Klassische Physik

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche

Als klassische Physik bezeichnet man diejenigen physikalischen Theorien, die bis zum Ende des 19. Jahrhunderts ausgearbeitet wurden. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurden diese Theorien durch die konzeptionell grundlegend neuen Theorien der Quantenphysik und der Relativitätstheorie ergänzt, die das Fundament der modernen Physik darstellen. Die Theorien der klassischen Physik haben damit ihre Bedeutung nicht eingebüßt, vielmehr sind sie als Näherung in den modernen Theorien enthalten. Insbesondere der Aufbau der Materie ist aber nur durch die Quantentheorie erklärbar.

Zur klassischen Physik rechnet man die klassische Mechanik, die Elektrodynamik, die Thermodynamik und die Optik. Da, wie Albert Einstein erkannt hat, die spezielle Relativitätstheorie strukturell in der Elektrodynamik verankert ist, rechnet man auch diese als Teil der Elektrodynamik bisweilen noch zur klassischen Physik.

Folgende Annahmen der klassischen Physik sind nicht allgemeingültig:

  • In der klassischen Physik nahm man an, die Zeit sei ein absolut messbarer Parameter. Tatsächlich hängt sie aber vom Bezugssystem ab, in dem sie gemessen wird.
  • Man nahm ferner an, alle Physik spiele sich in einem dreidimensionalen kartesischen Raum ab. Tatsächlich ist der Raum aber gekrümmt und mit der Zeit verwoben.
  • Man nahm an, Licht sei als elektromagnetische Welle durch die Maxwell-Gleichungen vollständig beschreibbar. Tatsächlich kommt Lichtenergie aber nur gequantelt vor.
  • Man glaubte, Ort und Impuls eines physikalischen Objektes seien beide gleichzeitig zu einem bestimmten Zeitpunkt grundsätzlich mit beliebig hoher Genauigkeit messbar. Tatsächlich ist aber die maximal erreichbare Messgenauigkeit begrenzt. Siehe heisenbergsche Unschärferelation.
  • Die klassische Physik ist deterministisch. Man glaubte, dass man bei hinreichend genauer Kenntnis aller Parameter und Naturgesetze das Verhalten eines physikalischen Systems präzise vorhersagen kann. Nach den Gesetzen der Quantenphysik lassen sich aber nur Aussagen über Wahrscheinlichkeiten machen (s. Kopenhagener Interpretation)

In der Ausbildung wird noch heute weitgehend erst die klassische Physik gelehrt und aufbauend auf dieser die umfassenderen Theorien eingeführt. In der Praxis wird bei physikalischen Fragen untersucht, ob eine klassische Behandlung möglich ist oder ob aufgrund der geforderten Genauigkeit oder der relevanten Größenordnungen Quanten- bzw. relativistische Effekte beachtet werden müssen.