物理学

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此条目没有列出任何参考或来源。（2007年11月3日）
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物理主題 物理主題首頁

物理學簡稱物理。歐洲“物理”一詞的最先出自希臘文φυσικός，原意是指自然。古時歐洲人稱呼物理學作“自然哲學”。

從最廣泛的意義上來說即是研究大自然現象及規律的學問。漢語、日語中“物理”一詞起自於明末清初科學家方以智的百科全書式著作《物理小識》。在物理學的領域中，研究的是宇宙的基本組成要素：物質、能量、空間、時間及它們的相互作用；藉由被分析的基本定律與法則來完整了解這個系統。物理在经典時代是由與它極相像的自然哲學的研究所組成的，直到十九世紀物理才從哲學中分離出來成為一門實證科學。在現代，物理學已經成為自然科學中最基礎的學科之一。物理學理論通常以數學的形式表達出来。經過大量嚴格的實驗驗證的物理學規律被稱為物理學定律。然而如同其他很多自然科學理論一樣，這些定律不能被證明，其正確性只能經過反覆的實驗來檢驗。
物理學與其他許多自然科學息息相關，如化學、生物、天文和地質等。特别是化學。化學與某些物理學領域的關係深遠，如量子力學、熱力學和電磁學。

目录

[编辑] 簡史

從古時候起，人們就嘗試著理解這個世界：為什麼物體會往地上掉，為什麼不同的物質有不同的性質等等。宇宙的性質同樣是一個謎，譬如地球、太陽以及月亮這些星體究竟是遵循著什麼規律在運動，並且是什麼力量决定著這些規律。人們提出了各種理論試圖解釋這個世界，然而其中的大多數都是錯誤的。這些早期的理論在今天看來更像是一些哲學理論，它們不像今天的理論通常需要被有系統的實驗證明。像托勒密和亞里士多德提出的理論，其中有些與我們日常所觀察到的事實是相悖的。當然也有例外，譬如印度的一些哲學家和天文學家在 原子論和天文學方面所給出的許多描述是正確的，再舉例如希臘的思想家阿基米德在力學方面導出了許多正確的結論，比如阿基米德定律。

在17世紀末期，由於人們樂意對原先持有的真理提出疑問並尋求新的答案，最後導致了重大的科學進展，這個時期現在被稱為科學革命。科學革命的前兆可回溯到在印度及波斯所做出的重要發展，包括：印度數學暨天文學家阿耶波多(Aryabhata)以日心的太陽系引力為基礎所發展而成的行星軌道之橢圓的模型、哲學家Hindu及Jaina發展的原子理論基本概念、由印度佛教學者陳那(Dignāga)及法稱(Dharmakirti)所發展之光即為能量粒子之理論、由穆斯林科學家伊本‧海薩姆(Ibn al-Haitham)所發展的光學理論、由波斯的天文學家Muhammad al-Fazari所發明的星象盤，以及波斯科學家納西爾.艾德丁.圖西(Nasir al-Din al-Tusi)所指出托勒密體系之重大缺陷。

[编辑] 理論與概念

僅管物理學的研究範圍十分廣泛，相對應的理論也很眾多，但有一些理論被證明是最基本的，其正確性是被普遍接受的。這些理論被看作是物理學的中心學說和基礎理論。他們也是成為一個物理學家所必備的知識。

理論 重要主題 重要概念
经典力學 牛頓運動定律、拉格朗日力學、哈密顿力学、轉動學、靜力學、動力學、聲學、流體力學、連續介質力學、混沌理論 時間、空間、轉動、位移、速度、加速度、質量、力、力矩、動量、角動量、能量、功、功率、振動、波、振動學
電磁學 電學、磁學、電動力學、馬克斯威爾方程组、光學 電荷、電流、電導、電阻、電場、磁場、磁通、電磁場、電磁感應、電磁輻射、電磁波
熱力學和統計力學 熱機、分子運動論 溫度、熱量、内能、自由能、熵、壓力、配分函數、平衡態、態函數、漲落、相、相變
相對論 狹義相對論、廣義相對論、愛因斯坦場方程 時空、引力場、引力波、四維動量、洛侖兹變換、相對性原理、等效原理、协变性
量子力學 薛定谔方程、路径积分、量子場論、量子統計 波函數、哈密顿量、全同粒子、自旋、波粒二象性、不確定原理、零點能、量子、量子化、能級

[编辑] 研究

[编辑] 主要領域

物理學的研究領域主要依據研究對象的尺度劃分。

領域 分支領域 主要理論
天體物理學 宇宙學、等离子体體物理學 大爆炸宇宙學、暴漲宇宙模型、廣義相對論
凝聚態物理學 固體物理學、低溫物理學、介觀物理學 BCS理論、費米氣體理論-、費米液體理論、多體理論
原子和分子物理 原子物理學、分子物理學、光學 量子光學、量子化學
亞原子和基本粒子物理 核子物理學、粒子物理學 標準模型、大統一理論、M理論

[编辑] 相關領域

[编辑] 相關参考條目

[编辑] 外部連結

  • 量子日記——集合全世界9個國家8種語言的物理學家的研究動態

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