مقایسه فیزیک کلاسیک با فیزیک مدرن

وقتی یک سیستم فیزیکی را می توان توسط فیزیک کلاسیک توصیف کرد که شرایطی را برآورده کند که قوانین فیزیک کلاسیک تقریباً معتبر باشند.

در عمل، اجسام فیزیکی از بزرگ‌تر از اتم‌ها و مولکول‌ها تا اجرام در قلمرو ماکروسکوپی و نجومی را می‌توان با مکانیک کلاسیک به خوبی توصیف کرد (درک کرد). قوانین فیزیک کلاسیک با شروع از سطح اتمی و پایین تر، شکسته می شوند و به طور کلی توصیف درستی از طبیعت ارائه نمی دهند. میدان‌ها و نیروهای الکترومغناطیسی را می‌توان به‌خوبی توسط الکترودینامیک کلاسیک در مقیاس‌های طول و قدرت میدان به اندازه‌ای بزرگ توصیف کرد که اثرات مکانیکی کوانتومی ناچیز باشد. برخلاف فیزیک کوانتومی، فیزیک کلاسیک به طور کلی با اصل جبرگرایی کامل مشخص می‌شود، اگرچه تفاسیر قطعی از مکانیک کوانتومی وجود دارد.

از دیدگاه فیزیک کلاسیک به عنوان فیزیک غیر نسبیتی، پیش‌بینی‌های نسبیت عام و خاص با نظریه‌های کلاسیک به‌ویژه در مورد گذشت زمان، هندسه فضا، حرکت اجسام در سقوط آزاد تفاوت چشمگیری دارند. ، و انتشار نور. به طور سنتی، نور با مکانیک کلاسیک با فرض وجود یک محیط ثابت که نور از طریق آن انتشار می‌یابد، تطبیق داده می‌شود، اتر درخشنده، که بعدها نشان داده شد که وجود ندارد.

از نظر ریاضی، معادلات فیزیک کلاسیک آنهایی هستند که ثابت پلانک در آنها ظاهر نمی شود. با توجه به اصل مطابقت و قضیه ارنفست، با بزرگ‌تر یا حجیم‌تر شدن یک سیستم، دینامیک کلاسیک به‌جز برخی استثناها، مانند ابرسیالیت، ظاهر می‌شود. به همین دلیل است که ما معمولاً می توانیم مکانیک کوانتومی را هنگام برخورد با اشیاء روزمره نادیده بگیریم و توصیف کلاسیک کافی است. با این حال، یکی از قوی‌ترین زمینه‌های تحقیقاتی در حال انجام در فیزیک، مکاتبات کلاسیک-کوانتومی است. این زمینه تحقیقاتی به کشف این موضوع می پردازد که چگونه قوانین فیزیک کوانتومی باعث پیدایش فیزیک کلاسیک می شود که در محدوده مقیاس های بزرگ سطح کلاسیک یافت می شود.

فیزیک کلاسیک چیست ؟

فیزیک کلاسیک به کلیۀ اصول و نظریه‌های فیزیکی تا قبل از پیدایش نظریۀ کوانتومی گفته می‌شود. 

اصولاً برای هر نظریۀ کلاسیک، یک نظریه، یا به عبارتی، یک مفهوم معادل کوانتومی نیز وجود دارد.

فیزیک کلاسیک گروهی از نظریه‌های فیزیک است که پیش از تئوری‌های مدرن، کامل‌تر یا کاربردی‌تر است. اگر یک نظریه پذیرفته شده در حال حاضر مدرن در نظر گرفته شود، و معرفی آن نشان دهنده یک تغییر پارادایم بزرگ باشد، نظریه های قبلی یا نظریه های جدید مبتنی بر پارادایم قدیمی، اغلب به عنوان متعلق به حوزه "فیزیک کلاسیک" نامیده می شوند.

به این ترتیب، تعریف یک نظریه کلاسیک به زمینه بستگی دارد. مفاهیم فیزیکی کلاسیک اغلب زمانی مورد استفاده قرار می گیرند که نظریه های مدرن برای یک موقعیت خاص به طور غیر ضروری پیچیده باشند. معمولاً فیزیک کلاسیک به فیزیک قبل از 1900 اشاره دارد، در حالی که فیزیک مدرن به فیزیک پس از 1900 اشاره دارد که عناصر مکانیک کوانتومی و نسبیت را در خود جای داده است.

نظریه کلاسیک حداقل دو معنای متمایز در فیزیک دارد. در زمینه مکانیک کوانتومی، نظریه کلاسیک به نظریه‌های فیزیک اطلاق می‌شود که از پارادایم کمی‌سازی، که شامل مکانیک کلاسیک و نسبیت است، استفاده نمی‌کنند. به همین ترتیب، نظریه‌های میدان کلاسیک، مانند نسبیت عام و الکترومغناطیس کلاسیک، آنهایی هستند که از مکانیک کوانتومی استفاده نمی‌کنند.در زمینه نسبیت عام و خاص، نظریه های کلاسیک آنهایی هستند که از نسبیت گالیله پیروی می کنند.

بسته به دیدگاه، از میان شاخه‌های نظری که گاهی در فیزیک کلاسیک گنجانده می‌شود، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

مکانیک کلاسیک

قوانین حرکت نیوتن

الکترومغناطیس کلاسیک

معادله‌های ماکسول

ترمودینامیک کلاسیک

قوانین ترمودینامیک