Ποια είναι η κλασική φυσική;

Κλασική φυσική αναφέρεται στο παραδοσιακό πεδίο της φυσικής που αναπτύχθηκε πριν από την ανάπτυξη της κβαντικής μηχανικής και της σχετικότητας του 20ου αιώνα. Περιγράφει φαινόμενα σε μακροσκοπικές και καθημερινές κλίμακες, όπου οι επιδράσεις των κβαντικών φαινομένων και των σχετικιστικών ταχύτητων είναι αμελητέες. Η κλασική φυσική ασχολείται με τη μελέτη της ύλης και της κίνησης της, με βάση τους νόμους της μηχανικής, της θερμοδυναμικής και του ηλεκτρομαγνητισμού.

Οι θεμελιώδεις αρχές της κλασσικής φυσικής μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:

1.

- Η κλασική μηχανική βασίζεται στους νόμους κίνησης του Νεύτωνα, οι οποίοι περιγράφουν τον τρόπο με τον οποίο τα αντικείμενα κινούνται υπό την επίδραση των εξωτερικών δυνάμεων.

- Αυτοί οι νόμοι περιλαμβάνουν τον πρώτο νόμο του Νεύτωνα (νόμος αδράνειας), το δεύτερο νόμο (η δύναμη ισούται με την επιτάχυνση των μαζικών χρόνων) και τον τρίτο νόμο (αντίδραση δράσης).

2. Θερμοδυναμική:

- Η κλασική θερμοδυναμική ασχολείται με τη συμπεριφορά της θερμικής ενέργειας, της θερμοκρασίας, της εντροπίας και της μεταφοράς θερμότητας.

- Οι βασικές αρχές περιλαμβάνουν τους νόμους της θερμοδυναμικής, οι οποίοι περιγράφουν τη διατήρηση της ενέργειας, την κατεύθυνση της ροής θερμότητας και τους περιορισμούς της μετατροπής ενέργειας.

3. Ηλεκτρομαγνητισμός:

- Ο κλασικός ηλεκτρομαγνητισμός μελετά τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ ηλεκτρικών φορτίων και μαγνητικών πεδίων.

- Περιλαμβάνει τις αρχές της ηλεκτροστατικής, της μαγνητοστατικής και του ηλεκτρομαγνητισμού, όπως περιγράφεται από τον νόμο του Gauss, τον νόμο του Ampere, τον νόμο του Faraday και τον νόμο του Lenz.

4. Οπτική:

- Η κλασσική οπτική καλύπτει τη συμπεριφορά του φωτός, συμπεριλαμβανομένης της αντανάκλασης, της διάθλασης, της διασποράς, της παρεμβολής και της περίθλασης.

- Σημαντικές έννοιες περιλαμβάνουν τη δυαδικότητα του φωτός κύματος, την αρχή του Huygens και τους νόμους της αντανάκλασης και της διάθλασης.

5. Ακουστική:

- Η κλασσική ακουστική μελετά τη συμπεριφορά των ηχητικών κυμάτων, συμπεριλαμβανομένης της διάδοσης, της αντανάκλασης, της απορρόφησης και της παρεμβολής τους.

- Οι αρχές της ακουστικής περιλαμβάνουν εξισώσεις κύματος, συντονισμό και το αποτέλεσμα Doppler.

Αυτές οι κλασικές θεωρίες φυσικής έχουν περιγράψει με επιτυχία και προέβλεπαν τη συμπεριφορά των συστημάτων στην καθημερινή ζωή, καθώς και σε διάφορους τομείς της επιστήμης και της μηχανικής. Παρέχουν τα θεμέλια για την κατανόηση πολλών φυσικών φαινομένων και τεχνολογικών εφαρμογών, όπως η μηχανική, η πολιτική μηχανική, η οπτική και η ακουστική.

Ενώ η κλασσική φυσική παραμένει απαραίτητη σε πολλούς τομείς, η ανάπτυξη της κβαντικής μηχανικής και της σχετικότητας στον 20ό αιώνα επέκτεινε την κατανόησή μας για το σύμπαν σε πολύ μικρές κλίμακες (κβαντικό επίπεδο) και υψηλές ταχύτητες (σχετικιστικές ταχύτητες). Για αυτές τις ακραίες συνθήκες, οι αρχές της κλασσικής φυσικής δεν είναι πλέον επαρκείς και η κβαντική μηχανική και η σχετικότητα παρέχουν πιο ακριβείς περιγραφές των φαινομένων.