią podstawowe elementy czasoprzestrzennego opisu wszechświata. W mechanice kwantowej zdarzenia są rezultatem fundamentalnego oddziaływania między cząstkami subatomowymi, które zachodzi w bardzo krótkim czasie, w zlokalizowanym regionie przestrzeni.
Podsumowanie mechaniki kwantowej w stosunku do ogólnej teorii względności
Zarówno Ogólna Teoria Względności jak i Mechanika Kwantowa są zasadniczo bardzo różnymi teoriami o różnych sformułowaniach. W rzeczywistości te dwie bardzo ważne teorie stanowią fundament obecnego rozumienia fizyki, a jednak obie nie wydają się ze sobą współpracować. Ogólna Teoria Względności zakłada, że prawa przyrody są całkowicie deterministyczne. Tutaj „determinizm” odnosi się do wszystkich z góry określonych aspektów zamkniętego systemu, sprzężonych w całkowicie obiektywny sposób, który jest niezależny od pomiarów, które mogą być lub nie być przeprowadzone. Z drugiej strony mechanika kwantowa jest kamieniem węgielnym całej współczesnej fizyki: molekularnej, ciała stałego, atomowej, jądrowej, optyki, termodynamiki, mechaniki statystycznej i tak dalej. Fizycy spędzili lata próbując rozwiązać różnice pomiędzy tymi dwoma teoriami, które do dziś pozostają ogromnym wyzwaniem.