Theoretische Physik

Die Physik ist die Naturwissenschaft, die sich mit den zu Grunde liegenden Gesetzmäßigkeiten der Natur beschäftigt und versucht diese, in Gesetzmäßigkeiten und Modellen, zu beschreiben und zu erklären. Schwerpunkte der Physik sind neben der Mechanik, die Wechselwirkungen und Beziehungen von Materie und Energie in Raum und Zeit. Die Theoretische Physik, als ein Teilgebiet der Physik, beschäftigt sich, wie der Name schon sagt, mit physikalischen Theorien. Sie nutzt mathematische Methoden und Vorgehensweisen, um das Verhalten der Natur zu ordnen, zu beschreiben oder vorher zu sagen. Eine Rückschluss auf physikalisches Verhalten wird deduktiv aus bereits gefundenen Gesetzmäßigkeiten abgeleitet. Sie steht in enger und wechselseitiger Beziehung zur Experimentalphysik, welche dann die Theorien überprüft, bzw. durch eigene Werte einen Vorgriff auf Theorien liefern kann. Ein physikalisches System wird in der Theoretischen Physik als eine Gleichung mit Skalaren und Vektoren beschreiben, mit welchen es möglich wird, von bekannten Größen auf unbekannte rückzurechnen. Wird ein neuer Zusammenhang oder Theorie gefunden, so muss diese einem reproduzierbaren Experiment standhalten. Stimmt ein Theorie mit den Ergebnissen der Experimente überein, so bleibt diese bestehen und kann weiter entwickelt werden, solange nicht das Gegenteil bewiesen werden kann. Sollte aber ein reproduzierbares Experiment die Theorie nicht bestätigen, so muss diese überarbeitet oder verworfen werden. Bekannte Gesetze der Theoretischen Physik sind die Newton'schen Axiome, welche die klassische Mechanik von Körpern beschreiben, die durch Maxwell formulierten Gleichungen der Elektrodynamik und -statik, die Postulate der Quantenmechanik, die die Äquivalenz von Wellen und Teilchen beschreibt und die Einstein'schen Feldgleichungen, die sich mit den theoretischen Grundlagen der Gravitation beschäftigen. Die aktuellen Schwerpunkte der Forschungen der Theoretischen Physik liegen im Bereich der Vereinigung der Theorien, welche die vier physikalischen Grundkräfte beschreiben, in einer einheitlichen, verallgemeinerten Theorie, der sogenannten Weltformel. Die Theoretische Physik ist und wird ein wichtiger Motor der Erkenntnisgewinnung der Menschheit bleiben, um die Gesetzmäßigkeiten der Natur zu beschreiben und damit den Fortschritt der Wissenschaft, Technologie und der gesamten Menschheit zu ermöglichen.

Tags: