Teoretická fyzika

Prehľad

Fyzikálna teória je model fyzikálnych udalostí. Posudzuje sa podľa rozsahu, v ktorom jej predikcie súhlasia s empirickými pozorovaniami. Kvalita fyzikálnej teórie sa taktiež posudzuje podľa jej schopnosti robiť nové predikcie, ktoré je možné overiť novými pozorovaniami. Fyzikálna teória sa líši od matematickej teorémy v tom, že kým obe sú založené na nejakej forme axiómy, rozhodnutie o matematickej aplikovateľnosti nie je založené na súhlase s experimentálnymi výsledkami.
Fyzikálna teória zahŕňa jeden alebo viac vzťahov medzi rôznymi merateľnými kvantitami. Archimedes zo Syrakúz si uvedomil, že loď pláva tým, že rozloží svoju hmotnosť na vode, Pytagoras pochopil vzťah medzi dĺžkou vibrujúcej struny a hudobným tónom, ktorý vydáva a ako vypočítať dĺžku diagonály štvorca. Iné príklady zahŕňajú entropiu ako meradlo neistoty týkajúce sa pozície a pohybu neviditeľných častíc a myšlienku kvantovej mechaniky, že účinok a energia nie sú spojité premenné.
Niekedy vízia, ktorá je vyjadrená čistými matematickými systémami môže poskytnúť náznak k tomu, ako by fyzikálne systémy bolo možné modelovať; t. j., napríklad predstavu, danú Riemannom a ďalšími, že priestor samotný môže byť zakrivený.
Teoretické pokroky môžu spočívať v odhodení starých, nesprávnych vzorov (ako napríklad že horenie spočíva vo vznikaní flogistónu, alebo že nebeské telesá sa otáčajú okolo Zeme) alebo môže ísť o alternatívny model, ktorý dáva presnejšie odpovede, alebo je možné širšie aplikovať.
Fyzikálne teórie sa stávajú akceptovanými, ak sú schopné urobiť správne predikcie a žiadne (alebo len málo) nesprávne. Teória by mala mať, prinajmenšom ako druhotný cieľ, istú ekonomičnosť a eleganciu (porovnaj s matematická krása), pojem, ktorý sa niekedy nazýva "Occamova britva" po filozofovi z 13. storočia Williamovi z Occamu (Occamovi), podľa ktorej je preferovaná jednoduchšia z dvoch teórií, popisujúca tú istú vec rovnako adekvátne. Taktiež sú akceptovateľnejšie, ak prepájajú veľký rozsah fenoménov. Testovanie dôsledkov teórie je časťou vedeckej metódy.
Fyzikálne teórie je možné zoskupiť do troch kategórií: teória stredného prúdu, navrhnuté teórie a okrajové teórie.

Teórie hlavného prúdu

Teórie hlavného prúdu (niekedy označované ako centrálne teórie) sú základom poznatkov a to ako
faktických tak vedeckých pohľadov a disponujú obvyklou vedeckou kvalitou testov opakovateľnosti, konzistencie s existujúcou dobre fungujúcou vedou and experimentovaním. Existujú tiež teórie hlavného prúdu, ktoré sú všeobecne akceptovanými teóriami založenými výlučne na ich schopnosti vysvetľovať širokú varietu údajov, hoci detekcia, vysvetlenie a možné zloženie sú stále predmetom diskusií.

Navrhnuté teórie

Navrhnuté teórie sú obyčajne relatívne nové teórie, ktoré sa zaoberajú
štúdiom fyziky zahŕňajúcim vedecké prístupy, prostriedky pre určenie validity
modelov a nových typov uvažovania používaných na vypracovanie teórie. Ale niektoré
navrhnuté teórie obsahujú teórie, ktoré existovali už pred viacerými desaťročiami
a unikali metódam objavovania a testovania. Navrhnuté teórie môžu v procese svojho
ustanovovania obsahovať okrajové teórie (a niekedy získavajúce širokú akceptovanosť).
Navrhnuté teórie obvykle neboli testované.

Okrajové teórie

Okrajové teórie zahŕňajú akékoľvek nové oblasti vedeckého skúmania v procese ich vzniku ako aj niektoré nevrhnuté teórie. Môže ísť aj o špekulatívne vedy. Sem patria fyzikálne oblasti a teórie prezentované v súlade so známymi dôkazmi a samotné teleso asociovanej predikcie bolo urobené podľa tejto teórie.
Niektoré okrajové teórie sa stanú široko akceptovanou časťou fyziky, iné skončia ako odmietnuté. Niektoré okrajové teórie majú formu protovedy a iné formu pseudovedy. Falzifikovanie originálnej teórie vedie niekedy k preformulovaniu teórie.