Studium, Ausbildung und Beruf

web uni-protokolle.de
 powered by
NachrichtenLexikonProtokolleBücherForenDienstag, 17. Oktober 2017 

Theoretische Physik


Dieser Artikel von Wikipedia ist u.U. veraltet. Die neue Version gibt es hier.
Die Theoretische Physik beschreibt Gesetzmäßigkeiten der Physik mit Hilfe von Theorien . Eine physikalische Theorie ist dabei nicht eine Zusammenfassung der Ergebnisse vergangener Experimente sondern liefert eine durchgängige Beschreibung eines der Wirklichkeit mit deren Hilfe die Ergebnisse neuen noch nicht durchgeführten Experimenten vorhergesagt werden Die Experimentalphysik überprüft dann wiederum die Theorie indem Experimente durchgeführt werden. Obwohl die Theorien mehr als nur Folgerungen aus den Experimenten haben die Experimente das letzte Wort: Wenn eine beim experimentellen Test "durchfällt" dann muss sie werden.

Fast immer haben grundlegende physikalische Theorien entscheidenden Einfluss auf unser Weltbild .

Für die Formulierung neuer Theorien gibt mehrere Gründe:

  • Das Problem wird zwar im Prinzip die bestehenden Theorien beschrieben ist aber zu um es praktisch zu berechnen.
Das dürfte bei weitem der häufigste sein. In so einem Fall wird keine fundamentale Theorie sondern eine Näherungstheorie aufgestellt. Beispielsweise wird in der Festkörperphysik der große aber endliche Festkörper durch unendlichen Festkörper genähert. Das vereinfacht die Gleichungen und führt für makroskopische Körper zu vernachlässigbaren Sind diese Fehler nicht mehr vernachlässigbar so sie meist durch störungstheoretische Methoden berücksichtigt werden.
  • Es existieren experimentelle Daten die nicht den vorhandenen Theorien erklärt werden können.
Dies ist der häufigste Anlass für neue fundamentale Theorie beispielsweise entstand die Quantenmechanik um die unverstandenen Phänomene der Hohlraumstrahlung und später des Photoeffekts und der Spektrallinien von Atomen zu erklären.
Die Theorien reichen allerdings generell in Erklärungskraft und ihren Folgerungen wesentlich über die hinaus wegen denen sie entwickelt wurden. So die Quantenmechanik warum die Materie fest ist und warum die chemischen Elemente sich so und nicht anders verhalten ist Grundlage der Halbleiterphysik und damit der gesamten modernen Elektronik und sie hat unser Weltbild grundlegend (so grundlegend dass bis heute keine Einigkeit die Folgerungen für unser Weltbild besteht).
  • Es existieren mehrere Theorien die sich bisherigen Experimenten bewährt haben die aber nicht In diesem Fall wird nach einer Theorie die beide vorherigen Theorien als Spezialfälle umfasst.
Dies war z.B. bei Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie der Fall: Newtons Gravitationstheorie (mit instantaner Fernwirkung ) passte nicht zur speziellen Relativitätstheorie (mit der Relativität der Gleichzeitigkeit und Vakuum- Lichtgeschwindigkeit als Höchstgeschwindigkeit). Die Allgemeine Relativitätstheorie liefert die spezielle Relativitätstheorie als Spezialfall verschwindender Gravitation auch die Newtonsche Gravitationstheorie als Spezialfall geringer und gleichzeitig geringer Geschwindigkeiten.
Derzeit wird nach der Vereinheitlichung der großen Theorien des 20. Jahrhunderts gesucht: Der allgemeinen Relativitätstheorie und der
  • Die aktuelle Theorie kann zwar im die beobachteten Phänomene beschreiben aber nur indem sehr viele Beobachtungsdaten hineinsteckt (je mehr Parameter hineinstecken muss desto geringer ist die Aussagekraft Theorie - Extremfall ist eine Theorie in man so viele Parameter hineinsteckt wie man aus ihr erhält; diese Theorie hat überhaupt Aussagekraft mehr da sie problemlos an fast Daten angepasst werden kann). Ziel der neuen ist es dann mit weniger freien Parametern
Paradebeispiel war der Übergang vom geozentrischen zum heliozentrischen Weltbild . Die Geozentriker konnten im Prinzip die beschreiben nur mussten sie mehr und mehr (und damit mehr und mehr Beobachtungsparameter) hineinstecken. hingegen konnte mit seinen heliozentrischen Ellipsen dieselbe Planetenbewegung mit nur einer Handvoll (pro Planet jeweils die Lage der Ellipse und Größe der Halbachsen) beschreiben.

Inhaltsverzeichnis

Wichtige Teilgebiete

Daneben gibt es interdisziplinäre Forschung mit der Theoretischen Physik etwa die Physikalische Chemie oder Elemente der Chaostheorie .

Berühmte theoretische Physiker

( Siehe auch: Physiker mit dem dortigen ausführlichen Index)

Siehe auch

Wichtige Gleichungen der Physik Portal Physik

Literatur

  • Walter Greiner: Theoretische Physik . Harri Deutsch Verlag
    Ein Standardwerk für Studierende der Physik; für relativ schwer verdaulich.



Bücher zum Thema Theoretische Physik

Dieser Artikel von Wikipedia unterliegt der GNU FDL.

ImpressumLesezeichen setzenSeite versendenSeite drucken

HTML-Code zum Verweis auf diese Seite:
<a href="http://www.uni-protokolle.de/Lexikon/Theoretische_Physik.html">Theoretische Physik </a>