Klassische vs. Quanten-Physik

Zur Zeit Francesco Guardis war die klassische Mechanik schon voll entwickelt. Die Elektrizitätslehre stand mit der Entdeckung des Stroms durch Galvani und Volta jedoch erst am Anfang.
Heute unterscheidet man zwischen der klassischen Physik und der Quantenphysik. Zur klassischen Physik zählen die klassische Mechanik, die Wärmelehre (=Thermodynamik), die Elektrodynamik (bzw. allgemeiner die klassischen Feldtheorien) und die Relativitätstheorie. Zu all diesen Gebieten gibt es ein quantenmechanisches Analogon. Die Quantentheorie wurde Anfang des 20. Jahrhunderts entdeckt. Sie wurde in ihren Grundzügen zwischen 1920 und 1930 von Erwin Schrödinger und Werner Heisenberg mathematisch formuliert.
Ein wesentlicher Unterschied zwischen klassischer und Quanten-Physik ist die Gültigkeit der jeweiligen Theorie für unterschiedliche Größenordnungen. Die klassische Physik gilt für einen überprüften Bereich von dem Durchmesser unseres Sonnensystems (ca. 14 Milliarden Kilometer) bis zu dem Hundertstel eines Haardurchmessers (ca. 0,1 Mikrometer). Die Quantentheorie gilt für alle kleineren Maßstäbe.
Die Physik lebt von dem Wechselspiel zwischen Theorie und Experiment. Seit Karl Popper wissen wir, dass Theorien nicht verifiziert, sondern nur falsifiziert werden können. Liefert ein Experiment neue Ergebnisse, so muss eine neue Theorie entwickelt werden, welche wiederum durch geeignete Experimente auf ihre Gültigkeit hin getestet wird. Genauso gut kann eine Theorie neue Voraussagen liefern, aufgrund derer neue Experimente entwickelt werden. Für beide Wege gibt es historische Beispiele. So entwickelte z.B. Sir Isaac Newton seine Gravitationstheorie nachdem ihm ein Apfel auf den Kopf gefallen war. James Clerk Maxwell hingegen stellte 1864 seine elektrodynamischen Gleichungen auf und sagte mit ihnen die Existenz von elektromagnetische Wellen voraus, die Heinrich Rudolf Hertz erst 1988 experimentell nachwies.

Alle genannten Gebiete werden im Rahmen des Studiums der technischen Physik behandelt.
Studienplan der Technischen Physik an der TU Wien: URL: www.physik.tuwien.ac.at/plan.html