Hva er teoretisk fysikk?

Teoretisk fysikk er en gren av fysikkfeltet som er dedikert til å komme med matematiske forklaringer på naturhendelser. Mange fagfelt innen fysikk faller under paraplyen til teoretisk fysikk fordi de involverer utforming av formler som kanskje ikke kan testes empirisk. Forskere på dette feltet grubler over noen veldig komplekse problemer og spørsmål, for eksempel hvordan universet utviklet seg.

Fysikk er en spennende gren av vitenskapene fordi den ofte innebærer utvikling av teorier som ikke kan testes med en eksperimentell modell, og bryter med en av de grunnleggende forutsetningene for empirisk vitenskap. Vitenskapelige forskere vil vanligvis utvikle en teori, designe et eksperiment som skal teste den teorien, utføre eksperimentet og publisere resultater. I teoretisk fysikk utvikler forskere teorier, men de klarer ikke å teste dem. Dette skiller teoretisk fysikk fra eksperimentell fysikk, der forskere designer og utfører eksperimenter for å utforske teoriene sine.

Siden teoretisk fysikk ikke kan støttes med bruk av eksperimenter, er forskere avhengige av andre verktøy for å avgjøre om teoriene deres er korrekte eller ikke. Teorien skal være i stand til å forutsi eller forklare fysiske fenomener, for eksempel, og den skal støttes av kjente observasjoner. Ideelt sett bør teorien også være ren og ryddig, med noe teoretisk fysikk som abonnerer på ideen om Occams Razor, og mener at den enkleste forklaringen er den beste. Teorier skal også tåle kraftig diskusjon og debatt, mens teoretiske fysikere stadig utveksler ideer og kritikk for å forbedre sitt fagfelt.

Noen teorier på dette feltet har blitt godt akseptert, og de blir rutinemessig undervist i klasserom, brukt i fysikkforskning og brukt i industrier over hele verden. Pågående forskning på disse teoriene fortsetter ettersom forskere ønsker å utforske alle aspekter av teoretisk fysikk. Andre teorier er blitt foreslått og virker plausible, men har ikke blitt støttet fullt ut, eller krever mer forskning, og de nyeste teoriene anses som "frynsteorier" som krever mye mer utforsking, diskusjon og observasjon.

Sir Isaac Newton er mye ansett som en pioner innen teoretisk fysikk, og det samme er Albert Einstein. Begge fysikere utmerket seg ved å gjøre logiske sprang som noen ganger trosset kjent informasjon eller observasjoner og krevde et meget teoretisk syn på verden. Newtons arbeid innebar til og med en betydelig utvidelse av det matematiske språket for kalkulus, slik at han kunne uttrykke sine teorier. Teoretiske fysikere driver også kjent med tankeeksperimenter, der de utforsker ideene sine i tankene sine uten bruk av laboratorium.