Fisika Modern Yang Merevolusi Dunia Saat Ini
Fisika Modern Yang Merevolusi Dunia Saat Ini – Fisika modern adalah cabang fisika yang berurusan dengan konsep post-Newtonian dalam dunia fisika. Ini didasarkan pada dua terobosan besar abad kedua puluh: Relativitas dan Mekanika Kuantum.
Fisika modern sering melibatkan deskripsi lebih lanjut tentang alam melalui teori-teori baru yang berbeda dari deskripsi klasik dan melibatkan unsur-unsur mekanika kuantum dan relativitas Einstein. Misalnya, efek kuantum biasanya melibatkan jarak yang terkait dengan atom. Di sisi lain, efek relativistik biasanya melibatkan kecepatan dibandingkan dengan kecepatan cahaya.
Siapakah Bapak Fisika Modern?
Albert Einstein dikenal sebagai bapak fisika modern. Dia adalah seorang ilmuwan abad ke-20, yang datang dengan ide-ide paling penting. Salah satu karya penting Albert Einstein adalah teori relativitas dan persamaan terkenal E = mc2. bandar ceme
Dia dianugerahi Hadiah Nobel untuk fisika pada tahun 1921 untuk prestasinya dalam fisika teoretis, terutama menemukan hukum efek fotolistrik www.mustangcontracting.com
Topik Fisika Modern
Topik-topik yang dianggap sebagai inti dari dasar subjek dinyatakan di bawah ini:
- Atomic theory and the evolution of the atomic model in general
- Black-body radiation
- Franck–Hertz experiment
- Geiger–Marsden experiment (Rutherford’s experiment)
- Gravitational lensing
- Michelson–Morley experiment
- Photoelectric effect
- Quantum thermodynamics
- Radioactive phenomena in general
- Perihelion precession of Mercury
- Stern–Gerlach experiment
- Wave-particle duality
- Solid
Selama akhir 1890-an penciptaan mekanika kuantum dan Relativitas Einstein memberi isyarat era baru dalam fisika: fisika modern. Terminologi fisika modern mengacu pada cabang fisika apa pun, seperti fisika nuklir atau elektromagnetisme, yang dikembangkan pada awal abad kedua puluh atau cabang yang lebih tua yang sangat dipengaruhi oleh fisikawan abad kedua puluh. Dalam istilah yang lebih sederhana, fisika modern mengacu pada bagian mana pun dari fisika yang menggabungkan mekanika kuantum atau Relativitas Einstein. Fisika modern sering berurusan dengan dua ekstrem: yang sangat besar atau cepat atau sangat kecil atau lambat. Sebagai contoh, bagian dari fisika modern berkaitan dengan efek kuantum yang berkaitan dengan jarak yang sebanding dengan atom sedangkan bagian lain berurusan dengan kecepatan yang ditempuh oleh cahaya. Sebelum mempelajari fisika modern, penting untuk memahami dua konsep yang meletakkan dasar dan para ilmuwan yang menemukannya.
Konsep pendiri pertama fisika modern adalah mekanika kuantum atau teori kuantum yang dikembangkan oleh ilmuwan Jerman, Max Planck. Teori kuantum menjelaskan sifat dan perilaku materi dan energi pada tingkat atom dan sub-atomik. Teori ini mengasumsikan bahwa energi elektromagnetik dipancarkan dari atau diserap oleh materi dalam jumlah atau paket yang diam-diam. Energi ini berbanding lurus dengan frekuensi radiasi elektromagnetik dan proporsionalitasnya disediakan oleh konstanta atau jam Planck. Karena keberhasilan teori kuantum dalam menjelaskan fitur-fitur alam semesta pada skala kecil seperti itu memiliki banyak aplikasi praktis. Misalnya teori ini digunakan dalam elektronik dalam perangkat seperti laser, microchip, mikroskop, dan magnetic resonance imaging (MRI).
Konsep pendiri kedua fisika modern adalah Teori Relativitas Einstein. Teorinya mencakup dua bagian: relativitas umum dan khusus. Relativitas umum menjelaskan hukum gravitasi dan hubungannya dengan kekuatan lain di alam sementara relativitas khusus berlaku pada partikel-partikel elementer dan interaksinya, menggambarkan semua karakteristik fisiknya kecuali dengan gravitasi. Teori Einstein merevolusi teori mekanika sebelumnya yang diciptakan terutama oleh Isaac Newton. Teori ini memperkenalkan banyak konsep dan sangat meningkat pada karya-karya sebelumnya, seperti ilmu partikel elementer. Selain meningkatkan bidang fisika, teori Einstein memiliki banyak aplikasi praktis seperti GPS.
Teori Relativitas Einstein mengacu pada partikel elementer. Partikel elementer atau partikel fundamental ini adalah partikel yang substrukturnya tidak diketahui. Mereka kadang-kadang juga disebut sebagai “blok bangunan dasar materi.” Partikel-partikel elementer yang diketahui dibagi menjadi dua kelompok: fermion dan boson. Fermion adalah partikel materi dan antimateri yang meliputi quark, lepton, antiquark, dan antilepton. Boson dikenal sebagai partikel gaya yang memediasi interaksi antara fermion. Boson termasuk bos ukuran dan bos Higgs. Kadang-kadang partikel elementer ini bergabung untuk membuat partikel komposit. Beberapa partikel komposit ini sangat penting seperti proton dan neutron yang terbuat dari quark.
Quark adalah konstituen fundamental dari materi atau partikel elementer. Mereka membawa salah satu dari tiga muatan warna dari interaksi yang kuat dan barang antik juga membawa warna. Partikel bermuatan warna ini berinteraksi melalui pertukaran gluon dengan cara yang sama seperti partikel bermuatan menukar partikel dalam hal pertukaran foton. Gluon juga diisi warna, artinya ketika mereka menggabungkannya menghasilkan amplifikasi ketika mereka dipisahkan. Partikel bermuatan warna juga dapat bergabung untuk membentuk partikel komposit netral warna yang disebut sebagai hadron. Hadron ini dikategorikan oleh dua kelompok: baryon dan meson. Baryons mengandung tiga quark sedangkan meson terbuat dari satu quark dan satu anti quark. Mungkin baryon yang paling terkenal adalah proton dan neutron.
Berbeda dengan quark, lepton tidak mengalami interaksi yang kuat. Ada dua kelas utama lepton, yaitu lepton bermuatan dan lepton netral. Lepton yang bermuatan dapat bergabung dengan partikel lain untuk membentuk partikel komposit seperti atom. Di sisi lain, lepton netral jarang berinteraksi dengan apa pun dan karenanya jarang diamati. Ada beberapa jenis lepton seperti lepton elektronik, lepton muonic, dan lepton tauonik. Masing-masing memiliki karakteristik yang berbeda-beda seperti muatan listrik, putaran, dan massa. Tidak seperti quark, lepton mengalami tiga interaksi mendasar: gravitasi, elektromagnetisme, dan interaksi yang lemah. Untuk setiap lepton ada antilepton yang sesuai yang memiliki besaran yang sama tetapi biaya yang berlawanan. Satu-satunya pengecualian yang mungkin untuk ini adalah lepton netral yang mungkin merupakan antipartikel mereka sendiri.
Ukuran boson bertindak sebagai pembawa gaya, itu membawa salah satu interaksi mendasar. Partikel-partikel elementer berinteraksi satu sama lain melalui pertukaran boson pengukur. Pengukur boson dibagi menjadi empat kelompok: foton, W dan Z, dan gluon. Foton membawa gaya elektromagnetik, boson W dan Z membawa interaksi yang lemah, dan gluon membawa interaksi yang kuat. Di sisi lain, boson Higgs adalah partikel elementer yang tidak memiliki muatan listrik, putaran, atau perubahan warna. Secara keseluruhan sangat tidak stabil dan meluruh menjadi partikel lain segera. Boson Higgs diciptakan untuk membenarkan massa yang hilang di dalam Lapangan Higgs. Lapangan itu ada di mana-mana dalam ruang dan tampaknya hanya berisi boson W dan Z yang tidak memiliki massa. Namun lapangan itu memiliki partikel yang memiliki massa, sebagai hasilnya mereka menamai partikel ini Higgs boson dan para ilmuwan telah berusaha untuk menemukannya sejak itu. Higgs Boson sering dianggap sebagai “Partikel Dewa” karena sangat penting untuk bidang fisika teoretis dan modern dan karena sangat sulit dipahami dan sulit ditemukan.
Gluon adalah partikel elementer yang bertindak sebagai partikel penukar untuk gaya kuat antar quark. Mereka bertanggung jawab sebagai ikatan antar partikel ketika mereka bersatu membentuk partikel komposit seperti proton dan neutron. Mereka membawa muatan warna quark yang terikat dengan mereka, tidak seperti foton yang tidak membawa muatan listrik bahkan setelah ikatan dengan partikel lain. Akibatnya, gluon tidak hanya memediasi kombinasi partikel tetapi juga mengambil bagian di dalamnya karena mereka membawa muatan setelahnya. Tidak seperti quark yang hanya memiliki tiga muatan warna, gluon memiliki sembilan penglihatan karena mereka membentuk kombinasi warna, seperti merah-biru, tetapi secara keseluruhan tergantung pada warna quark yang mereka rekatkan.
Secara keseluruhan bidang Fisika Modern merevolusi dunia di sekitar kita. Meskipun dimulai hampir seabad yang lalu, ia telah membuat banyak penemuan dan menuntun kami untuk mencari pemahaman yang lebih besar tentang dunia. Selain itu, penemuan tidak akan berhenti karena kesinambungan penelitian, seperti pencarian boson Higgs, dan pengabdian fisikawan dan peneliti lain ke lapangan. Teori-teori baru menggantikan yang lama dan inovasi akan terus terjadi. Pada akhirnya semua ini dimungkinkan karena pekerjaan dan fondasi yang diberikan oleh para pendahulu kita dan pendiri Fisika Modern.