经典物理学
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图 1：现代物理学的四个主要领域
经典物理学是指比现代物理学更早、更完善或应用更广泛的物理理论。如果当前接受的理论被认为是现代的，并且其表述代表了重大范式的转变，那么以前的理论，或者基于旧范式的新理论，通常被认为属于“经典物理学”领域。
因此，经典理论的定义取决于上下文。当现代物理理论在某些情况下变得不必要的复杂时，通常会使用经典物理学的概念。通常经典物理学是指1900年之前的物理学，而现代物理学是指1900年之后的物理学，包括量子力学和相对论。 [1]
1. 概述
经典理论在物理学中至少有两种不同的含义。在量子力学的背景下，经典理论是指不使用量子化规范的物理理论，包括经典力学和相对论。 [2] 同样，经典场论，例如广义相对论和经典电磁学，也不使用量子力学理论。 [3] 在广义相对论和狭义相对论的背景下，经典理论是那些服从伽利略相对论的理论。 [4]
根据不同的观点，经典物理学包含的理论分支如下：
2.与现代物理学的比较
与经典物理学相比，“现代物理学”是一个稍微宽松的术语，它可能仅指量子物理学或泛指20世纪和21世纪的物理学。当条件适用时，现代物理学包括量子论和相对论。
当一个物理系统满足经典物理定律近似有效的条件时，它就可以用经典物理来描述。事实上，从大于原子、分子的物体，到宏观、天文领域的物体，都可以用经典力学很好地描述（理解）。从原子水平及以下水平开始，经典物理定律就会失效，并且常常无法提供对自然的正确描述。当电磁场和力足够大以至于量子力学效应可以忽略不计时，经典电动力学可以很好地描述电磁场和力。与量子物理学不同，经典物理学的基本特征是它是一种完全确定性的理论，尽管量子力学确实有确定性的解释。
从经典物理学作为非相对论物理学的角度来看，广义相对论和狭义相对论的假设与经典理论有很大不同，特别是在时间流逝、空间几何、自由落体运动和光传播方面。过去，人们假设光通过静止介质（以太）传播，并且光符合经典力学，但后来证明以太不存在。
从数学上讲，经典物理方程是其中不出现普朗克常数的方程。根据对应原理和埃伦费斯特定理，当系统变得越来越大时，经典动力学更适用，但有些例外，例如超流体。这就是为什么我们在处理日常物体时通常可以忽略量子力学，经典的描述就足够了。然而，物理学最活跃的研究领域之一是经典量子通信。这一研究领域是关于量子物理定律如何在经典物理的大范围约束下引发经典物理的发现。
3.计算机建模与手工计算，现代与古典的比较
图 2：计算机模型将仅使用量子理论和相对论理论。
如今，计算机可以在几秒钟内执行数百万次算术运算来求解经典微分方程，而即使是这个特殊方程的发现者牛顿（微积分之父之一）也需要花费数小时才能求解。进行手动计算来求解相同的方程。
计算机建模对于量子和相对论物理学至关重要，经典物理学考虑了量子力学对大量粒子的限制。另一方面，经典力学源自相对论力学。例如，在狭义相对论的许多公式中，都会出现修正因子(v/c)2，其中v是物体的速度，c是光速。对于远小于光速的速度，我们可以忽略 c2 和高阶项。然后将这些公式简化为牛顿动能和动量的标准定义公式。这是应该的，因为狭义相对论必须与低速下的牛顿力学一致。计算机建模必须尽可能真实。经典物理学在超流性的情况下引入了一个错误。为了建立一个可靠的世界模型，我们不能使用经典物理学。诚然，量子理论消耗时间和计算机资源，并且可以使用经典物理方程来提供快速解决方案，但这样的解决方案缺乏可靠性。
当试图描述物体的行为时，计算机建模将仅使用能量标准来决定使用哪种理论：相对论或量子理论。物理学家在应用更精确的模型和执行计算之前使用经典模型提供近似值。
在计算机模型中，如果排除经典物理学，则无需使用物体的速度。低能量物体将用量子理论来处理，高能量物体将用相对论来处理。 [5][6][7]
4. 参考文献
[1]^ 和 Sells，第 iii 页，1968 年。
[2]^莫林，大卫（2008）。到 。纽约：出版社。国际标准书号..
[3]^巴鲁特，阿西姆·O.（1980）[1964]。到 。纽约：多佛。国际标准书号..
[4]^，（2004）[1920]。 。 W..纽约：&诺布尔。国际标准书号..
[5]^ H. Zurek, , , 以及 , 2003, 75, 715 或
[6]^ H. Zurek，以及从 到 ，Today，44，第 36–44 页（1991 年）。
[7]^ H. Zurek：以及从 到 — Los 27 2002。
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