Pengertian Fisika

Fisika Klasik 

Fisika klasik adalah fisika yang didasari prinsip-prinsip yang dikembangkan sebelum bangkitnya teori kuantum, biasanya termasuk teori relativitas khusus dan teori relativitas umum ,mekanika klasik (hukum gerak Newton dan lagrangian serta mekanika Hamiltonian),  elektrodinamika klasik, dan termodinamika klasik. Pada awal abad 17, Galileo membuka penggunaan eksperimen untuk memastikan kebenaran teori fisika, yang merupakan kunci metode sains. Galileo memformulasikan dan berhasil menguji beberapa hasil dari dinamika mekanik, terutama inersia.
Pada 1687 , Isaac Newton menerbitkan Filosofi Natural Prinsip Matematika, memberikan penjelasanyang jelas dan teori fisika yang sukses:
Hukum gerak Newton, yang merupakan sumber darimekanika klasik
Hukum Gravitasi Newton, yang menjelaskan gaya dasar gravitasi Budaya penelitian fisika berbeda dengan ilmu lainnya karena adanya pemisahan teori dan eksperimen. Sejak abad kedua puluh, kebanyakan fisikawan perseorangan mengkhususkan diri meneliti dalam fisika teoritis atau fisika eksperimental saja, dan pada abad kedua puluh, sedikit sajayang berhasil dalam kedua bidang tersebut.
Sebaliknya, hampir semua teoris dalam biologi dan kimia juga merupakan eksperimentalis yang sukses. Teoris berusaha mengembangkan teori yang dapat menjelaskan hasil eksperimen yang telah dicoba dan dapat memperkirakan hasil eksperimen yang akan datang. Sementara itu, eksperimentalis menyusun dan melaksanakan eksperimen untuk menguji perkiraan teoretis. Meskipun teori dan eksperimen dikembangkan secara terpisah, merekasaling bergantung. Kemajuan dalam fisika biasanya muncul ketika eksperimentalis membuat penemuan yang tak dapat dijelaska teori yang ada, sehingga mengharuskan dirumuskannya teori-teori baru.
Tanpa eksperimen, penelitian teoretis sering berjalan ke arah yang salah;Dibandingkan dengan fisika klasik, fisika modern adalah istilah yang lebih longgar, yang dapat merujuk hanya pada fisika kuantum atau secara umum pada fisika abad ke-20 dan ke-21 dan karenanya selalu mengikutsertakan teori kuantum dan juga dapat termasuk relativitas. Wilayahkajian fisika modern meliputi mekanika kuantum, teori relatifitas, fisika atom, fisika inti dan fisikapartikel elementer serta optika elektron.
Batas pemisah kedua bagian fisika ini tidak cukup tajam, misalnya karena dalam wilayah fisika klasikterdapat masalah yang hanya dapat diselesaikan dengan metode fisika modern. Di lain pihak beberapa gejala dalam fisika modern dapat dimengerti secara klasik. Sehingga berlaku bahwa fisikak lasik adalah kasus khusus dari fisika modern. Salah satu contohnya adalah prinsip relatifitas Einstein yang modern melingkupi mekanika klasik. Prinsip relatifitas klasik adalah kasus khusus untukkecepatan yang nilainya sangat kecil dibandingkan kecepatan cahaya.
Tokoh-tokoh besar dalam fisika klasik antara lain

  1. Descartes,
  2. Galileo,
  3. Johannes Keppler,
  4. Isaac Newton,
  5. James Clerk Maxwell,
  6. Thomas Young, Fresnell,
  7. Huygens .

Fisika klasik kokoh dengan seperangkat keyakinan-keyakinannya. Ada 6 keyakinan (anggapan) yang menjadi sokoguru fisika klasik. Anggapan-anggapan itu yakni:

  1. Alam semesta mirip mesin raksasa dalam kerangka ruang-waktu mutlak. Gerakan rumit bisa dipandang sebagai paduan gerakan sederhana dari bagian-bagian penyusunnya, sekalipun bagian-bagian tersebut tidak bisa dilukiskan.
  2. Hk Newton menyimpulkan setiap gerak memiliki sebab. Jika sebuah benda bergerak, kita selalu bisa mencari penyebabnya, ini sebab-akibat yang sudah tidak dipertanyakan lagi.
  3. Jika sekarang diketahui keadaan gerak suatu titik, bisa ditentukan gerak di sebarang titik pada masa depan, bahkan masa lalu. Rentetan kejadian yang begitu pasti ini hanyalah konsekuensi dari sebab-sebab sebelumnya. Inilah determinisme.
  4. Sifat-sifat cahaya bisa dilukiskan secara lengkap dengan teori gelombang elektromagnetik Maxwell dan dibuktikan oleh Thomas Young yang pola interferensi dalam percobaan celah-ganda 1802.
  5. Energi yang bergerak bisa dilukiskan dengan 2 model fisik: pertama adalah partikel, digambarkan sebagai bola pejal seperti bola golf, kedua gelombang, terlihat seperti ombak di permukaan laut. Keduanya terpisah dan berdiri sendiri. Artinya, energi bisa dinyatakan sebagai partikel atau gelombang.
  6. Mungkin saja untuk mengukur sifat sistem –misalnya temperatur dan kecepatannya- dengan ketelitian tak terbatas. Pengamat hanya perlu mengatur ketelitian yang diinginkan atau menyesuaikan ketelitian yang diperoleh secara teoretik. Sistem atomik pun tidak terkecuali.

Fisika Modern
Fisika modern merupakan salah satu bagian dari ilmu Fisika yang mempelajari perilaku materi dan energi pada skala atomik dan partikel-partikel subatomik atau gelombang. Pada prinsipnya sama seperti dalam Fisika Klasik, namun materi yangdibahas dalam Fisika Modern adalah skala atomik atau subatomik dan partikel bergerak dalam kecepatan tinggi. Untuk partikel yang bergerak dengan kecepatan mendekati atau sama dengan kecepatan cahaya, perilakunya dibahas secara terpisah dalam teori relativitas khusus.
Kesuksesan fisika klasik dalam menjelaskan mekanika klasik, electromagnet, dan termodinamika dengan alasan dapat mengukur besaran apapun dengan ketelitian berapapun ternyata tidak langgeng dalam waktu yang lama. Beberapa eksperimen, seperti: radiasi benda hitam dan efek fotolistrik ternyata tidak dapat dijelaskan oleh fisika klasik. Alih-alih menjelaskan elsperimen tersebut, fisika klasik malah mendapatkan guncangan besar.
Teori-teori dasar fisika klasik mendapat benturan ketika eksperimen-eksperimen tersebut mulai dijelaskan. Energi gelombang yang tidak berbanding lurus dengan intensitasnya, energi yang tidak kontinyu, partikel dan gelombang yang ternyata tidak berkontradiktif, merupakan temuan-temuan baru yang mengguncang fisika klasik. Sejak abad 20, kebanyakan fisikawan mengkhususkan diri meneliti dalam fisika teoritis atau fisika eksperimental saja. Sedikit saja yang berhasil dalam kedua bidang tersebut. Teoris berusaha mengembangkan teori yang dapat menjelaskan hasil eksperimen yang telah dicoba dan dapat memperkirakan hasil eksperimen yang akan datang. Sementara itu, eksperimentaslis menyusun dan melaksanakan eksperimen untuk menguji perkiraan teoritis.
Meskipun teori dan eksperimen dikembangkan secara terpisah, mereka saling bergantung. Riset dalam fisika dibagi beberapa bidang yang berbeda dari dunia materi. Fisika benda kondensasi, diperkirakan sebagai bidang fisika terbesar, mempelajari property benda besar, seperti benda padat dan cairan yang kita temui setiap hari, yang berasal dari property dan interaksi mutual dari atom. Bidang fisika atomic, molekul, dan optik berhadapan dengan individual atom dan molekul, dan cara mereka menyerap dan mengeluarkan cahaya. Bidang fisika partikel. Juga dikenal sebagai “fisika energy tinggi”, mempelajari property partikel super kecil yang jauh lebih kecil dari atom, termasuk partikel dasar yang membentuk benda lainnya.
Terakhir, bidang astrofisika menerapkan hukum fisika untuk menjelaskan fenomena astronomi, berkisar dari matahari dan objek lainnya dalam tata surya ke jagad raya secara keseluruhan. Dalam fisika benda kondensasi, masalah teoritis tak terpecahkan terbesar adalah penjelasan suerkonduktivitas suhu tinggi. Dalam fisika partikel, potongan pertama dari bukti eksperimen untuk fisika di luar model standar telah mulai menghasilkan. Yang paling terkenal adalah penunjukkan bahwa neutrino memiliki massa bukan nol. Dalam beberapa tahun ke depan, pemercepat partikel akan mulai meneliti skala energi TeV, yang dimana eksperimentalis berharap untuk menemukan higgs boson dan partikel supersimetri.
Para teoris juga mencoba untuk menyatukan mekanika kuantum dan relativitas umum menjadi satu teori gravitasi kuantum, sebuah program yang telah berjalan selama setengah abad, dan masih belum menghasilkan buah. Kandidat atas berikutnya adalah Teori-M, teori superstring, dan gravitasi kuantum loop. Banyak fenomena astronomical dan kosmologikal belum dijelaskan secara memuaskan, termaswuk keberadaan sinar kosmik energy ultra-tinggi, asimetrsi baryon, pemercepatan alam semesta dan percepatan putaran anomaly galaksi.
Adapun tokoh-tokoh besar dalam fisika modern antara lain :

  • Pada tahun 1900, Max Planck memperkenalkan ide bahwa energi dapat dibagi-bagi menjadi beberapa paket atau kuanta. Ide ini secara khusus digunakan untuk menjelaskan sebaran intensitas radiasi yang dipancarkan oleh benda hitam. ·
  • Pada tahun 1905, Albert Einstein menjelaskan efek fotoelektrik dengan menyimpulkan bahwa energi cahaya datang dalam bentuk kuanta yang disebut foton. ·
  • Pada tahun 1913, Niels Bohr menjelaskan garis spektrum dari atom hidrogen, lagi dengan menggunakan kuantisasi. ·
  • Pada tahun 1924, Louis de Broglie memberikan teorinya tentang gelombang benda. · Mekanika kuantum modern lahir pada tahun 1925, ketika Werner Karl Heisenberg mengembangkan mekanika matriks dan Erwin Schrödinger menemukan mekanika gelombang dan persamaan Schrödinger. · Heisenberg merumuskan prinsip ketidakpastiannya
  • pada tahun 1927, dan interpretasi Kopenhagen terbentuk dalam waktu yang hampir bersamaan. ·
  • Pada 1927, Paul Dirac menggabungkan mekanika kuantum dengan relativitas khusus. · Pada tahun 1932, Neumann Janos merumuskan dasar matematika yang kuat untuk mekanika kuantum sebagai teori operator. ·
  • Pada 1927, percobaan untuk menggunakan mekanika kuantum ke dalam bidang di luar partikel satuan, yang menghasilkan teori medan kuantum. · Interpretasi banyak dunia diformulasikan oleh Hugh Everett
  • pada tahun 1956. · Teori Kromodinamika kuantum diformulasikan pada awal 1960-an. Teori yang kita kenal sekarang ini diformulasikan oleh Polizter,Gross and Wilzcek pada tahun 1975.

Perbedaan Fisika Klasik Dengan Fisika Modern

fisika klasik menyuguhkan kepastian. Apabila kita mempunyai sistem pergerakan sebuah benda, kita dapat dengan yakin memastikan posisi benda tersebut untuk beberapa detik, jam, atau hari mendatang, sedangkan fisika modern hanya menyajikan satu: probabilitas. Kemungkinan. Tidak ada yang pasti di dalam fisika modern. Anda bisa memastikan posisi suatu benda di satu titik? Berarti anda telah salah. · fisika klasik untuk dunia kasat mata dengan kondisi; terutama kecepatan yang “normal”, sementara fisika modern memang digunakan untuk pendekatan yang lebih “super” dunia2 yang sangat besar atau sangat kecil. ·
Fisika klasik tidak mampu menjelaskan fenomena yang terjadi pada materi yang sangat kecil (fenomena mikroskopis). Fenomena mikroskopis yaitu fenomena-fenomena yang tidak dapat dilihat secara langsung, seperti elektron, proton, neutron, atom, dan sebagainya. Sedangkan fisika modern mampu menjelaskan fenomena-fenomena tersebut karena para fisikawan telah menemukan ilmu-ilmu baru dalam teori – teori baru.