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A física teórica é um ramo da física que emprega modelos matemáticos e abstrações de objetos físicos e sistemas para racionalizar, explicar e prever fenômenos naturais. Isso contrasta com a física experimental, que usa ferramentas experimentais para testar esses fenômenos.

O avanço da ciência geralmente depende da interação entre estudos experimentais e teoria. Em alguns casos, a física teórica adere aos padrões de rigor matemático, dando pouca importância aos experimentos e observações. Por exemplo, ao desenvolver a relatividade especial, Albert Einstein estava preocupado com a transformação de Lorentz que deixou as equações de Maxwell invariantes, mas aparentemente não estava interessada no experimento de Michelson-Morley na deriva da Terra através de um éter luminífero. [Citação necessária] Por outro lado, Einstein recebeu o Prêmio Nobel para explicar o efeito fotoelétrico, anteriormente um resultado experimental que não possui uma formulação teórica.

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