Explicamos o que é a física moderna, seus objetivos e como ela difere da física clássica. Além disso, quais são seus ramos.
O que é a física moderna?
No campo científico, falamos de física moderna para nos referirmos a estudos contemporâneos sobre as leis fundamentais do universoque tomam como ponto de partida a formulação, no final do século XIX e início do século XX, de duas teorias revolucionárias sobre o tema:
- teoria quântica de Max Planck de 1900.
- A teoria da relatividade Albert Einstein em 1905.
A relação de indeterminação de Heisenberg de 1927 é frequentemente incorporada a isso. Em qualquer caso, todos os estudos anteriores de física são conhecidos como física clássica.
Contudo, esta diferença não é meramente histórica, como pode parecer. Por um lado, a física moderna Distingue-se do clássico pela noção de “quanta de ação” (Quantum de ação) proposto por Planck, que o propôs como o nível de energia mínimo possível.
Isto é, de acordo com esta abordagem moderna, a energia do universo poderia ser dividida em unidades mínimas e indivisíveis (cada uma chamada de “quanta” ou quântico), enquanto na física clássica a energia era contínua e indivisível.
Por outro lado, a física moderna substituiu a ideia de uma física determinística, na qual todos os fenômenos do universo poderiam ser descritos como resultado de uma causa e de um efeito, por uma física de indeterminação e imprecisão. Assim, a física moderna geralmente fala sobre probabilidades de ocorrência de um fenômenopois trata das misteriosas leis que regem a matéria e a energia.
Esta última ocorre porque a física clássica estudou amplamente situações que os sentidos humanos poderiam abranger, ou seja, situações do ponto de vista macroscópico.
Em contraste, a física moderna investiga regiões mais complicadas do universo, como a matéria subatômica e o comportamento onda-partícula da matéria, ou fenômenos físicos que ocorrem à velocidade da luz. Nestes cenários, as leis clássicas não são mais úteis.
Por outro lado, uma das principais aspirações da física moderna é conseguir a integração numa única teoria harmoniosa de todas as forças naturais conhecidas: gravidade, eletromagnetismo, forças nucleares fortes e forças nucleares fracas.
Esta teoria unificadora, que ainda não existe, seria conhecida como a “teoria de tudo”. Essa teoria serviria para compreender tanto as relações entre as minúsculas partículas de matéria quanto aquelas entre as estrelas colossais do universo.
Pode te ajudar: Relação da física com outras ciências
Ramos da física moderna
A física moderna está dividida em dois grandes ramos, cada um dos quais possui subcampos muito mais especializados.
- Mecânica quântica, dedicado ao estudo de escalas espaciais muito pequenas, como sistemas atômicos e subatômicos, ou sua interação com a radiação eletromagnética, sempre como fenômenos observáveis. O seu princípio fundamental é que todas as formas de energia são libertadas em unidades regulares conhecidas como “quanta”. Entre suas áreas de interesse estão a física nuclear, a física atômica ou a física molecular, por exemplo.
- A teoria da relatividade, dedicado ao estudo da gravidade, ou seja, eventos físicos no tempo e no espaço, mas sempre em relação a um observador variável. Isto significa que o tempo e o espaço não são invariáveis, mas relativos, ao contrário do que sustentava a física clássica. Este subcampo de estudo baseia-se nas duas grandes teorias de Einstein: a Teoria da Relatividade Restrita de 1905 e a Teoria da Relatividade Geral de 1915. Seu campo de aplicação é, principalmente, o da cosmologia, ou seja, o estudo do universo como um inteiro e em grande escala.
Mais em: Ramos da física
Referências
- “Física moderna” na Wikipedia.
- “Física clássica” na Wikipedia.
- “Física Moderna” em ICL Didática.
- “Física Clássica e Moderna” na Enciclopédia Científica.