¿Cuáles son los mejores / mejores ‘break throughs’ en Física de todos los tiempos?

Answer 1

En ningún orden en particular, las 10 ideas más esclarecedoras / importantes que se me ocurren en física …

1. Las leyes de la física son las mismas para diferentes observadores que se mueven a velocidades constantes entre sí. Galileo pensó en este camino de regreso, y Einstein lo mejoró para crear relatividad al fijar la velocidad de la luz como una constante universal. (Galileo, 1600s + Einstein, 1905)
2. Las leyes de Newton: el movimiento de las partículas puede estar relacionado con fuerzas que actúan sobre ellas. Estas fuerzas se pueden calcular a partir de principios completamente diferentes, no cinemáticos. (Newton, 1600s)
3. La luz es una onda electromagnética: las ecuaciones de Maxwell y una mejor comprensión de la tecnología electrodinámica y revolucionaria de la óptica. (Maxwell, 1860s?)
4. El comportamiento de los sistemas macroscópicos gobernados por una dinámica microscópica caótica parece simple (gobernado por unos pocos campos / variables continuos). Los métodos de la mecánica estadística se pueden aplicar a los sistemas probabilísticos para brindar una gran comprensión del comportamiento general promedio de los sistemas de muchos cuerpos. (Boltzmann al principio, 1880?)
5. Las simetrías dan lugar a leyes de conservación; por ejemplo, la conservación de la energía está relacionada con la independencia temporal de las leyes de la física, la conservación de la carga eléctrica es el resultado de la invariancia de la teoría en una rotación de fase compleja, etc. (Noether, 1915?)
6. El tiempo no es universal. Las teorías especiales y generales de la relatividad describen el espacio y el tiempo de una manera unificada, y describen cómo se ven alterados por la presencia de energía / materia. (Einstein, 1905, 1916)
7. La materia no es un continuo continuo, sino que está formada por partículas (que interactúan), que en sí mismas no están localizadas y obedecen las leyes de la mecánica cuántica. Los fotones son partículas de luz sin masa, que parecen desviarse de la imagen de Maxwell. (Einstein, Rutherford, etc. 1900-10s)
8. Los sistemas cuánticos no suelen existir en ningún estado con certeza; por el contrario, exploran todos los estados y trayectorias posibles con alguna probabilidad (pequeña) pero probablemente no nula. A diferencia de la probabilidad “clásica”, que es simplemente una descripción conveniente de los fenómenos caóticos, el mundo cuántico es fundamentalmente no determinista, y la aleatoriedad es intrínseca a la física. (Schrodinger, Heisenberg, Dirac … 1926-7)
9. Solo unas pocas interacciones básicas caracterizan toda la física que vemos a nuestro alrededor. A menudo, es fácil comprenderlos intuitivamente mediante simples diagramas pictóricos de Feynman. El modelo estándar de la física de partículas describe las cosas en términos de solo unos pocos tipos básicos de partículas e interacciones. (Feynman, años 40; Weinberg, Glashow, otros, años 60)
10. Los métodos de renormalización en las teorías de campos interactivos llevaron a la capacidad de dar sentido a las integrales divergentes en las teorías de campos estadísticos y cuánticos. Especialmente en física estadística, esto ayuda a explicar cómo sistemas físicos muy diferentes con diferentes comportamientos microscópicos pueden, después de escalar a escalas macroscópicas, dar teorías esencialmente idénticas con el mismo comportamiento crítico cerca de las transiciones de fase. Relacionado de alguna manera con el # 4, pero tal vez sea una imagen más intuitiva. (Wilson y otros, 1972)

Answer 2

Bueno, hay que comenzar con el método científico que se aplica a la Física realmente, seguido de la comprensión de que las cosas no son siempre como parecen, como lo es la descomposición de la luz blanca.

Las leyes de Newton establecen bastante que las cosas no suceden sin algún tipo de fuerza. Cuando era niño, siempre pensaba que esto era obvio, pero sin que Newton los escribiera y declarara que no se pueden doblar, no tienes una base sólida para el resto de la física. También es uno de los primeros ejemplos de una teoría del sonido que es la base de la ciencia.

E = MC ^ 2 nos dice que la materia y la energía son dos aspectos de la misma cosa. Eso es bastante fundamental.

El Modelo Estándar y la división del átomo que lo conduce, es probablemente el mayor paso adelante para entender el mundo real.

Sin embargo, el descubrimiento de la mecánica cuántica y la teoría electro dinámica, cambió ese mundo por completo y demostró que el mundo real en sí mismo es solo una sombra de la realidad subyacente.

La Relatividad Especial nos brinda información sobre el espacio y el tiempo que son asombrosos y, una vez más, cambiaron nuestra comprensión del Universo de una manera fundamental, y han demostrado ser 100% verdaderas, una y otra vez, en formas que ni siquiera Einstein podría haber concebido. La relatividad general es probablemente igual de asombrosa, pero todavía no lo aprecio por completo, y problemas como Dark Energy y Dark Matter sugieren que esta historia puede que aún no esté completa.

Detectar y cartografiar el Fondo Cósmico La radiación consiste esencialmente en ver lo más antiguo del Universo que hay que ver, y las ideas que esto puede dar son sorprendentes.