Teoretická fyzika

Teoretická fyzika se snaží racionálně, často pomocí matematických vztahů, vysvětlit fyzikální jevy pozorované v přírodě. Za tím účelem hledá obecně platné zákony, kterými se tyto jevy řídí, a vytváří nové nebo upravuje a zobecňuje stávající fyzikální teorie tak, aby obsahovaly co nejméně předpokladů a volných parametrů, kterými jsou např. základní fyzikální konstanty jako rychlost světla či hmotnosti a další vlastnosti elementárních částic. Na základě těchto teorií a znalosti počátečních podmínek fyzikálního systému, s využitím vhodných matematických metod a dnes i obsáhlých počítačových simulací, pak kvantitativně popisuje nejen známé jevy, ale snaží se i předpovídat jevy nové, jejichž experimentální potvrzení je nezbytné k tomu, aby mohla být teorie obecně přijata za správnou.

Teoretickou fyziku nelze oddělit od experimentální fyziky, neboť úplné porozumění přírody je možné pouze z jejich vzájemného souladu. Teorie, jejíž předpovědi nesouhlasí s výsledky pečlivě provedených experimentů, nemůže být správným popisem přírody a musí být buď upravena, nebo nahrazena jinou, obecnější teorií. Na druhou stranu interpretace a mnohdy i návrhy nových experimentů by nebyly možné bez dobré znalosti stávajících fyzikálních teorií.

Jak se teoretická a experimentální fyzika navzájem ovlivňují a doplňují, dokládá např. historie vzniku dvou moderních fyzikálních teorií na začátku 20. století. Zrod kvantové mechaniky byl zcela jistě podnícen novými objevy v atomové fyzice a optice, které klasická fyzika nebyla schopna vysvětlit. Oproti tomu teorie relativity byla především výsledkem Einsteinových teoretických úvah a jeho myšlenkových experimentů a teprve později byly mnohé překvapivé předpovědi této teorie experimentálně potvrzeny.

Rozvoj teoretické fyziky též úzce souvisí s rozvojem matematiky. Mnohé nové fyzikální teorie potřebují nové matematické nástroje, které se zpočátku zdály být čistou matematickou abstrakcí (příkladem může být Riemannova geometrie, která našla uplatnění v obecné teorii relativity či teorie grup používaná v celé řadě fyzikálních oborů). Na druhou stranu rozvoj mnohých matematických oborů byl často dán jejich potřebou v teoretické fyzice (např. diferenciální a integrální počet či teorie lineárních operátorů na Hilbertových prostorech).

Související články

Externí odkazy

Pahýl
Pahýl
 Tento článek je příliš stručný nebo postrádá důležité informace.
Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte. Nevkládejte však bez oprávnění cizí texty.
Autoritní data Editovat na Wikidatech