Отваря главното меню
Области на модерната физика

Класическа физика означава научните теории във физиката, предшестващи по-съвременните, по-пълни и по-широко приложими теории, предмет на модерната физика.

ОбзорРедактиране

Понятието „класическа теория“ има поне две различни трактовки във физиката. В контекста на квантовата механика класическата теория се отнася до физическите теории, които не използват парадигмата за квантуване, сред които са класическата механика и теорията на относителността.[1] Аналогично, класическите теории на полето като общата теория на относителността и класическият електромагнетизъм са онези, които не използват квантова механика.[2] В контекста на общата и специалната теория на относителността класически теории са онези, които се подчиняват на принципа на относителност на Галилей.[3]

Сред разделите на физиката, включени в класическата физика, са:

Серия статии на тема
Класическа механика
 
Импулс  · Сила  · Енергия  · Работа  · Мощност  · Скорост  · Ускорение  · Инерционен момент  · Момент на сила  · Момент на импулса

Сравнение с модерната физикаРедактиране

За разлика от класическата физика, модерната физика е малко по-общ термин, който може да се отнася или само до квантовата физика, или по-общо до постиженията на физиката от 20 и 21 век. Модерната физика включва квантовата теория и теорията на относителността, където е приложимо.

Една физическа система може да бъде описана от класическата физика, когато в нея са валидни класическите закони. На практика всички физически обекти с макроскопична големина, т.е. надвишаваща размерите на атомите и молекулите и достигаща до астрономически размери, могат да бъдат описани от класическата физика. С преминаване на границите на атома надолу обаче законите на класическата физика не успяват да опишат правилно явленията. Електромагнитните полета и сили се описват добре от класическата електродинамика при размери и сила на полето, при които квантовите ефекти са пренебрежимо малки. За разлика от квантовата физика, класическата физика се характеризира най-общо с валидност на принципа за научен детерминизъм, макар че съществуват детерминистични интерпретации а на квантовата механика.

Ако разглеждаме класическата физика като нерелативистка физика, то предсказанията на релативистката физика (специалната и общата теория на относителността) значително се отличават от тези на класическите теории, особено що се отнася до течението на времето, геометрията на пространството, движението на телата при свободно падане и разпространението на светлината. Исторически поведението на светлината е съгласувано с класическата механика като се е предполагало съществуването на стационарна преносна среда за нейното разпространение – етер, чието съществуване по-късно е опровергано с опита на Майкелсън-Морли.

В математическо отношение уравненията на класическата физика са тези, в които не фигурира константата на Планк. Според принципа за съответствие и теоремата на Еренфест, изведени в квантовата механика, с увеличаване на размерите или масата на системата започват да важат законите на класическата механика с някои изключения (например свръхфлуидност). Затова обикновено квантовомеханичните явления могат да се пренебрегнат в ежедневните дейности и е достатъчно класическото описание. Въпреки това една от най-бързо развиващи се области на научни изследвания във физиката е т.нар. декохерентност – процес на нарушаване на кохерентността на квантово механична система при взаимодействието ѝ с околната среда.

Компютърно моделиране и изчисления на ръкаРедактиране

 
Един компютърен модел дава възможност да се отчитат само квантовата и релативистката теории

Докато създателите на уравненията на класическата физика са имали на разположение за решаването им само изчисления на ръка, то съвременните компютри са в състояние да извършват милиони аритметични операции за кратко време и да решават сложни задачи и диференциални уравнения, включително и чрез методи на математическо моделиране. Физическата картината на света не би била ясна без отчитане на квантовата и релативистката теории, а за решаване на техните уравнения методът на моделиране с помощта на компютри няма алтернатива. При този метод е възможно да се въведе подходящ критерий за избор коя теория да се използва – класическата или модерната – когато се описва поведението на обекта. Учените могат да приложат класически модел като първо приближение, а за по-точен резултат да го пренебрегнат и да продължат изчисленията с отчитане на съответните ефекти. Например при ниска енергия е приложима квантовата теория, а при висока енергия – теорията на относителността[4][5][6]

ИзточнициРедактиране

  1. Morin, David. Introduction to Classical Mechanics. New York, Cambridge University Press, 2008. ISBN 9780521876223.
  2. Barut, Asim O.. Introduction to Classical Mechanics. New York, Dover Publications, 1980, [1964]. ISBN 9780486640389.
  3. Einstein, Albert. Relativity. New York, Barnes & Noble, 2004, [1920]. ISBN 9780760759219.
  4. Wojciech H. Zurek, Decoherence, einselection, and the quantum origins of the classical, Reviews of Modern Physics 2003, 75, 715.
  5. Wojciech H. Zurek, Decoherence and the transition from quantum to classical, Physics Today, 44, pp 36 – 44 (1991)
  6. Wojciech H. Zurek: Decoherence and the Transition from Quantum to Classical—Revisited Los Alamos Science Number 27 2002
    Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата „Classical physics“ в Уикипедия на английски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година — от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница. Вижте източниците на оригиналната статия, състоянието ѝ при превода и списъка на съавторите.