Cos'è la fisica teorica?
La fisica teorica è una branca del campo della fisica che è dedicata a fornire spiegazioni matematiche per eventi naturali. Molte discipline all'interno della fisica cadono sotto l'ombrello della fisica teorica perché coinvolgono la progettazione di formule che potrebbero non essere in grado di essere testate empiricamente. I ricercatori in questo campo stanno riflettendo su problemi e domande molto complessi, come lo sviluppo dell'universo.
La fisica è un ramo intrigante delle scienze perché comporta spesso lo sviluppo di teorie che non possono essere testate con un modello sperimentale, violando uno dei precetti fondamentali della scienza empirica. I ricercatori scientifici di solito vogliono sviluppare una teoria, progettare un esperimento che testerà tale teoria, eseguirà l'esperimento e pubblicherà i risultati. Nella fisica teorica, i ricercatori sviluppano teorie, ma non sono in grado di testarle. Ciò separa la fisica teorica dalla fisica sperimentale, in cui i ricercatori progettano ed eseguono esperimenti per esplorare le loro teorie.
Poiché la fisica teorica non può essere supportata con l'uso di esperimenti, i ricercatori si affidano ad altri strumenti per determinare se le loro teorie sono accurate. La teoria dovrebbe essere in grado di prevedere o spiegare con precisione i fenomeni fisici, per esempio, e dovrebbe essere supportata da osservazioni note. Idealmente, la teoria dovrebbe anche essere pulita e ordinata, con alcuni fisici teorici che si iscrivono all'idea del rasoio di Occam, credendo che la spiegazione più semplice sia la migliore. Le teorie dovrebbero anche resistere a discussioni e dibattiti vigorosi, con i fisici teorici che si scambiano costantemente idee e critiche per migliorare il loro campo delle scienze.
Alcune teorie in questo campo sono state ampiamente accettate e vengono regolarmente insegnate nelle aule, utilizzate nella ricerca di fisica e applicate nelle industrie di tutto il mondo. La ricerca in corso su queste teorie continua mentre gli scienziati vogliono esplorare completamente tutti gli aspetti della fisica teorica. Altre teorie sono state proposte e sembrano plausibili, ma non sono state pienamente supportate o richiedono ulteriori ricerche e le nuove teorie sono considerate "teorie marginali" che richiedono molta più esplorazione, discussione e osservazione.
Sir Isaac Newton è ampiamente considerato un pioniere nel campo della fisica teorica, così come Albert Einstein. Entrambi i fisici si sono distinti facendo salti logici che a volte sfidavano informazioni o osservazioni note e richiedevano una visione altamente teorica del mondo. Il lavoro di Newton prevedeva persino una sostanziale espansione del linguaggio matematico del calcolo in modo da poter esprimere le sue teorie. I fisici teorici partecipano notoriamente anche a esperimenti mentali, in cui esplorano le loro idee nelle loro menti, senza l'uso di un laboratorio.