古典物理学は、日常のスケールで世界を説明することに非常に成功しています。 次のようなことを説明します。
* オブジェクトの動き: ニュートンの運動法則は、日常の条件下でオブジェクトがどのように移動するかを正確に予測します。
* 電気と磁気: Maxwellの方程式は、電界と磁場の挙動を美しく説明しています。
* 熱と熱力学: 古典物理学は、熱、エネルギーの伝達、および材料の特性を理解するためのフレームワークを提供します。
ただし、古典的な物理学は極端なスケールで分解されます:
* 非常に小さなスケール(原子および亜原子): 古典的な物理学は、光の波粒子の二重性、原子のエネルギーレベルの量子化、または不確実性の原理などの現象を説明することはできません。これらの現象には量子力学が必要です。
* 非常に高速(光の速度に近づく): ニュートンの運動法則は、光の速度に近い速度で移動するオブジェクトの動作を正確に予測できません。特別な相対性理論は、より正確な説明を提供します。
* 強い重力場(ブラックホール近くのような): ニュートンの重力の法則は、これらの極端な条件で崩壊します。そのような状況での時空の挙動を説明するには、一般相対性理論が必要です。
覚えておくことが重要です:
* 古典物理学はまだ非常に有用です: エンジニアリング、日常のテクノロジー、および他の無数の分野で広く使用されています。
* 量子力学と相対性は、古典的な物理学を置き換えません: 彼らはそれを拡張し、その極端な宇宙のより完全な絵を提供します。
したがって、古典的な物理学には制限があると言う方が正確ですが、「失敗」していません。それは世界を理解するための強力なツールですが、新しい理論によって洗練され、拡大されています。