Η κλασική φυσική είναι η ιδανική για την επίλυση όλων των τεχνικών προβλημάτων ανθρώπινης φύσης, καθώς και για την εξήγηση των δομών του ηλιακού συστήματος και της προσφοράς του σύμπαντος απαντήσεις που δεν ικανοποιούν πλήρως σε όλες τις κοσμολογικές αμφιβολίες.
Σήμερα θέλαμε να σας δώσουμε πολύ ολοκληρωμένες πληροφορίες για την κλασική φυσική, ώστε να έχετε μια πολύ πιο ρεαλιστική κατανόηση των διαφόρων ερωτημάτων που προκύπτουν γύρω από αυτή τη θαυμάσια επιστήμη, πώς διαφέρει από τη σύγχρονη φυσική και ποιοι είναι οι κύριοι κλάδοι μελέτης, οι εφαρμογές και τα όριά της.
Κλασική φυσική
Αυτός ο όρος χρησιμοποιείται για να αναφερθεί στη φυσική που υπήρχε πριν από την έλευση της κβαντομηχανικής. Περιλαμβάνει διαφορετικούς βασικούς κλάδους σπουδών όπως η θερμοδυναμική, η οπτική, η ακουστική, ο ηλεκτρομαγνητισμός και η μηχανική, μεταξύ άλλων. Ο όρος κλασική φυσική χρησιμοποιείται επίσης συχνά για να αναφερθεί στη φυσική που αναπτύχθηκε πριν από την ενοποίηση των σημαντικών εννοιολογικών αλλαγών της σύγχρονης φυσικής. Ιστορικά, πολλοί συγγραφείς θεωρούν ότι η κλασική φυσική περιλαμβάνει εξελίξεις πριν από το 1900, ενώ η σύγχρονη φυσική περιλαμβάνει εξελίξεις από το 1900 και μετά. Η έλευση της κβαντομηχανικής και της θεωρίας της σχετικότητας έδωσε σε αυτό που θεωρούνταν κλασική φυσική μια νέα προοπτική και περιόρισε το πεδίο εφαρμογής της σε ορισμένα εύρη ταχύτητας, μεγέθους και ενέργειας.
Από μια πιο τεχνική άποψη, η κλασική φυσική βασίζεται σε ντετερμινιστικές αρχέςΑν γνωρίζουμε την τρέχουσα κατάσταση ενός φυσικού συστήματος (θέση, ταχύτητα, δυνάμεις που ασκούνται σε αυτό, κ.λπ.), μπορούμε να προβλέψουμε με ακρίβεια τη μελλοντική του κατάσταση χρησιμοποιώντας μαθηματικούς νόμους. Σε αυτό το πλαίσιο, η συμπεριφορά των σωμάτων δεν εξαρτάται από την τύχη, αλλά από σαφώς καθορισμένες αιτίες.
Στην κλασική φυσική μπορούν να διακριθούν δύο κύριες προσεγγίσεις:
- Κλασική Νευτώνεια (προ-σχετικιστική) φυσική, βασισμένο στους νόμους του Νεύτωνα, κατάλληλο για την περιγραφή της κίνησης των σωμάτων σε χαμηλές ταχύτητες σε σύγκριση με την ταχύτητα του φωτός και σε καθημερινές κλίμακες.
- Σχετικιστική κλασική φυσικήΕνσωματώνει τις θεωρίες της ειδικής και της γενικής σχετικότητας, αλλά παραμένει κλασική με την έννοια ότι δεν χρησιμοποιεί κβαντικές έννοιες. Περιγράφει με ακρίβεια φαινόμενα σε ταχύτητες κοντά σε αυτές του φωτός και σε έντονα βαρυτικά πεδία, διατηρώντας παράλληλα μια συνεχή εικόνα του χώρου και του χρόνου.
Συνοψίζοντας, όταν μιλάμε για κλασική φυσική, αναφερόμαστε στις θεωρίες που περιγράφουν φαινόμενα με μεγάλη ακρίβεια. ταχύτητες μικρότερες από την ταχύτητα του φωτός ya μακροσκοπική κλίμακα (πλανήτες, μηχανές, ρευστά, δομές, κ.λπ.), και τα οποία παραμένουν απαραίτητα στη μηχανική, τις κατασκευές, την ακουστική, την παραδοσιακή οπτική και σε μια πληθώρα σύγχρονων τεχνολογικών διεργασιών.
Σύγχρονη φυσική
Πριν προχωρήσουμε στην εξήγηση των διαφόρων κλάδων της κλασικής φυσικής, είναι απαραίτητο να τη διακρίνουμε από τη σύγχρονη φυσική. Η τελευταία προκύπτει όταν τα κλασικά μοντέλα αποδεικνύονται ανεπαρκή για να εξηγήσουν ορισμένα φαινόμενα, όπως η ακτινοβολία που εκπέμπεται από θερμά σώματα, το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο ή η συμπεριφορά των ατόμων και των στοιχειωδών σωματιδίων.
Ο Max Planck ξεκινά το δικό του έρευνα για την «κβαντική» ενέργεια Μελετώντας τον τρόπο με τον οποίο η ενέργεια δεν εκπέμπεται συνεχώς, αλλά σε διακριτά πακέτα που ονομάζονται κβάντα, αυτές οι ιδέες ανοίγουν το δρόμο για την κβαντομηχανική, η οποία εξηγεί ότι η ενέργεια και η ύλη εμφανίζουν διπλή συμπεριφορά (μερικές φορές ως σωματίδια και μερικές φορές ως κύματα) και ότι υπάρχουν όρια στην ακρίβεια με την οποία μπορούμε να μετρήσουμε ορισμένες φυσικές ποσότητες.
Τότε γεννήθηκε αυτός ο νέος κλάδος της φυσικής που επιδιώκει να μελετήσει τις παραλλαγές που υπάρχουν στα άτομα, τις διαφορετικές συμπεριφορές που συμβαίνουν στην ύλη και τις δυνάμεις που διέπουν και τα δύο. Σύγχρονη Φυσική Μελετά φαινόμενα που συμβαίνουν σε ακραίες κλίμακες: ταχύτητες κοντά σε αυτές του φωτός, μικροσκοπικές ή υποατομικές διαστάσεις και πολύ υψηλές ή πολύ χαμηλές ενέργειες.
Επιπλέον, τα αναδυόμενα προβλήματα δεν μπορούσαν να λυθούν με προσεγγίσεις από την κλασική φυσική, επομένως ήταν απαραίτητο να επανεξέταση της κλασικής έρευνας και των προϋποθέσεωνΗ σύγχρονη φυσική υιοθετεί έννοιες όπως η πιθανότητα, η αβεβαιότητα και ο καμπύλος χωροχρόνος για να προσαρμόσει τη μελέτη της φύσης σε αυτές τις νέες κλίμακες.
Αν και η κλασική και η σύγχρονη φυσική διαφέρουν, δεν αλληλοαποκλείονται. Εντός των ορίων ταχύτητας και μεγέθους που συναντώνται στην καθημερινή ζωή, οι κλασικές εξισώσεις εξακολουθούν να ισχύουν. εξαιρετικά ακριβές και πρακτικόΗ σύγχρονη φυσική προορίζεται για εκείνα τα φαινόμενα όπου οι κλασικές θεωρίες παύουν να λειτουργούν.
Διαφορές μεταξύ κλασικής φυσικής και σύγχρονης φυσικής
Για να κατανοήσουμε καλύτερα τι μελετά η κλασική φυσική, είναι χρήσιμο να τη συγκρίνουμε με τη σύγχρονη φυσική από διάφορες βασικές πτυχές:
- Κλίμακα μελέτηςΗ κλασική φυσική εστιάζει σε μακροσκοπικά συστήματα, όπως πλανήτες, ρευστά, μηχανές, δομές ή βλήματα. Η σύγχρονη φυσική, από την άλλη πλευρά, εστιάζει σε άτομα, στοιχειώδη σωματίδια και ο κόσμος σε μεγάλη κλίμακα, καθώς και σε υποατομικά φαινόμενα.
- Εύρος ταχύτηταςΗ κλασική φυσική περιγράφει τις κινήσεις με ταχύτητες πολύ κάτω από την ταχύτητα του φωτόςΗ σύγχρονη φυσική, μαζί με τη σχετικότητα, αναλύει καταστάσεις όπου οι ταχύτητες πλησιάζουν την ταχύτητα του φωτός και όπου τα σχετικιστικά φαινόμενα είναι σημαντικά.
- Ντετερμινιστικός ή πιθανολογικός χαρακτήραςΗ κλασική φυσική είναι θεμελιωδώς ντετερμινιστικόςΤο μέλλον ενός κλειστού συστήματος εξαρτάται αποκλειστικά από την τρέχουσα κατάστασή του. Η σύγχρονη φυσική, και ιδιαίτερα η κβαντική φυσική, εισάγει το αβεβαιότητα και πιθανότητα ως βασικά στοιχεία κατά την περιγραφή των καταστάσεων ενός συστήματος.
- Έννοια του χώρου και του χρόνουΣτην κλασική φυσική, ο χώρος και ο χρόνος θεωρούνται ανεξάρτητο και απόλυτοΣτη σύγχρονη φυσική, θεωρούνται σχετικά και ενωμένα σε μια οντότητα που ονομάζεται χωροχρόνος, η οποία μπορεί να καμπυλωθεί παρουσία μάζας και ενέργειας.
- Είδος φαινομένων που εξηγείΗ κλασική φυσική αντιμετωπίζει με επιτυχία φαινόμενα όπως η βαρύτητα σε ανθρώπινη κλίμακα, ο ηλεκτρισμός, ο μαγνητισμός και η συμπεριφορά των ρευστών. Η σύγχρονη φυσική ασχολείται με θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις εκφράζεται μέσω πεδίων και σωματιδίων (όπως φωτόνια, μποζόνια ή φερμιόνια) και εμβαθύνει στην εσωτερική δομή της ύλης.
- Κύριες εφαρμογέςΤα κλασικά μοντέλα αποτελούν τη βάση μηχανική, κατασκευές, μηχανική, ακουστική και παραδοσιακή οπτικήΤα σύγχρονα μοντέλα το καθιστούν δυνατό ηλεκτρονικά, ημιαγωγοί, πυρηνική ενέργειασωματιδιακή φυσική και προηγμένη κοσμολογία.
Ποιοι είναι οι κλάδοι της κλασικής φυσικής;
Για την καλύτερη κατανόηση της επιστήμης, οι κύριοι κλάδοι της έχουν ταξινομηθεί με την πάροδο του χρόνου. Αυτό έχει επιτρέψει στην ανθρωπότητα να αποδίδει πιο αποτελεσματικά σε αυτούς τους τομείς και να επικοινωνεί νέες εξελίξεις σε αυτούς τους τομείς στον κόσμο. Στην κλασική φυσική, οι πιο σημαντικοί κλάδοι είναι: η ακουστική, η μηχανική, ο ηλεκτρομαγνητισμός, η μηχανική ρευστών, η οπτική και η θερμοδυναμική.
Ακουστική
Το ανθρώπινο αυτί έχει σχεδιαστεί για να αντιλαμβάνεται κύματα, κύματα που πρέπει να υποβληθούν σε μια διαδικασία μελέτης για να αποδειχθεί το μήκος κύματος και οι δυνατότητές τους. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο γεννήθηκε η ακουστική. Αυτός ο κλάδος της κλασικής φυσικής είναι υπεύθυνος για μελετήστε όλες τις μηχανικές κυματικές δονήσεις που διαδίδονται μέσω ενός υλικού μέσου (αέρα, νερό, στερεά) για να ερμηνευθούν τελικά ως ήχοι.
Η μελέτη της ακουστικής περιλαμβάνει τη μουσική, τα γεωλογικά φαινόμενα, τα υποβρύχια και τα ατμοσφαιρικά φαινόμενα. Σε γενικές γραμμές, αυτός ο κλάδος της φυσικής είναι υπεύθυνος για τη μελέτη της Ήχοι που εκπέμπονται στο επίγειο πεδίοσυμπεριλαμβανομένων των υπόηχων (συχνότητες χαμηλότερες από αυτές που μπορεί να αντιληφθεί το ανθρώπινο αυτί) και των υπερήχων (υψηλότερες συχνότητες).
Επιπλέον, η ακουστική εφαρμόζεται σε ποικίλους τομείς όπως:
- Ακουστική μηχανική για τον σχεδιασμό αιθουσών συναυλιών, αμφιθεάτρων και στούντιο ηχογράφησης με βέλτιστη ποιότητα ήχου.
- Αρχιτεκτονική ακουστική, υπεύθυνος για τον έλεγχο της εξάπλωσης του ήχου σε κτίρια, σχολεία, κατοικίες και γραφεία.
- Υποβρύχια ακουστική, κλειδί στην επικοινωνία μεταξύ υποβρυχίων, στην εξερεύνηση των ωκεανών και στη μελέτη της θαλάσσιας ζωής.
- Περιβαλλοντική ακουστική, το οποίο ασχολείται με την ηχορύπανση και τη ρύθμιση του θορύβου σε αστικά περιβάλλοντα.
Από την άλλη πλευρά, το ψυχοακουστική, η οποία είναι υπεύθυνη για τη μελέτη των σωματικών και ψυχολογικών επιδράσεων που προκύπτουν στα βιολογικά συστήματα όταν γίνεται αντιληπτός ο ήχος, αναλύοντας τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος ερμηνεύει την ένταση, το ύψος, την χροιά και τη χωρική θέση των ηχητικών πηγών.
Μηχανική
Αυτός ο κλάδος της φυσικής ασχολείται με τα φυσικά σώματα όταν αυτά υπόκεινται σε δυνάμεις μετατόπισης και, φυσικά, με τις επιπτώσεις που προκύπτουν από αυτές τις δυνάμεις. Περιγράφει πώς και γιατί τα αντικείμενα κινούνται ή γιατί παραμένουν ακίνητα.
Θεωρείται υποκλάδος που ασχολείται με τη μελέτη των φυσικά φαινόμενα που εμφανίζονται σε αντικείμενα που υπόκεινται σε φυσικές δυνάμεις, τόσο από σωματίδια που βρίσκονται σε ηρεμία όσο και από αυτά που βρίσκονται σε κίνηση, υπό την προϋπόθεση ότι η ταχύτητά τους είναι σημαντικά μικρότερη από αυτήν του φωτός.
Στην κλασική μηχανική, μπορούν να διακριθούν διάφορες περιοχές:
- Στατική μηχανική: μελετά σώματα σε ισορροπία, δηλαδή όταν το άθροισμα των δυνάμεων και των ροπών είναι μηδέν.
- Κινηματική μηχανική: περιγράφει την κίνηση χωρίς να λαμβάνει υπόψη τις αιτίες της, αναλύοντας τροχιές, ταχύτητες και επιταχύνσεις.
- Δυναμική μηχανικήΣυσχετίζει την κίνηση με τις δυνάμεις που την παράγουν, χρησιμοποιώντας κυρίως τους νόμους του Νεύτωνα.
Οι εφαρμογές του καλύπτουν μηχανολογία, σχεδιασμός μηχανημάτων και πρόβλεψη τροχιών βλημάτων και οχημάτωνκαθώς και η ανάλυση των δομών και η μελέτη των κινήσεων στον αθλητισμό ή στη βιομηχανική του ανθρώπινου σώματος.
Ηλεκτρομαγνητισμός
Ο μαγνητισμός και ο ηλεκτρισμός προέρχονται και οι δύο από ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις· επομένως, ο ηλεκτρομαγνητισμός είναι ο κλάδος της κλασικής φυσικής που περιγράφει τη διαδικασία αλληλεπίδραση μεταξύ ηλεκτρισμού και μαγνητισμού με τη μορφή πεδίων και δυνάμεων.
Για να γνωρίζουμε σε βάθος αυτόν τον κλάδο, είναι απαραίτητο να τονίσουμε ότι το μαγνητικό πεδίο δημιουργείται μέσω ενός ηλεκτρικού ρεύματος σε κίνηση, και το εν λόγω μαγνητικό πεδίο είναι ικανό επάγω ηλεκτρικό ρεύμα ή, ελλείψει αυτού, η κίνηση του φορτίου. Αυτή η αλληλεξάρτηση επισημοποιείται στις εξισώσεις του Maxwell, οι οποίες ενοποιούν την περιγραφή των κλασικών ηλεκτρικών, μαγνητικών και οπτικών φαινομένων.
Αρχικά, ο ηλεκτρομαγνητισμός θεωρούνταν κυρίως η μελέτη των φαινομένων που συμβαίνουν γύρω από τους κεραυνούς και την ακτινοβολία που παράγεται ως φωτεινό φαινόμενο. Με την πάροδο του χρόνου, έγινε κατανοητό ότι το φως είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα που διαδίδεται στο διάστημα, συσχετίζοντας έτσι τον ηλεκτρισμό, τον μαγνητισμό και την οπτική.
Ο μαγνητισμός υπήρχε επίσης σε αντικείμενα όπως οι πυξίδες, οι οποίες χρησιμοποιούνταν για τον σκοπό αυτό στην αρχαιότητα για να καθοδηγούν τους ταξιδιώτες. Αυτές οι συσκευές βασίζονται στην αλληλεπίδραση μεταξύ μαγνήτες και το μαγνητικό πεδίο της Γης.
Το φαινόμενο των σωματιδίων σε ηρεμία είχε παρατηρηθεί από αρχαίους πολιτισμούς. Για παράδειγμα, οι Ρωμαίοι παρατήρησαν ότι το τρίψιμο μιας χτένας προσέλκυε μικρά σωματίδια, και άλλοι λαοί παρατήρησαν παρόμοια αποτελέσματα με υλικά όπως το κεχριμπάρι. Εν ολίγοις, το συμπέρασμα ήταν ότι Τα φορτία με το ίδιο πρόσημα απωθούνται, ενώ τα φορτία με αντίθετο πρόσημα έλκονται.Βασικές αρχές της κλασικής ηλεκτροστατικής.
Σήμερα, ο κλασικός ηλεκτρομαγνητισμός είναι απαραίτητος για την κατανόηση και το σχεδιασμό ηλεκτρικά κυκλώματα, κινητήρες, γεννήτριες, κεραίες, τηλεπικοινωνιακά συστήματα και παραδοσιακές ηλεκτρονικές συσκευέςμεταξύ πολλών άλλων τεχνολογιών.
Μηχανική υγρών
Αυτός ο κλάδος της κλασικής φυσικής μελετά την υπάρχουσα ροή υγρών και αερίων, από αυτόν τον κλάδο εμφανίζονται άλλοι υποκλάδους όπως η υδροδυναμική και η αεροδυναμική, τα οποία αναλύουν αντίστοιχα την κίνηση υγρών και αερίων.
Η μηχανική των ρευστών εφαρμόζεται στους ακόλουθους κλάδους: Υπολογισμός των δυνάμεων που ασκούνται στα αεροπλάνα (σχεδιασμός πτερύγων, ατράκτων και χειριστηρίων πτήσης), μελέτη της μεταφοράς πετρέλαιο και φυσικό αέριο σε αγωγούς, σχεδιασμός συστημάτων εξαερισμού και κλιματισμού, βελτιστοποίηση αντλιών και στροβίλων, καθώς και στο πρόβλεψη κλιματικών παραγόντων όπως άνεμοι, ωκεάνια ρεύματα ή σχηματισμός τυφώνων.
Αυτός ο κλάδος αναλύει ιδιότητες όπως πίεση, ιξώδες, πυκνότητα και ταχύτητα ροήςεπιτρέποντας τη μοντελοποίηση των πάντων, από τη ροή του αίματος στο ανθρώπινο σώμα έως τη συμπεριφορά της ατμόσφαιρας.
Οπτικό
Αυτός ο κλάδος της κλασικής φυσικής ασχολείται με τη μελέτη οπτικών φαινομένων και ελαφριές ιδιότητεςσυμπεριλαμβανομένων των πιθανών αλληλεπιδράσεών του με την ύλη. Αναλύει πώς το φως διαδίδεται, ανακλάται, διαθλάται, σκεδάζεται και απορροφάται σε διαφορετικά μέσα.
Περιγράψτε όλες τις διεργασίες που συμβαίνουν στο ορατό, υπεριώδες και υπέρυθρο φως. Αυτό συμβαίνει επειδή το φως είναι κυρίως ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα όπως οι ακτίνες Χ, τα μικροκύματα και τα ίδια τα ραδιοκύματα, τα οποία έχουν κοινά χαρακτηριστικά αν και με διαφορετικές συχνότητες και ενέργειες.
Η κλασική οπτική χωρίζεται γενικά σε:
- Γεωμετρική οπτική, το οποίο μελετά τη διάδοση του φωτός ως ευθύγραμμες ακτίνες και εξηγεί τη λειτουργία των φακών, των κατόπτρων και των συστημάτων σχηματισμού εικόνας.
- Φυσική οπτική, η οποία εξετάζει την κυματική φύση του φωτός και αναλύει φαινόμενα όπως η συμβολή, η περίθλαση και η πόλωση.
Αυτό το υποκατάστημα είναι απαραίτητο για πολλούς κλάδους όπως η ιατρική (ενδοσκόπια, χειρουργικά λέιζερ, συστήματα διαγνωστικής απεικόνισης), η φωτογραφία, η αστρονομία (τηλεσκόπια και αστεροσκοπεία), η μηχανική (αισθητήρες και οπτικές ίνες) και οι επικοινωνίες (μετάδοση δεδομένων μέσω καλωδίων οπτικών ινών).
Θερμοδυναμική
Συνεχίζουμε με τη θερμοδυναμική. Αυτός ο κλάδος της φυσικής μελετά τις επιδράσεις του έργου, της ενέργειας και της θερμότητας σε ένα συγκεκριμένο σύστημα. Είναι ένας κλάδος της φυσικής. σχετικά νέο στο κλασικό σύνολοΗ θερμοδυναμική αναπτύχθηκε σημαντικά από τη μελέτη των ατμομηχανών και των διεργασιών μετατροπής της θερμότητας σε μηχανικό έργο. Εν ολίγοις, η θερμοδυναμική ασχολείται με την παρατήρηση, την περιγραφή και τη μέτρηση των διαφόρων φαινομένων που συμβαίνουν όταν μετασχηματίζεται η ενέργεια.
Οι μικρές αλληλεπιδράσεις αερίων που συμβαίνουν σε μικροσκοπική κλίμακα ονομάζονται ή περιγράφονται από κινητική θεωρία των αερίωνΑυτοί είναι όροι που σχετίζονται μεταξύ τους προκειμένου να συμπληρώσουν τις μεθόδους που περιγράφουν τη μακροσκοπική θερμοδυναμική και την κινητική θεωρία.
Υπάρχουν θεμελιώδεις νόμοι που διέπουν τη θερμοδυναμική, μεταξύ των οποίων είναι ο λεγόμενος πρώτος νόμος (διατήρηση της ενέργειας με τη μορφή θερμότητας και έργου), την δεύτερος νόμος (εντροπία και φυσική κατεύθυνση των διεργασιών) και μηδενικός νόμος ή μηδενικός νόμος (Ορισμός και μεταβατικότητα της θερμοκρασίας). Αυτές οι αρχές μας επιτρέπουν να κατανοήσουμε γιατί ορισμένες διεργασίες είναι μη αναστρέψιμες, ποια είναι η μέγιστη θεωρητική απόδοση μιας θερμικής μηχανής ή πώς εξισορροπούνται τα συστήματα κατά την ανταλλαγή θερμότητας.
Η κλασική θερμοδυναμική εφαρμόζεται στο σχεδιασμός κινητήρων καύσης, θερμοηλεκτρικών σταθμών, συστημάτων ψύξης και κλιματισμούκαθώς και στη μελέτη των αλλαγών φάσης (τήξη, εξάτμιση, συμπύκνωση) και σε πολλές βιομηχανικές διεργασίες όπου χειρίζονται ενέργεια και θερμότητα.
Αν και η σύγχρονη φυσική έχει διευρύνει τον ορίζοντα της γνώσης, η κλασική φυσική παραμένει ένα απαραίτητο εργαλείο στην επιστημονική κατάρτιση και τεχνικό, καθώς παρέχει τις βασικές έννοιες που μας επιτρέπουν να κατανοήσουμε τον κόσμο σε ανθρώπινη κλίμακα και να υποστηρίξουμε τις περισσότερες καθημερινές τεχνολογίες.
Αφού μάθαμε για τους κλάδους της, γίνεται σαφές ότι η κλασική φυσική δεν είναι ένας ξεπερασμένος κλάδος, αλλά μάλλον η ένας πυλώνας στον οποίο βασίζονται η μηχανική, πολλές εφαρμοσμένες επιστήμες και σύγχρονες θεωρίεςπροσφέροντας μια κοινή γλώσσα για την περιγραφή της ύλης, της ενέργειας και των αλληλεπιδράσεών τους.