Fisica classica

Nella storia della fisica con il nome di fisica classica si raggruppano tutti gli ambiti e i modelli della fisica che non considerano i fenomeni descritti nel macrocosmo dalla relatività generale e nel microcosmo dalla meccanica quantistica, teorie che definiscono invece la cosiddetta fisica moderna.

Per tale motivo è possibile classificare come fisica classica tutte le teorie formulate prima del XX secolo, all'iniziare del quale apparvero i primi lavori di Max Planck basati sull'ipotesi dei quanti. Alcune teorie successive, come la relatività ristretta^[1], possono essere considerate classiche o moderne. Sono quindi comprese nella fisica classica le teorie sulla meccanica, inclusa l'acustica, sulla termodinamica, sull'elettromagnetismo, inclusa l'ottica, e la gravità newtoniana.

Nel XVII secolo fu sviluppato il metodo scientifico e si aprì una fase di indagine approfondita della natura condotta da celebri scienziati come Galileo Galilei, Isaac Newton e Gottfried Wilhelm von Leibniz. Gli studi si concentrarono sul moto dei corpi e le sue cause, con particolare riguardo verso la meccanica celeste, segnata dal confronto fra la teoria geocentrica e quella eliocentrica. L'attenzione della fisica nei due secoli successivi si estese all'elettrostatica e al magnetismo, alla termodinamica e infine all'elettrodinamica.

L'elettrodinamica classica rappresentò la prima unificazione di teorie che descrivono fenomeni differenti, come l'elettricità, il magnetismo e la luce, in un'unica sintesi matematica formulata da James Clerk Maxwell. Fu tuttavia proprio grazie allo studio delle equazioni di Maxwell che la fisica classica entrò in crisi. Alcuni fenomeni fisici che occorrono a scala microscopica e macroscopica come lo studio della forma dello spettro di corpo nero, il fallimento della teoria dell'etere luminifero e la scoperta di fenomeni come l'effetto fotoelettrico, il moto browniano, il modello dell'atomo di idrogeno, la diffrazione di Bragg, la non invarianza in forma delle equazioni di Maxwell rispetto alle trasformazioni di Galileo, la precessione del perielio dell'orbita di Mercurio ecc., generarono una serie di contraddizioni che in breve tempo misero in crisi il complesso apparato della fisica classica, aprendo la strada alla relatività speciale e alla meccanica quantistica e a tutta la fisica moderna del XX secolo.

Il progressivo sviluppo della matematica fu stimolato dalla fisica e rese possibile la nascita di nuove teorie che necessitavano di nuovi strumenti, come il calcolo differenziale, per poter essere formalizzate. Infatti la storia della matematica è intrecciata con quella della fisica classica, ed è proprio con lo sviluppo di quest'ultima che la scienza iniziò a servirsi di formule matematiche per rappresentare e sintetizzare le teorie sul comportamento della natura.