理论物理学

理论物理学通过为现实世界建立数学模型来试图理解所有物理现象的运行机制。通过“物理理论”来条理化、解释、预言物理现象。

豐富的想像力、精湛的數學造詣、嚴謹的治學態度，這些都是成為理論物理學家需要培養的優良素質。例如，在十九世紀中期，物理大師詹姆斯·麥克斯韋覺得電磁學的理論雜亂無章、急需整合。尤其是其中許多理論都涉及超距作用（action at a distance）的概念^{[注 1]}。麥克斯韋對於這概念極為反對，他主張用場論來解釋。例如，磁鐵會在四周產生磁場，而磁場會施加磁場力於鐵粉，使得這些鐵粉依著磁場力的方向排列，形成一條條的磁場線；磁鐵並不是直接施加力量於鐵粉，而是經過磁場施加力量於鐵粉；麥克斯韋嘗試朝著這方向開闢一條思路。他想出的「分子渦流模型」，借用流體力學的一些數學框架，能夠解釋所有那時已知的電磁現象。更進一步，這模型還展示出一個嶄新的概念——電位移。由於這概念，他推理電磁場能夠以波動形式傳播於空間，他又計算出其波速恰巧等於光速。因此，麥克斯韋斷定光波就是一種電磁波。

概念 [编辑]

理论物理学，简要地说，就是建立在一系列定律之上的理论体系（数学、逻辑体系），理论物理学是否正确（或被公认）是依赖于其理论体系所得出的推断（结论）能否客观、重复地加以验证。

歷史 [编辑]

更多資料：物理學史

傑出理論物理學家 [编辑]

分支 [编辑]

參見 [编辑]

實驗物理學

注釋 [编辑]

^ 假設粒子A和粒子B處於空間的某兩不同位置，則根據牛頓萬有引力定律，兩粒子互相直接施加於對方的引力，其大小 $F\,\!$ 必定與距離 $r\,\!$ 的平方成反比：

$F=G \frac{m_A m_B}{r^2}\,\!$ ；

其中， $G\,\!$ 是萬有引力常數， $m_A\,\!$ 、 $m_B\,\!$ 分別是粒子A和粒子B的質量。從這方程式，可以觀察出萬有引力是一種超距作用，牛頓萬有引力定律只提到兩粒子互相直接作用於對方的引力，並沒有解釋傳播過程，而且這定律與時間無關，意味著瞬時直接地超距作用。