Teorijska fizika

Teorijska fizika je grana fizike koja primjenjuje matematički model i apstrakcije fizikalnih objekata i sistema da racionalizira, objasni i predvidi prirodne pojave. Ona je u suprotnosti sa eksperimentalnom fizikom, koja koristi eksperimentalne alate radi ispitivanja ovih pojava.

Napredak nauke zavisi generalno od uzajamnog djelovanja između eksperimentalnih proučavanja i teorije. U nekim slučajevima, teorijska fizika se pridržava standarda matematičke strogosti dok daje manju težinu eksperimentima i posmatranjima. Naprimjer, prilikom razvoja posebne teorije relativnosti, Albert Einstein je bio zabrinut sa Lorentzovom transformacijom koja je ostavila Maxwellove jednačine invarijantne, ali je bio očigledno nezainteresiran za Michelson–Morleyevim eksperimentom u vezi plutanja planete Zemlje  kroz eter. U drugu ruku, Einstein je dobio Nobelovu nagradu za objašnjavanje fotoelektričnog efekta, prethodno eksperimentalnog rezultata kojem je nedostajala teoretska podloga.

 Pregled 
Fizikalna teorija je model fizikalnih događaja. Procjenjuje se po mjeri koje se njene pretpostavke slažu sa empirijskim opservacijama. Kvalitet fizikalne teorije se procjenjuje također prema svojim sposobnostima da napravi nova predviđanja koja mogu biti ovjerena novim opservacijama. Fizikalna teorija se razlikuje od matematičkih teorema u tome da iako su obje zasnovane na nekom obliku aksioma, procjena matematičke primjenjivosti nije zasnovana na prihvatanju sa bilo kojim eksperimentalnim rezultatima.Theorems and Theories , Sam Nelson.Mark C. Chu-Carroll, 13. 3. 2007 :Theorems, Lemmas, and Corollaries.  Good Math, Bad Math blog. Fizikalna teorija slično odstupa od matematičke teorije, u smislu da riječ "teorija" ima različito značenje u matematičkim pojmovima. 

Fizikalna teorija uključuje jednu ili više veza između različitih mjerljivih količina. Arhimed je shvatio da brod plovi potiskivanjem svoje mase od vode, a Pitagora je shvatio vezu između dužine vibriranja žice i muzičkog tona koji proizvodi.   Ostali primjeri navode entropiju kao mjeru nesigurnosti vezano za pozicije i kretanja nevidljivih čestica i kvantnomehaničku ideju da (rad i) energija nisu neprekidno promjenjive.

Teorijska fizika se zasniva na nekoliko različitih pristupa. U tom pogledu, teorijska fizika čestica oblikuje dobar primjer. Naprimjer: "fenomenologisti" mogu primijeniti (polu-) empirijske formule da se slože sa eksperimentalnim rezultatima, često bez dubljeg fizikalnog shvatanja. "Modeleri" (također zvani "model-graditelji") često se pojavljuju više kao fenomenologisti, ali pokušavaju modelirati spekulativne teorije koje imaju određene željene osobine (prije nego na eksperimentalnim podacima), ili primijeniti tehnike matematičkog modeliranja za fizikalne probleme. Postoje neki pokušaji da se kreiraju približne teorije, zvane efektivne teorije, jer potpuno razvijene teorije mogu biti označene kao nerješive ili prekomplikovane. Drugi teoretičari mogu pokušati da objedine, formaliziraju, reinterpretiraju ili generaliziraju postojeće teorije, ili da naprave potpuno nove teorije.

 Glavne teorije 
Glavne teorije (nekad se označavaju i kao središnje teorije) predstavljaju cjelinu znanja, kako činjeničnog tako i naučnih pogleda, a posjeduje i uobičajeni naučni kvalitet testova kroz ponavljanje, dosljednosti sa postojećom dobro-uspostavljenom naukom i eksperimentima. Postoje glavne teorije koje su uopćeno prihvaćene teorije zasnovane u potpunosti prema njihovim efektima objašnjavajući veliki opseg podataka, iako su njihovo otkrivanje, objašnjavanje i mogući sastav predmeti debate.

 Primjeri 

 Termodinamika crne rupe
 Klasična mehanika
 Fizika kondenzovane materije (uključujući fiziku čvrste tvari i elektronsku strukturu materijala)
 Konzervacija energije
 Mračna energija
 Crno tijelo
 Dinamika
 Elektromagnetizam
 Teorija polja
 Dinamika fluida
 Generalna relativnost
 Fizika čestica
 Fizička kosmologija
 Kvantna hromodinamika
 Kvantni računar
 Kvantna elektrohemija
 Kvantna elektrodinamika
 Kvantna teorija polja
 Kvantna informacijska teorija
 Kvantna mehanika
 Kvantna gravitacija
 Mehanika čvrste tvari
 Specijalna relativnost
 Standardni model
 Statistička mehanika
 Termodinamika

 Istaknuti teorijski fizičari 
Poznati teorijski fizičari su:

Galileo Galilei (1564–1642)
Christiaan Huygens (1629–1695)
Isaac Newton (1643–1727)
Leonhard Euler (1707–1783)
Joseph Louis Lagrange (1736–1813)
Pierre-Simon Laplace (1749–1827)
Joseph Fourier (1768–1830)
Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796–1842)
William Rowan Hamilton (1805–1865)
Rudolf Clausius (1822–1888)
James Clerk Maxwell (1831–1879)
J. Willard Gibbs (1839–1903)
Ludwig Boltzmann (1844–1906)
Hendrik A. Lorentz (1853–1928)
Henri Poincaré (1854–1912)
Nikola Tesla (1856–1943)
Max Planck (1858–1947)
Albert Einstein (1879–1955)
Milutin Milanković (1879–1958)
Emmy Noether (1882–1935)
Max Born (1882–1970)
Niels Bohr (1885–1962)
Erwin Schrödinger (1887–1961)
Louis de Broglie (1892–1987)
Satyendra Nath Bose (1894–1974)
Wolfgang Pauli (1900–1958)
Enrico Fermi (1901–1954)
Werner Heisenberg (1901–1976)
Paul Dirac (1902–1984)
Eugene Wigner (1902–1995)
Robert Oppenheimer (1904–1967)
Sin-Itiro Tomonaga (1906–1979)
Hideki Yukawa (1907–1981)
John Bardeen (1908–1991)
Lev Landau (1908–1967)
Anatoly Vlasov (1908–1975)
Nikolaj Bogoljubov (1909–1992)
Subrahmanyan Chandrasekhar (1910–1995)
Richard Feynman (1918–1988)
Julian Schwinger (1918–1994)
Feza Gursey (1921–1992)
Chen Ning Yang (1922– )
Freeman Dyson (1923– )
Gunnar Källén (1926–1968)
Abdus Salam (1926–1996)
Murray Gell-Mann (1929– )
Riazuddin (1930– )
Roger Penrose (1931– )
George Sudarshan (1931– )
Sheldon Glashow (1932– )
Tom W. B. Kibble (1932– )
Steven Weinberg (1933– )
Gerald Guralnik (1936–)
Sidney Coleman (1937–2007)
C. R. Hagen (1937–)
Ratko Janev (1939– )
Leonard Susskind (1940– )
Michael Berry (1941– )
Bertrand Halperin (1941–)
Stephen Hawking (1942– )
Aleksandar Poljakov (1945–)
Gerardus 't Hooft (1946– )
Jacob Bekenstein (1947–)
Robert Laughlin (1950–)
Edward Witten (1951– )
Savas Dimopoulos (1952– )
Lee Smolin (1955– )
Brian Greene (1963– )

 Također pogledajte 
 Fizika
 Hemija

 Napomene 

 Reference 

 Literatura 

Duhem, Pierre. "La théorie physique - Son objet, sa structure," (na francuskom). 2. izdanje - 1914. Engleski prijevod: "The physical theory - its purpose, its structure,". Ponovo objavio Joseph Vrin filozofska knjižara (1981), .
 Feynman, et al. "The Feynman Lectures on Physics" (3 vol.). First edition: Addison–Wesley, (1964, 1966).
 Landau et al. "Course of Theoretical Physics".
 Longair, MS. "Theoretical Concepts in Physics: An Alternative View of Theoretical Reasoning in Physics". Cambridge University Press; 2d edition (4 Dec 2003). . 
 Planck, Max (1909). "Eight Lectures on theoretical physics". Library of Alexandria. , .
 Sommerfeld, Arnold. "Vorlesungen über theoretische Physik" (Lekcije vezane za teorijsku fiziku); na njemačkom, 6 izdanja. 
 Vanjski linkovi 

  Vremenska skala teorijske fizike
  MIT Centar za teorijsku fiziku
  Elektronski časopis teorijske fizike (EJTP) 
  Kako postati teorijski fizičar
  Teorija longitudalnih i transverzalnih ugaonih momentuma

Kategorija:Teorijska fizika
Kategorija:Historija fizike