Was ist theoretische Physik?
Die theoretische Physik ist ein Teilgebiet der Physik, das sich der Erarbeitung mathematischer Erklärungen für Naturereignisse widmet. Viele Disziplinen der Physik fallen unter das Dach der theoretischen Physik, weil sie die Entwicklung von Formeln beinhalten, die möglicherweise nicht empirisch getestet werden können. Forscher auf diesem Gebiet denken über einige sehr komplexe Probleme und Fragen nach, wie sich das Universum entwickelt hat.
Die Physik ist ein faszinierender Zweig der Wissenschaften, da sie häufig die Entwicklung von Theorien beinhaltet, die nicht mit einem experimentellen Modell getestet werden können und gegen eines der Grundprinzipien der empirischen Wissenschaft verstoßen. Wissenschaftliche Forscher möchten normalerweise eine Theorie entwickeln, ein Experiment entwerfen, das diese Theorie testet, das Experiment durchführt und Ergebnisse veröffentlicht. In der theoretischen Physik entwickeln Forscher Theorien, die sie jedoch nicht testen können. Dies trennt theoretische Physik von experimenteller Physik, in der Forscher Experimente entwerfen und durchführen, um ihre Theorien zu erforschen.
Da die theoretische Physik nicht durch Experimente gestützt werden kann, verlassen sich die Forscher auf andere Instrumente, um festzustellen, ob ihre Theorien korrekt sind oder nicht. Die Theorie sollte beispielsweise in der Lage sein, physikalische Phänomene genau vorherzusagen oder zu erklären, und sie sollte durch bekannte Beobachtungen gestützt werden. Idealerweise sollte die Theorie auch sauber und ordentlich sein, wobei einige theoretische Physiker der Idee von Occams Rasiermesser zustimmen und glauben, dass die einfachste Erklärung die beste ist. Theorien sollten auch einer lebhaften Diskussion und Debatte standhalten, wobei theoretische Physiker ständig Ideen und Kritik austauschen, um ihr Gebiet der Wissenschaften zu verbessern.
Einige Theorien auf diesem Gebiet sind weithin akzeptiert und werden routinemäßig in Klassenräumen gelehrt, in der Physikforschung verwendet und in Industrien auf der ganzen Welt angewendet. Die laufenden Forschungen zu diesen Theorien werden fortgesetzt, da die Wissenschaftler alle Aspekte der theoretischen Physik vollständig erforschen möchten. Andere Theorien wurden vorgeschlagen und scheinen plausibel, wurden jedoch nicht vollständig unterstützt oder erfordern mehr Forschung. Die neuesten Theorien gelten als "Randtheorien", die viel mehr Erforschung, Diskussion und Beobachtung erfordern.
Sir Isaac Newton gilt ebenso wie Albert Einstein als Pionier auf dem Gebiet der theoretischen Physik. Beide Physiker zeichneten sich durch logische Sprünge aus, die sich manchmal bekannten Informationen oder Beobachtungen widersetzten und eine hochtheoretische Sicht auf die Welt erforderten. Newtons Arbeit beinhaltete sogar eine wesentliche Erweiterung der mathematischen Sprache des Kalküls, so dass er seine Theorien ausdrücken konnte. Die theoretischen Physiker sind auch für ihre Gedankenexperimente bekannt, bei denen sie ihre Ideen im Kopf erforschen, ohne ein Labor zu benutzen.