النظرية الفعالة

في العلم، النظرية الفعّالة هي نظرية علمية محدودة عمدًا ، قابلة للتطبيق في ظروف محددة. عمليًا، جميع النظريات هي نظريات فعّالة، ويُستخدم مصطلح "النظرية الفعّالة" للإشارة إلى أن القيود مُدمجة فيها عمدًا. ^{[ 1 ] : 1}

من الأمثلة المبكرة ^{[ 1 ] : 2} نظرية غاليليو غاليلي عن الأجسام الساقطة. باستخدام القيم المرصودة، استنتج غاليليو أن ارتفاع الجسم الساقط يمكن تفسيره بتسارع ثابت، مكتوب هنا بالترميز الحديث: $${\displaystyle {\frac {d^{2}z}{dt^{2}}}=-g,}$$حيث t هو الزمن، و z هو الموضع الرأسي للجسم، و g هو تسارع الجاذبية بالقرب من سطح الأرض .

في نطاق الأجسام الساقطة على الأرض، تُجدي هذه النظرية نفعًا. مع ذلك، وكما اكتشف إسحاق نيوتن في قانونه للجاذبية الكونية ، فإن نظرية أكثر تفصيلًا، وإن كانت لا تزال فعّالة، تتمتع بنطاق أوسع على حساب تعقيدات إضافية. أما المستوى التالي فكان نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين ، ذات نطاق أوسع ولكنها أكثر تعقيدًا. ^{[ 1 ] : 5}

نظرية المجال الفعّال هي طريقة تُستخدم لوصف النظريات الفيزيائية عند وجود تسلسل هرمي للمقاييس. تشمل نظريات المجال الفعّال في الفيزياء نظريات المجال الكمومي التي تُعامل فيها المجالات كعناصر أساسية، ونظريات فعّالة تصف الظواهر في فيزياء الحالة الصلبة . على سبيل المثال، تُعامل نظرية BCS للتوصيل الفائق اهتزازات الشبكة البلورية الصلبة كـ" مجال " (أي دون الادعاء بوجود مجال فعلي )، مع كمّات مجال خاصة بها، تُعرف باسم الفونونات . تُعرف هذه "الجسيمات الفعّالة" المشتقة من المجالات الفعّالة أيضًا باسم الجسيمات شبه الحقيقية . تُعتبر نظرية الانفجار العظيم الكونية القياسية ، لامدا-CDM، نظرية فعّالة لبعض النظريات الفيزيائية الأساسية التي لم تُكتشف بعد. ^{[ 2 ]}

بمعنى ما، يمكن وصف نظرية الحقل الكمومي ، وأي نظرية فيزيائية أخرى معروفة حاليًا، بأنها "فعالة"، كما لو كانت "حد الطاقة المنخفضة" لنظرية غير معروفة حتى الآن عن كل شيء . ^{[ 3 ]}