1. Radiazione Blackbody: La fisica classica prevedeva che un corpo nero dovrebbe emettere una quantità infinita di energia ad alte frequenze, che non si osserva. Questo problema è stato risolto dalla teoria quantistica di Planck, che ha introdotto il concetto di quantizzazione di energia.
2. Effetto fotoelettrico: La fisica classica non poteva spiegare perché gli elettroni vengano emessi da una superficie metallica solo quando la luce sopra una certa frequenza è brillante su di essa, indipendentemente dall'intensità. La spiegazione di Einstein usando il concetto di fotoni, pacchetti di energia luminosa, ha fornito la soluzione.
3. Spettri atomici: Le linee spettrali discrete osservate nella luce emesse dagli atomi non potevano essere spiegate dalla fisica classica. Il modello di Atom di Bohr, incorporando concetti quantistici, ha spiegato con successo queste linee spettrali.
4. La stabilità degli atomi: La fisica classica prevedeva che gli elettroni in orbita in orbita al nucleo dovevano spirale verso l'interno e infine si schiantavano nel nucleo, portando al crollo degli atomi. La meccanica quantistica lo ha risolto descrivendo gli elettroni come funzioni d'onda, impedendo loro di collassare.
5. Dualità a onda-particella: La fisica classica considerava la luce come onde e materiale come particelle. Tuttavia, esperimenti come l'esperimento a doppia riduzione hanno dimostrato che sia la luce che la materia mostrano un comportamento simile a onde e particelle, un concetto spiegato dalla meccanica quantistica.
6. Relatività: La fisica classica presuppone che il tempo e lo spazio siano assoluti e indipendenti l'uno dall'altro. La teoria della relatività di Einstein, tuttavia, ha rivelato che il tempo e lo spazio sono relativi al movimento dell'osservatore e che sono intrecciati.
7. L'universo in espansione: La fisica classica non ha potuto spiegare il redshift della luce da galassie lontane, che hanno fornito prove dell'espansione dell'universo. Questa espansione è spiegata dalla relatività generale e dalla cosmologia.
8. L'esistenza della materia oscura e dell'energia oscura: La rotazione osservata delle galassie e l'espansione accelerata dell'universo non possono essere completamente spiegate dalla materia e dall'energia che possiamo vedere. L'esistenza di materia oscura e energia oscura, che non sono spiegate in fisica classica, è necessaria per spiegare questi fenomeni.
In sintesi, la fisica classica è una teoria potente, ma ha dei limiti nello spiegare i fenomeni che coinvolgono scale molto piccole (fisica quantistica), scale molto grandi (relatività) e la natura dell'universo nel suo insieme (cosmologia). Queste limitazioni hanno portato allo sviluppo della fisica moderna, che incorpora nuovi concetti come la quantizzazione, la dualità delle particelle d'onda e la curvatura dello spaziotempo.
