ฟิสิกส์ทฤษฎี

ฟิสิกส์ทฤษฎี คือ สาขาวิชาฟิสิกส์แขนงหนึ่งที่นำแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ความคิดเชิงนามธรรมของวัตถุเชิงกายภาพและระบบต่าง ๆ ให้อยู่ในหลักการเหตุผล อธิบายและทำนายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ซึ่งแตกต่างจากฟิสิกส์ทดลองจากการใช้อุปกรณ์การทดลองที่จะตรวจหาปรากฏการณ์เหล่านี้

ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์มักจะมาจากอิทธิพลระหว่างการเรียนรู้จากการทดลองและทฤษฎีโดยปกติ แต่ฟิสิกส์ทฤษฎียึดติดกับความเคร่งครัดทางคณิตศาสตร์ ซึ่งได้ให้ความสำคัญกับการทดลองและการสังเกตค่อนข้างน้อยในบางกรณี อาทิ ในขณะที่พัฒนาทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ได้พิจารณาถึงการแปลงลอเรนซ์ซึ่งทำให้สมการของแมกซ์เวลล์ไม่เปลี่ยนแปลง แต่ไม่ได้สนใจถึงการทดลองของมิเชลสัน-มอร์ลีย์ที่ทำเกี่ยวกับอีเธอร์ที่มีผลต่อการเคลื่อนของโลก ในทางกลับกัน ไอน์สไตน์ได้รับรางวัลโนเบลสำหรับการอธิบายปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกซึ่งไม่มีการอ้างอิงในเชิงทฤษฎีใด ๆ ทั้งสิ้น

ภาพรวม

ทฤษฎีทางฟิสิกส์คือแบบจำลองของเหตุการณ์ทางฟิสิกส์ ซึ่งได้ใช้ขอบเขตในการทำนายด้วยการสังเกตเชิงประจักษ์ ทฤษฎีทางฟิสิกส์สามารถถูกตัดสินได้ด้วยความสามารถในการทำนายที่ยืนยันได้ด้วยการสังเกตใหม่ ๆ ทฤษฎีทางฟิสิกส์ต่างจากทฤษฎีบททางคณิตศาสตร์ซึ่งอ้างอิงจากสัจพจน์ทั้งคู่ด้วยการตัดสินของการประยุกต์ใช้ได้ในทางคณิตศาสตร์ที่ไม่ได้อ้างอิงผลจากการทดลองใด ๆ และต่างจากทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ด้วยเจตนาของคำว่า "ทฤษฎี" นั้นแตกต่างกันในความหมายทางคณิตศาสตร์

ทฤษฎีทางฟิสิกส์ได้นำความสัมพันธ์หนึ่ง ๆ ระหว่างปริมาณการวัดที่แตกต่างกัน อาร์คิมิดีสได้คิดไว้ว่าเรือลอยได้ด้วยการแทนที่มวลของน้ำ พีทาโกรัสเข้าใจในความสัมพันธ์ระหว่างความยาวของสายสั่นและโทนของดนตรีที่ผลิตออกมา ในตัวอย่างอื่น ๆ อย่างเอนโทรปีที่เป็นการวัดของความไม่แน่นอนของตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มองไม่เห็นและความคิดในเชิงกลศาสตร์ควอนตัมอันกล่าวถึง (แอคชันและ) พลังงานไม่ใช่ตัวแปรที่ต่อเนื่อง

ฟิสิกส์ทฤษฎีประกอบด้วยวิธีการที่ต่างกันในการเข้าสู่ทฤษฎีหนึ่ง ๆ ในบริบทนี้ ฟิสิกส์อนุภาคเชิงทฤษฎีถือเป็นตัวอย่างที่ดีสำหรับเรื่องนี้

นักฟิสิกส์ทฤษฎีที่มีชื่อเสียงในอดีต

• เซอร์ ไอแซค นิวตัน
• อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์
• คาร์ล สวาซชิลด์
• อเล็กซานเดอร์ ฟรีดแมน
• เจ โรเบิร์ต ออพเพนไฮเมอร์
• สตีเฟน ฮอว์คิง

นักฟิสิกส์ทฤษฎีที่มีชื่อเสียงในปัจจุบัน

• อลัน กูธ
• สตีเวน ไวน์เบิร์ก
• เจอร์ราด ฮูพท์
• มิชิโอะ คากุ
• เอดเวิร์ด วิทเทน
• ลี สโมลิน
• ไบรอัน กรีน
• ชอน แคร์โรลล์
• มาร์ติน โบโจวาลด์
• ฮวน มัลดาเซนา
• ลิซา แรนดอล
• โรเจอร์ เพนโรส
• เมอเรย์ เกลล์-มันน์

แหล่งข้อมูลอื่น

• What is Theoretical Physics 2008-10-07 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• HOW to BECOME a GOOD THEORETICAL PHYSICIST by Gerard 't Hooft