La física teórica emplea los modelos matemáticos y las abstracciones de la física en un intento por explicar los datos experimentales tomados del mundo natural. Su base central es id=" del ^{la física matemática ; fn_1_back" > 1} , aunque otras técnicas conceptuales también se utilizan. La meta es racionalizar, explicar y predecir los fenómenos físicos . El adelanto de la ciencia depende en general de la interacción entre los estudios y la teoría experimentales . En algunos casos, la física teórica se adhiere a los estándares del rigor matemático mientras que da poco peso a los experimentos y a las observaciones. Por ejemplo, mientras que desarrollaba la relatividad especial, el Albert Einstein fue referido a la transformación de Lorentz cuál dejó las ecuaciones del maxwell invariantes, pero era al parecer desinteresado en el experimento de Michelson-Morley en deriva de de la tierra a través de un éter luminoso . Por una parte, concedieron Einstein el Premio Nobel Del para explicar el efecto fotoeléctrico, previamente un resultado experimental que carecía una formulación teórica.

Descripción

Por lo tanto, más está implicado que el uso, o aún la invención, de las matemáticas - al ingenio: formación de concepto. El Archimedes realizó que uno podría determinar el volumen de un objeto de forma irregular sumergiéndolo en un líquido, y que una nave flota desplazando su masa del agua. El Pythagoras entendía la relación entre la longitud de un que vibraba la secuencia de y el tono musical que produce, y cómo al calcular la longitud diagonal de s del rectángulo de un '. Otros ejemplos incluyen la entropía mientras que una medida de la incertidumbre con respecto las posiciones y al indica de las partículas no vistas y de la idea mecánica del quántum que la energía (acción y) no sea continuamente el variable. Es a veces la visión de los matemáticos que proporciona la pista; e., el la noción, debido al Riemann y otros, que el espacio sí mismo pudo ser curvado.

Los avances teóricos consisten a menudo en poner los viejos, incorrectos paradigmas a un lado que los substituyen a menudo por nuevos.
La quema consiste en el desarrollar Phlogiston .
Los cuerpos astronómicos giran alrededor de la tierra .
Los objetos físicos se componen de las moléculas y de los átomos
Las enfermedades se pueden causar por los microbios no vistos
La energía se intercambia en los paquetes discretos llamados los quanta .

Las teorías físicas se aceptan si pueden hacer predicciones correctas y evitar los incorrectos. La teoría debe tener, por lo menos como un objetivo secundario, cierta economía y elegancia (comparar a la belleza matemática ), un " a veces llamado de la noción; " de la maquinilla de afeitar de Occam; después inglés Guillermo del filósofo del siglo XIII de Occam (o de Ockham), en el cual el más simple de dos teorías que describen la misma materia apenas que es adecuado preferred. (Solamente la simplicidad conceptual puede significar complejidad matemática.) Son también más probables ser aceptados si conectan una amplia gama de fenómenos. La prueba de las consecuencias de una teoría es parte del método científico .

Las teorías físicas se pueden agrupar en tres categorías: las teorías de corriente, del propusieron las teorías y las teorías de la franja.

Historia

considera también: Historia la física

La física teórica comenzó por lo menos hace 2.300 años debajo de los filósofos griegos socrático pre-, y continuó por el Platón ; y Aristotle, cuyas opiniónes llevaron a cabo el sacudimiento por un milenio. En tiempos medievales, durante la subida de las universidades, las únicas disciplinas intelectuales reconocidas eran la teología, las matemáticas, la medicina, y la ley . Pues los conceptos de materia, de energía, de espacio, de tiempo y de causalidad comenzaron lentamente a adquirir la forma que sabemos hoy, otras ciencias hechas girar apagado de la rúbrica de la filosofía natural . Durante el renacimiento, el concepto moderno de ciencia experimental, el contrapunto a la teoría, comenzó con el Francis Bacon . La era moderna de teoría comenzó quizás con el cambio Copernican del paradigma en la astronomía, pronto seguida por las órbitas planetarias reales debido al Kepler, basado en las observaciones meticulosas Tycho .

El gran empuje hacia el concepto moderno de explicación comenzó con el Galileo, uno de los pocos físicos que era teórico consumado y un gran Experimentalist . Incorporaron la geometría analítica y a los mecánicos Descartes en el cálculo y los mecánicos Isaac Newton, otro teórico/experimentalist de la orden más alta. El José-Louis Lagrange, el Leonhard Euler y el serbal Hamilton de Guillermo ampliarían la teoría de mecánicos clásicos considerablemente. Cada uno de estos individuos cogió el entrelazamiento interactivo de las matemáticas y de la física comenzada dos milenios anterior por Pythagoras.

Entre los grandes logros conceptuales los diecinueveavo vigésimos siglos de y eran la consolidación de la idea de la energía al lado de la inclusión del calor, entonces electricidad y magnetismo y ligero, y finalmente total. Las leyes de la termodinámica, y especialmente la introducción del concepto singular de la entropía, completado un gran eslabón perdido en la tentativa de explicar porqué suceden las cosas.

Los pilares de la física moderna, y quizás de las teorías más revolucionarias de la historia de la física, han sido la teoría de relatividad y los mecánicos de Quantum . Incluyeron a los mecánicos neutonianos bajo relatividad especial y la gravedad de Newton fue dada una explicación cinemática por la relatividad general . Los mecánicos de Quantum llevados a una comprensión de la radiación del cuerpo negro y de las anomalías en el específico calientan de los sólidos - y finalmente a una comprensión de las estructuras internas de los átomos y de las moléculas

Todos estos logros dependieron de la física teórica como fuerza móvil para sugerir experimentos y para consolidar resultados - a menudo por el uso ingenioso de las matemáticas existentes, o, como en el caso de Descartes y de Newton (con el Leibniz ), inventando nuevas matemáticas. Los estudios de de Fourier de la conducción de calor llevaron a una nueva rama de las matemáticas: infinito, serie ortogonal .

Tentativas modernas de la física teórica de unificar teorías y de explicar fenómenos en otras tentativas de entender el universo, cosmológico a la escala de la partícula elemental . Donde la experimentación no puede ser hecha, la física teórica todavía intenta avanzar con el uso de modelos matemáticos.

Físicos teóricos prominentes