História da física
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O crescimento da física tem trazido não somente mudanças fundamentais nas idéias a cerca da mundo material, matemática e filosofia, mas também, através da tecnologia, uma transformação da sociedade. Física é considerada um conjunto de conhecimento e praticas que são construídas e transmitidas por ela. A revolução científica, iniciada em torno do ano 1600, é uma conveniente separação entre o pensamento antigo e a física clássica. O ano de 1900 marca o inicio de uma física mais moderna; atualmente, a ciência não mostra sinal de completeza, tendo mais assuntos sendo levantados, como questões surgindo a respeito da idade do universo, a natureza do vácuo, a natureza primordial da propriedades da partículas subatômicas. Teorias parciais são atualmente o melhor que a física tem para oferecer, no presente momento. Alem disto, a lista de problemas em aberto da Física é muito grande.
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Antiguidade
Desde a antiguidade, pessoas tem problemas em compreender o comportamento da matéria: porque objetos sem apoio caem para o chão, porque diferentes materiais tem diferentes propriedades, e assim por diante. Era também um mistério certo aspectos do universo, tais como a forma da Terra e o comportamento dos objetos celestiais tais como o Sol e a Lua. Várias teorias foram propostas, a maioria delas estava errada, mas isto faz parte da natureza do empreendimento cientifico, e mesmo as teoria modernas da mecânica quântica e da relatividade são consideradas apenas "teorias que ainda não foram inválidas". Teorias físicas na antiquidade eram largamente formulada em termos filosóficos, e raramente verificada por testes experimentais sistemáticos.
Contribuições Gregas para a física
Tipicamente o comportamento e características do mundo foi explicado apelando-se para ações dos Deuses. Por volta de 200 A.C., muitos filósofos Gregos começaram a propor que o mundo poderia se compreendido como resultado de processos naturais. Muitos também mudaram idéias tradicionais presentes na mitologia, tais como a origem da espécie humana (antecipando as idéias de Charles Darwin), embora isto faça parte da abrangência da historia da biologia, e não da física. O atomistas tentavam caracterizar a natureza da matéria, a qual antecipa o trabalho dos dias de hoje.
Devido a falta de equipamentos experimentais avançados tais como telescópios e mecanismos acurados de marcação do tempo, testes experimentais de muitas destas idéias era impossível ou impraticável. Houveram exceções e haviam anacronismos: por exemplo, o pensador grego Arquimedes deduziu muitas descrições corretas da mecânica e também da hidrostática quando, como a estória conta, ele notou que seu próprio corpo deslocava um volume de água enquanto ele estava tomando um banho um dia. Outro notável exemplo foi aquele de Eratóstenes, que deduziu que a Terra era uma esfera, e calculou apuradamente sua circunferência usando as sombras de bastões verticais para medir os ângulos entre dois pontos bastante separados na superfície da Terra. Matemáticos Gregos também propuseram calcular o volume de objetos como esferas e cones pela a sua divisão em discos muitos pequenos e somando-se o volume de cada disco – antecipando a invenção do calculo integral em mais de dois milênios.
O conhecimento moderno desta idéias iniciais na física, e a profundidade na qual elas podem ser experimentalmente comprovadas, é grosseira. As maiorias de todos os registros diretos destas idéias foram perdidas quando a Biblioteca de Alexandria foi destruída, em cerca de 400 A. C. Talvez a mais notável idéia que nos conhecemos desta era foi a dedução de Aristarchus de Samos que a Terra era um planeta que viajava em torno do Sol em um ano, e roda em torno de seu eixo em um dia (gerando-se as estações e os ciclos de dia e noite), e que as estrelas eram outros sois muitos distantes, os quais tinhas os seus próprios planetas acompanhado ( e possivelmente, formas de vidas sobre estes outros planetas).
A descoberta da Máquina de Antikythera revela um detalhado conhecimento do movimento destes objetos astronômicos, como também um uso de engrenagens antes que qualquer outra civilização usa-se engrenagens. O parafuso de Arquimedes é ainda usado atualmente, para levantar água dos rios para irrigação de fazendas. A maquinas simples não foram assinaladas, com exceção da elegante prova de Arquimedes das leis da alavanca. Rampas foram usadas vários milênios antes de Arquimedes, para a construção das Pirâmides.
Lamentavelmente, este período de indagação a respeito da natureza do mundo foi eventualmente asfixiado por uma tendência de aceitar as idéias de eminentes filósofos, ao invés de questionar e testar esta idéias. O próprio Pitágoras dizia para suprimir o conhecimento da existência de números iiracionais, descobertos pela sua própria escola, porque eles não se adequavam ao seu misticismo numérico. O modelo de um universo centrado na Terra de Ptolomeu no qual os plantas era entendidos como se movendo em pequenos círculos, chamados de epiciclos, o qual moves em ciclos, eram tidos como verdades absolutas.
Contribuições Persas para a Física
Com a civilização dominada pelo Império Romano, muitos doutores gregos começaram a praticar medicina para elite de Roma, mas infelizmente as ciências físicas não também apoiadas ali. Seguindo o colapso do Império Romano, Europeus presenciaram o declino do interesse na cultura clássica, fenômeno chamado por alguns de Idade das Sombras, embora escolásticos modernos não gostem de usar esta frase, e a maior parte da pesquisa cientifica se estagnou. O nascimento do Cristianismo viu a supressão e destruição da maioria da filosofia clássica grega (juntamente com a arte grega e Romana, literatura e iconografia religiosa) como herética e pagã. No oriente médio, contudo, muito filósofos de origem grega foram capazes de encontrar suporte para seu trabalho, e os escolásticos desenvolveram-se baseado no seus trabalhos prévios em astronomia e matemática enquanto desenvolviam novos campos como alquimia (química).
Depois que os Árabes conquistaram a Pérsia, os cientistas surgiram entre a população Persa. Eles reviveram a sabedoria Grega, e ajudaram a preservara-lo enquanto ele desaparecia na Europa. Um cientista Persa, possivelmente Mohammed al-Fazari, inventou o astrolábio. al-Khwarizmi emprestou seu nome para aquilo que hoje conhecemos como algoritmo, e desenvolveu a álgebra.
Contribuições indianas para a Física
Seria difícil imaginar a física moderna sem um sistema de aritmética na qual um simples calculo seja suficiente fácil para realizar com grandes números. O sistema numérico posicional e o conceito do zero foram primeiro desenvolvidos na Índia e foram desenvolvidos pelo Império Islâmico.
A Idade Média
No século 12, houve o nascimento da universidade medieval e a redescoberta dos trabalhos dos antigos filósofos através do contato com os Árabes, durante o processo de Reconquista e das Cruzadas, iniciando uma revitalização da vida intelectual da Europa.
Durante o século 13, os precursores do método cientifico moderno já poderia de visto no trabalho de Robert Grosseteste com ênfase na matemática, como por outro lado, na compreensão da natureza e na abordagem empírica admirada por Roger Bacon.
Bacon conduziu experimento no campo da óptica, ainda que muito do seu trabalho seja similar aquilo que começava a ser feito no seu tempo por sábios Árabes. Ele deu a maior contribuição para o desenvolvimento da ciência Européia medieval devido a sua correspondência para o Papa, para encorajá-lo no ensino das ciências naturais nos cursos universitários e na compilação de vários volumes de registros do conhecimento cientifico em vários campos do seu tempo. Ele descreveu a possibilidade da construção de um telescópio, mas não existe nenhuma evidência forte de ele tenha feito um. Ele registrou a maneira pela qual ele conduzia seus experimento em detalhes tão precisos que outros puderam reproduzi-los e testar seus resultados – uma pedra angular da método científic, e uma continuação do trabalho de pesquisadores como Al Battani.
No século 14, alguns escolásticos, tais como Jean Buridan e Nicolas Oresme, iniciaram o questionamento da visão da mecânica de Aristóteles. Em particular, Buridan desenvolveu a teoria dos ímpetos a qual foi o primeiro passo na direção do conceito moderno de inércia.
Por sua vez, Oresme mostrou que a motivo proposto na física de Aristóteles contra o movimento da Terra não era valido e mostrava a simplicidade da teoria na qual a Terra se move, e não os céus. Em todos a seus argumentos em favor do movimento da Terra, Oresme e ao mesmo tempo mais claro e explicito do que aqueles que Copérnico vira a dar dois séculos mais tarde. Ele também foi o primeiro a afirmar que a cor e a luz são da mesma natureza e a descoberta do desvio da luz através da refração atmosférica; embora, atualmente, o credito desta ultima descoberta seja dado a Hooke.
A chegada da Peste Negra, em 1348, põem fim a um breve período de desenvolvimento filosófico. A praga matou um terço das pessoas na Europa. A recorrência da praga e de outros desastres causaram um continuo declínio da população por 1 século.
A despeito desta paralisação, o século 15 foi marcado pelo florescimento artístico da Renascença. A descoberta de textos antigos foi acelerada quando sábios de Bizâncio tiveram que procurar refugio no Oeste após a queda de Constantinopla em 1453. Enquanto isto, a invenção da imprensa levou a democratização do saber e permitiu uma rápida propagação de novas idéias. Tudo isto pavimentou o caminho para a Revolução Cientifica a qual deve ser entendida como uma retomada do método cientifico que havia sido interrompido no século 14.
A revolução cientifica
A revolução cientifica pode ser vista como o florescimento do Renascimento e uma porta para civilização moderna. Isto foi em parte construído devido à redescoberta de elementos originados da Grécia antiga, Índia, China e cultura Islâmica preservados e desenvolvimentos posteriores alcançados pelo mundo Islâmico do século 8 até o século 15, e traduzidos por monges Cristãos para o Latim, tais como o Almagestro.
Isto se iniciou com somente uns poucos pesquisadores, evoluindo em um empreendimento que continua ate o dia de hoje. Iniciando-se com a astronomia, os princípios da filosofia natural se cristalizaram em leis da física fundamentais as quais foram enunciadas e melhoradas nos séculos seguintes. Durante o século 19, a ciência tinha se fragmentado em múltiplos campos com pesquisas especializadas e campos da física.
Século 16
No século 16 Nicolau Copérnico reviveu o modelo heliocêntrico do sistema solar antevisto por Aristarchus de Samos (o qual é mencionado inicialmente em uma passagem de the Sand Reckoner de Arquimedes). Quando este modelo foi publicado no fim de sua via, ele tinha um prefácio de Andreas Osiander que humildemente indicava que ele se tratava apenas de uma conveniência matemática para calcular a posição dos planetas, e não uma explicação para a natureza verdadeira das órbitas planetárias.
Na Inglaterra William Gilbert (1544-1603) estudou o magnetismo e publicou o trabalho seminal, De Magnete (1600), o qual trazia presente seus numerosos resultados experimentais.
Século 17
No inicio do século 17 Johannes Kepler formulou um modelo do sistema solar baseado nos 5 sólidos platônicos, em uma tentativa de explivar porque as órbitas dos planetas tinham este tamanho relativo. Seu acesso a observações astronômicas extremamente apuradas feitas por Tycho Brahe permitiu a ele determinar que seu modelo era inconsistente. Após um esforço heróico de seis anos para aperfeiçoar o modelo da translação do planeta Marte (durante o qual ele lançou os fundamentos do calculo integral), ele concluiu que o planeta não seguia uma órbita circular, mas elíptica com o Sol sendo um dos focos da elipse. Esta intuição derrubou um dogma milenar baseado na idéia de Ptolomeu de órbita circular "perfeita" para corpos celestes "perfeitos". Kepler então formulou suas três leis de movimento planetário. Ele também propôs o primeiro modelo conhecido de movimento planetário no qual uma força emanada do Sol deflete o planeta de sue movimento "natural", causando então acompanha uma órbita curva.
Durante o inicio do século 17, Galileu Galilei foi o pioneiro no uso de experimentos para validar as teorias físicas, a qual é a idéia chave do método cientifico. O uso de experimentos por Galileu, e a insistência de Galileu e Kepler de que resultados experimentais devem ter precedência sobre resultados teóricos (o que segue os preceitos de Aristóteles, mas não suas praticas), acabando com a aceitação de dogmas, e dando inicio a uma era onde idéias cientificas eram abertamente discutidas e rigorosamente testadas. Galileu formulou e testou com sucesso vários situações em cinemática, incluindo a lei correta do movimento acelerado, a trajetória parabólica, a relatividade do movimento não acelerado, e uma forma inicial da lei da Inércia.
Em 1687 Isaac Newton publicou o Principia Mathematica, detalhando duas teorias físicas genéricas e bem sucedidas: As leis do movimento de Newton, da qual surge a mecânica clássica; e a Lei da Gravitação de Newton, a qual descreve a força fundamental da gravidade. Ambas teorias concordam muito bem com os experimentos. A Mecânica clássica deverá ser exaustivamente estendida por Joseph-Louis de Lagrange, William Rowan Hamilton, e outros, que produzem novas formulações, princípios, e resultados. As leis da gravitação inicia o campo da astrofísica, o qual descreve fenomenos astronômicos usando teorias físicas.
Século 18
A partir do século 18, o conceito de termodinâmica seria desenvolvido por Robert Boyle, Thomas Young, e muitos outros, concorrentemente com o desenvolvimento da maquina a vapor, dando prosseguimento no próximo século. Em 1733, Daniel Bernoulli usou argumentos estatísticos juntamente com mecânica clássica para deduzir resultados termodinâmicos, iniciando o campo da mecânica estatística. Benjamin Franklin conduziu pesquisas a respeito da natureza da eletricidade em 1752. Em 1798, Benjamin Thompson demonstrou a conversão ilimitada de trabalho mecânico em calor; isto foi utilizado por James Prescott Joule para demonstra a conservação da energia no século seguinte.
Século 19
Em uma carta a Royal Society em 1800, Alessandro Volta descreveu a sua invenção da bateria elétrica, proporcionando pela primeira vez um meio para gerar uma corrente elétrica constante, e abrindo um novo campo para física para investigação.
Em 1847 James Prescott Joule estabeleceu a lei da conservação da energia, na forma do calor e da energia mecânica. Contudo, o principio da conservação da energia teria sido sugerido ou enunciado em vária formas por talvez uma dúzia de Alemães, Franceses, Britânicos e outros cientistas durante a primeira metade do século 19.
O comportamento da eletricidade e magnetismo foi estudado por Michael Faraday, Georg Ohm, e outros, Faraday, que iniciou sua carreira com o químico trabalhando para Humphry Davy no Royal Institution, demonstrou que o fenômeno eletrostático, a ação da recentemente descoberta pilha elétrica ou bateria, o fenômeno eletroquímico, e o relâmpago são todos manifestações diferentes do fenômeno elétrico. Faraday além disto descobriu em 1821 que a eletricidade pode produzir movimento mecânico rotacional, e em 1831 descobriu o principio da indução eletromagnética, pelo qual o movimento mecânico pode ser convertido em eletricidade. Por este motivo foi Faraday que estabeleceu as bases para o motor elétrico e o gerador elétrico.
Em 1855, James Clerk Maxwell unificou os dois fenômenos em uma única teoria do eletromagnetismo, descrita pelas equações de Maxwell. Uma predição de suas teorias era que a luz é uma onda eletromagnética. Um tópico a parte das deduções de Maxwell foi que a velocidade da luz não depende do observador, um aviso do desenvolvimento da relatividade espacial por Albert Einstein.
Em dois trabalhos em 1876 e 1878, Josiah Willard Gibbs desenvolveu muito do formalismo teórico para a termodinâmica, e uma década depois estabeleceu as leis para a fundação da mecânica estatística — esta também foi descoberta independentemente por Ludwig Boltzmann.
Em 1887 o experimento Michelson-Morley é conduzido e é interpretado como um ponto contra a teoria amplamente aceita na época, que a Terra esta se movendo através de um "éter luminoso". Este desenvolvimento que mais tarde permitiu mais tarde que a Teoria Relatividade espacial de Einstein promovesse uma explicação completa que não necessitava do éter, e fosse consistente com os resultado dos experimentos. Albert Abraham Michelson e Edward Morley e não estavam convencidos da não existência do éter. Morely partiu para conduzir experimentos com Dayton Miller.
Em 1887, Nikola Tesla investigou o raio X usando seus próprios aparelhos como também com o tubos de Crookes. Em 1895, Wilhelm Conrad Röntgen observou e analisou o raios-X, o qual o ajusto para ser uma radiação eletromagnética para alta-frequência. Radioatividade foi descoberta em 1896 por Henri Becquerel, e depois foi estudada por Pierre e Marie Curie e outros. Isto iniciou o campo da física nuclear.
Em 1897, J.J. Thomson estudou o elétron, a partícula elementar o qual carrega corrente elétrica no circuito. Ele deduziu que raios catódicos existiam e eram "partículas" negativamente carregadas, o qual ele chamou "corpúsculos".
Século 20
O Inicio do século 20 de inicio a uma série de revoluções na física. As teorias a muito aceitas de Newton não se mostraram corretas para todas as circunstâncias. Não somente a mecânica quântica mostrava que as leis de movimento não se aplicam a escalas pequenas, mas mesmo o mais perturbador, relatividade geral mostrou que o arcabouço do espaço-tempo, no qual a mecânica Newtonia e relatividade espacial depende, poderia não existir.
Em 1904, Thomson propôs o primeiro modelo do atômico, conhecido como o modelo bolo ameixa. (A existência do átomo foi proposta em 1808 por John Dalton.)
Em 1905, Einstein formulou a teoria da relatividade especial, unificando o espaço e tempo em uma única entidade, espaço-tempo. Relatividade prescreve uma diferente transformação diferente entre os arcabouço referencial da mecânica clássica, necessitando o desenvolvimento da mecânica relativística como um substituto para mecânica clássica. No regime de velocidade baixa (relativa), as duas teorias concordam. Em 1915, Einstein ampliou a relatividade restrita para explicar a gravidade com a Teoria da relatividade geral, a qual substitui as leis de gravitação de Newton. Em situações de baixas massas e energias, as duas teorias concordam. Um dos principais resultados da relatividade geral é o colapso gravitacional em buraco negros, o qual tinha sido antecipado em dois séculos antes, mas elucidado por Robert Oppenheimer. Oppenheimer foi o ultimo diretor do Projeto Manhattan no Los Alamos. Importantes soluções exatas da equação de campo de Einstein formam encontradas por Karl Schwarzschild em 1915 e Roy Kerr somente em 1963.
Um principio variacional é um principio da física no qual é expresso em termos de calculo variacional. De acordo com Cornelius Lanczos, qualquer lei física pode ser expressa com principio variacional descreve uma expressão na ele é auto-adjunt. 1. Esta expressão é chamada de Hermitian. De forma tal como uma expressão descreve um invariante com respeito a uma transformação Hermitiana. O programa Erlangen de Felix Klein tentava identificar tais invariantes em uma transformação de grupo. Em 16 de Julho, 1918, antes de um encontro cientifico em Göttingen, Klein leu um trabalho escrito por Emmy Noether, porque ela não esta autorizada a apresentar o trabalho antes do encontro cientifico pessoalmente. Em particular, o que na física e denominado como Teorema de Noether, este trabalho identifica condições pela qual a transformação de Grupo de Poincaré (o qual é conhecido como grupo de gauge) para a relatividade geral define como leis de conservação. O relacionamento deste invariantes (a simetria com respeito a uma transformação de grupo) e o que e agora conhecido como lei da conservação, depende de um principio variacional, ou Principio de ação. O trabalho de Noether tornou as necessidades para a lei da conservação mais precisa.
David Hilbert veio a obter as mesmas equações de Einstein para a relatividade geral em um período de poucas semanas, como Einstein, em Novembro de 1915. A dificuldade principal, no que concerne a Hilbert, era que a lei de conservação da energia não abrangia uma região sujeita a um campo gravitacional. (comentário de Byers note que algumas vezes os objetos que são necessários para definir uma quantidade conservada não era um tensor, mas um pseudo-tensor .) Teorema de Noether permanece correto em alinhamento com os desenvolvimentos atuais
Em 1911, Ernest Rutherford deduziu a partir do experimento de deflexão da existência de um compacto núcleo atômico, com cargas positivamente carregados denominado prótons. Nêutrons, o constituinte neutro do núcleo, foram descoberto em 1932 por James Chadwick.
No inicio de 1900, Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, entre outro desenvolvera a teoria quântica para explicar vários resultados anomalias pela introdução de níveis de energia discretos. Em 1925, Werner Heisenberg and Erwin Schrödinger formularam mecânica quântica, a qual esclarecia teoria quântica precedente. Na mecânica quântica, os resultados dos experimentos físicos eram de origem probabilística. A teoria descreve o calculo destas probabilidades. Ela foi bem sucedida em descrever o comportamento da matéria em escala reduzida.
A mecânica quântica também proveu uma ferramenta teórica para físca da matéria condensada, a qual estuda o comportamento físico de sólidos e líquidos, incluindo fenômenos tais como estruturas cristalinas, semicondutores, e supercondutores. Os pioneiros da física da matéria condensada incluem Feliz Bloch, que criaram uma mecânica quântica para descrever o comportamento dos elétrons em uma estrutura cristalina em 1928.
Em 1929, Edwin Hubble publicou a sua descoberta que a velocidade na qual as galáxias se afastam correlaciona-se diretamente com sua distância. Esta é a base para compreende por que o universo esta expandindo. Portanto, o universo deve ter sido muito menor e alem disto muito quente no seu passado. Por volta de 1940, pesquisadores como George Gamow propuseram a teoria do Big Bang , para o qual foram descobertas evidências em 1964; Enrico Fermi e Fred Hoyle estavam entre os que duvidavam entre 1940 e 1950. Hoyle havia denominado a teoria de Gamow’s para Big Bang de forma a ridicularizá-la. Atualmente, ela é um dos principais resultados da cosmologia, como uma idade bem definida para o universo.
Durante a Segunda Guerra Mundial, a física tornou-se o principal destino de fundos governamentais e pesquisa em ambos o lados do conflito. Sua importância em tecnologias como o radar, foguetes, armas antiaéreas eram vistas como vantagens para esforço de guerra de ambos os lados. Embora a física tenha recebido alguns fundo a mais depois da Primeira Guerra Mundial, isto foi uma mixaria comparado ao recebido somente algumas poucas décadas mais tarde.
Em 1934, o físico Italiano Enrico Fermi descobriu um resultado estranho quando bombardeou urânio com nêutrons, o que ele acreditava ser o primeiro elemento trans-urânico a ser criado. Em 1939, isto foi descoberto pelo químico Otto Hahn e o físico Lise Meitner que sempre acreditaram esta acontecendo o processo de fissão nuclear, pelo qul o núcleo do urânio era quebrado em dois pedaços, liberando uma considerável soma de energia no processo. A este ponto esta claro para um número de cientistas independentes que este processo teria um potencia na produção de uma grande soma de energia, que poderia ser usado como fonte de potencia para sociedade ou como uma arma.
Os Alemães e os Americanos desenvolveram pesquisas em física nuclear para avaliar a capacidade para criar tais armas na guerra. O projeto de energia nuclear Alemã, liderado por Heisenberg, foi mal sucedido, mas o projeto Manhattan aliado atingiu seus objetivos. Na América, uma equipe liderada por Fermi alcançou a primeira reação em cadeia nuclear feita pelo homem em 1942 no primeiro reator nuclear do mundo, e em 1945, o primeiro explosivo nuclear do mundo foi detonado no Sitio Trinity, norte de Alamogordo, Novo México. Em agosto de 1945, os Estados Unidos lançaram duas armas nucelares nas cidades Japonesas de Hiroshima e Nagasaki, e a repórteres da impressa oficial deu (talvez um tanto injusto) os créditos pra os físicos envolvidos no projeto. Depois da guerra, as industrias do governo irão se tornar o principal financiados da física. O cientista líder do projeto Aliado, o físico teórico Robert Oppenheimer, assinalou uma mudança das responsabilidades dos físicos quando ele assinalou em discurso que:
- "De uma forma concreta, na qual nenhuma vulgaridade, humor, exagero pode eximir, os físicos conheceram o pecado, e este é um conhecimento o qual eles não pode perder. "
Os termos deste novo relacionamento com os militares será fortmente marcado quando Oppenheimer teve seu passe de segurança revogado em uma audiência muito divulgada durante o auge da era McCarthy onde foram levantadas suspeitas a respeito de sua lealdade.
Durante este processo deu-se a invenção do ciclotron por Ernest O. Lawrence em 1930, físico no período pos guerra entraram em uma fase que os historiadores tem chamado de "Grande Ciência", requerendo enormes maquinas, construções, e laboratórios de forma a testar suas teorias e avançar para novas fronteiras. O financiador principal da física tornou-se o governo, que reconheceu que o suporte a pesquisa "básica" poderia freqüentemente levar a tecnologias úteis tanto para aplicações militares como industriais (isto se deu nos Estados Unidos até o fim da Guerra Fria em 1990 quando o congresso parou de aprovar fundos para aceleradores de partícula). Atualmente o CERN ainda é agraciado com fundos da comunidade Européia..
A Teoria do campo Quântico foi formulada de forma a estender a mecânica quântica de forma a se tornar consistente com a relatividade restrita. Isto obtém a sua forma moderna no final de 1940 com o trabalho de Richard Feynman, Julian Schwinger, Sin-Itiro Tomonaga, e Freeman Dyson. Eles formularam a teoria da eletrodinâmica quântica, a qual descreve a interação eletomagnetica.
Teoria do campo Quântico proveu um arbcabouço pra a física de partículas moderna, a qual estuda forças fundamentais e partículas elementares. Em 1954 Yang Chen Ning e Robert Mills desenvolveram uma classe de teoria gauge, a qual serviu de arcabouço para o Modelo Padrão. O Modelo Padrão, o qual foi completado em 1970, descreve com sucesso a maior parte da partículas observadas até hoje.
Ao mesmo tempo, Stephen Hawking descobriu o espectro de radiação emitida durante o colapso da matéria o para dentro de um buraco negro ; em 2004, mesmo Hawking veio a admitir que alguma radiação de Hawking poderia escapar de um buraco negro.
Desenvolvimento desde 1990
Tentativas de unificar a mecânica quântica e a relatividade geral tiveram um progresso significativo durante a década de 1990. Ao fim do século, uma Teoria do tudo não havia sido descoberta, mas algumas de suas características tomaram forma. Gravitação laço quântico, teoria das corda, e termodinâmica do buraco negro predizem a quantização espaço-tempo na escala de Planck.
Desenvolvimento desde 2000
Uma nova experiência demonstrou que a gravidade se propaga aproximadamente a velocidade da luz, confirmando uma previsão da teoria da relatividade geral.
Notas
- [1] Cornelius Lanczos, The Variational Principles of Mechanics (Dover Publications, New York, 1986). ISBN 0-486-65067-7.
- [2] E. Noether's Discovery of the Deep Connection Between Symmetries and Conservation Laws by Nina Byers
- [3] A pseudotensor changes its sign under inversion by some transformation matrix. See note.
- [4] Alpher, Herman, and Gamow. Nature 162,774 (1948).
- [5] Wilson's 1978 Nobel lecture
- Indian physics
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