Pueden todas las leyes de la física derivada por una sola o listas de más leyes generales?

Question

(Esto es en realidad mi primera pregunta - por favor, comprenda mi falta de conocimientos y de mal inglés..)

Siempre he tenido curiosidad acerca de derivados miles de leyes más generales..

Pueden las leyes generales o modelos de la física explicar menor conceptos completamente?

Por ejemplo, el Modelo Estándar de explicar, así, F=ma?

Answer 1

En general, es posible derivar "menor" de los conceptos desde el más general al marco teórico. Esta es la definición misma del razonamiento deductivo, y de hecho, es la base del método científico. Sin embargo, hay casos en los que la jerarquía de conceptos que no está tan claro, en el sentido de que no siempre es fácil decidir cuál es el "menor" y que es "importante", el concepto de que el ex deriva.

Específicamente, es posible derivar de la mecánica clásica como macroscópica límite de la mecánica cuántica (que es, por cierto, el de la lengua general en la que el modelo estándar está escrito). En particular, el resultado de la $F=m a$ se puede derivar de la ecuación de Schrödinger, y esta derivación es conocido como el teorema de Ehrenfest. Se establece que $$ m\frac{d}{dt}\langle x\rangle = \langle p\rangle,\\ \frac{d}{dt}\langle p\rangle = -\left\langle \frac{\partial V(x)}{\partial x}\right\rangle, $$ donde $\langle x\rangle$, $\langle p\rangle$ están a la expectativa de los valores de la posición y el impulso, y $V$ es la energía potencial de la fuerza, $F=-\left\langle\frac{\partial V(x)}{\partial x}\right\rangle$. En palabras muy simples y a grandes rasgos, el teorema de Ehrenfest los estados que, en promedio, la mecánica cuántica seguir la mecánica clásica.

Dije al principio que en algunos casos la jerarquía de los "menores" y "mayores" de los conceptos no es evidente. Por ejemplo, uno puede considerar la termodinámica. La mayoría de los conceptos de la termodinámica puede ser derivada a partir de la mecánica estadística. Ahora, la mecánica estadística viene en dos sabores, basado en la clásica y la mecánica cuántica, respectivamente. Se puede derivar los conceptos fundamentales de la termodinámica , ya sea desde cuántica, mecánica estadística, o desde la clásica de la mecánica estadística. En este caso, a pesar de la termodinámica puede ser derivada de algún modo de la cuántica o mecánica clásica en definitiva, está claro que, en cierto sentido, la termodinámica es más general que la de estos, y que los resultados más importantes de la termodinámica (por ejemplo, el 1 y 2 de los principios) son en gran medida independientes de los detalles microscópicos de la descripción física.