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Als '''Effektive Theorie''' wird in der [[Wissenschaft]], gewöhnlich in der [[Physik]], eine [[Theorie]] bezeichnet, die eine tiefere, zugrundeliegende Theorie vereinfachend oder zusammenfassend darstellt. Eine effektive Theorie erlaubt für den Anwendungsbereich, für den sie entwickelt wurde, einfachere Berechnungen, die eine gute Näherung an die beobachteten Phänomene darstellen.

Effektive Theorien stellen oft die einzig praktikable Methode dar, ein Phänomen wissenschaftlich zu untersuchen.
Es ist dabei notwendig, die Betrachtungen innerhalb der Grenzen der effektiven Theorie durchzuführen; andernfalls sind die Ergebnisse keine gute Näherung mehr oder werden sogar grob falsch.

== Beispiele ==

=== Newtonsche Mechanik ===
Die [[Klassische Mechanik|Newtonsche Mechanik]] beschreibt die Bewegung von Körpern und Gasen bei Geschwindigkeiten, die weit unter der [[Lichtgeschwindigkeit]] liegen. Letztlich ist sie aber eine Näherung der [[Spezielle Relativitätstheorie|speziellen Relativitätstheorie]] für kleine Geschwindigkeiten.

=== Optik ===
In der [[Optik]] wird die so genannte „[[Effektiv-Medium-Theorie]]“ verwendet, um die optischen Eigenschaften von nichtwechselwirkenden Partikelsystemen in einer Matrix zu berechnen. Dazu werden die Dielektrizitätskonstanten von Matrix und Partikelsystem sowie der Füllfaktor des Partikelsystems zu einer effektiven dielektrischen Funktion zusammengefasst.
Verschiedene Spezialfälle und Forderungen an die Partikelform, Partikelformverteilung etc. werden durch unterschiedliche Theorien wie denen von [[D. A. G. Bruggeman]]<ref>D. A. G. Bruggeman: ''Berechnung verschiedener physikalischer Konstanten von heterogenen Substanzen'' in Annalen der Physik, Leipzig, 5. Folge, Band 24, Heft 8, S. 636–679, Dezember 1935</ref> oder [[H. Looyenga]]<ref>H. Looyenga, "Dielectric constants of heterogeneous mixtures", Physica 31, 401–406 [1965]</ref> berücksichtigt.

Im Falle von sehr kleinen, runden Partikeln, erfolgt durch die [[Mie-Theorie]] die genauere Beschreibung. Sie beschreibt unter anderem die [[Mie-Streuung]].

=== Thermodynamik ===
Die [[Thermodynamik]] ist eine effektive Theorie, da sie die Bewegung der einzelnen [[Atom]]e und [[Molekül]]e vernachlässigt und nur mittlere Größen wie Druck und Temperatur betrachtet.
Sie ist dennoch sehr erfolgreich in ihrer Beschreibung von Gasen.

Die statistische Thermodynamik ist die entsprechende Erweiterung der Thermodynamik. Mit dieser ist es möglich die thermodynamischen Größen wie Temperatur und Druck, aber auch [[Innere Energie]], [[Entropie (Thermodynamik)|Entropie]] etc. aus den Systemeigenschaften zu berechnen.

=== Strömungslehre ===
Die [[Fluiddynamik]] nimmt an, dass die Materie aus beliebig kleinen Teilchen besteht, und vernachlässigt somit den atomaren Aufbau der Materie.
Dennoch ist sie sehr erfolgreich, etwa in der Konstruktion von [[Flugzeug]]en.

=== Kernphysik ===
In der [[Kernphysik]] werden die Eigenschaften der [[Atomkern]]e untersucht und in Kernmodellen beschrieben.
Diese Modelle arbeiten auf der Ebene der Kernbausteine ([[Proton]]en und [[Neutron]]en und die Kernkraft vermittelnde [[Meson]]en, hauptsächlich [[Pion]]en), vernachlässigen jedoch die Tatsache, dass selbige aus [[Quark (Physik)|Quarks]] aufgebaut sind.

=== Quantenfeldtheorie ===
In der [[Quantenfeldtheorie]] werden durch Einführung eines Cutoffs [[Unendlichkeit|Divergenzen]] vermieden. Der Cutoff ist dabei die maximale [[Größenordnung (Energie)|Energieskala]], bis zu der man die Theorie betrachtet; Teilchen, deren Masse jenseits dieser Skala liegen, werden vernachlässigt. Während sich für die Theorie unter der Wahl eines hohen Cutoffs nur die [[Kopplungskonstante]]n ändern, sie also [[Renormierbarkeit|renormierbar]] ist, sind die durch die Wahl eines niedrigen Cutoffs begrenzten effektiven Theorien meist [[Störungstheorie (Quantenfeldtheorie)|störungstheoretisch]] nicht mehr renormierbar. So geht z. B. die renormierbare Glashow-Weinberg-Salam-Theorie der [[elektroschwache Wechselwirkung|elektroschwachen Wechselwirkung]] für niedrige Energie in die nicht-renormierbare, effektive [[Fermi-Wechselwirkung|Fermi-Theorie]] über, in der ein [[Hadron]]- und ein [[Lepton]]-Strom durch eine [[Vektor]]-Vektor-Kopplung den [[Betazerfall]] beschreiben.

Die Zerfälle schwerer Hadronen werden durch die [[Effektive Theorie schwerer Quarks]] (HQET für ''Heavy Quark Effective Theory'') beschrieben.

== Prinzipielle Fragen ==

Die bisherige Entwicklung der Wissenschaft auf der Suche nach einer grundlegenden Theorie hat immer wieder bisher existierende Theorien durch neue Theorien ersetzt, in denen die bisherigen Phänomene durch Betrachtung kleinerer Bestandteile verstanden werden können.

Daher stellt sich die Frage, ob eine derartige Suche in dem Sinne endlos ist, dass im ''Inneren'' jeder Theorie eine weitere enthalten ist – oder ob es eine ''innerste'' Theorie gibt, aus der sich letztendlich alle Theorien (zumindest theoretisch) verstehen lassen.

Derzeit gilt die [[Superstringtheorie]] als Kandidat für eine solche ''innerste'' Theorie.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Wissenschaftstheorie]]

Effektive Theorie - Versionsgeschichte

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