主题:物理学

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物理主題首頁

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Solvay conference 1927.jpg

物理學是一門自然科學,注重于研究物質能量空間時間,尤其是它們各自的性質與彼此之間的相互關係。物理學是關於大自然規律的知識;更廣義地說,物理學探索分析大自然所發生的現象,以了解其規則。

物理學是最古老的學術之一。在過去兩千年裏,物理學與化學天文學都曾歸屬於自然哲學。直到十七世紀科學革命之後,物理學才成為一門獨立的自然科學。物理學與其它很多跨領域研究有相當的交集,如生物物理學量子化學等等。物理學的疆界並不是固定不變的,物理學裡的創始突破時常可以用來解釋這些跨領域研究的基礎機制,有時還會開啟嶄新的跨領域研究。

物理學是自然科學中最基礎的學科之一。經過嚴謹思考論證,物理學者會提出表述大自然現象與規律的假说。倘若這假说能夠通過大量嚴格的實驗檢驗,則可以被歸類為物理定律。但正如很多其他自然科學理論一樣,這些定律不能被證明,其正確性只能靠著反覆的實驗來檢驗。

特色條目、優良條目

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由卡西尼-惠更斯號太空探測器完成的對廣義相對論高精度之驗證

广义相对论是一种关于引力理论,它在1907年到1915年由爱因斯坦完成。根据广义相对论,物质之间的引力来自于时空的弯曲。在广义相对论出现之前的200多年间,牛顿万有引力定律被广泛接受,它成功地解释了物质之间的引力作用。但是,实验和观测都显示,爱因斯坦对引力的描述能够解释多个由牛顿定律无法解释的现象,比如水星和其他行星轨道的反常的进动。广义相对论还预言了一些关于引力的显著效应,比如引力波引力透镜效应,还有引力场引发的时间膨胀。很多预言都已经被实验所证实,还有一些正在探索中。广义相对论已经成为现代天体物理学的重要工具。它提供了现在理解黑洞的基础。其强大的引力也使一些天体发射出强烈的辐射。广义相对论也是宇宙学的标準大爆炸模型的理论框架中的一部分。然而,到现在仍然有大量的问题没有解决,其中最根本的是广义相对论如何和量子力学结合而产生一个完整一致的量子引力理论。

精选图片

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Crab Nebula.jpg

蟹状星云是一个超新星残骸脉冲风星云。蟹状星云距地球约6500光年,直径达11光年。它是银河系英仙臂的一部分。该星云对应于中国、阿拉伯和日本天文学家公元1054年记录的一次超新星爆发。1969年天文学家发现在星云的中心有一颗蟹状星云脉冲星,它的直径约28-30公里,每秒自转30.2次,并发射出从γ射线无线电波的宽频率范围电磁波。它也是首个被确认为历史上超新星爆发遺跡的天体。天文学家将蟹状星云看成是宇宙中最稳定的高能辐射源之一,并将其作为一种标准来测量宇宙其他輻射源的能量。

本日推薦

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氫原子的半徑大約為波耳半徑

氫原子擁有一個質子和一個電子,是一個的簡單的二體系統。系統內的作用力只相依於二體之間的距離,是反平方連心力。我們不需要將這反平方連心力二體系統再加理想化,簡單化。描述這系統的(非相對論性的)薛丁格方程式解析解,也就是說,解答能以有限數量的常見函數來表達。滿足這薛丁格方程式的波函數可以完全地描述電子的量子行為。我們可以這樣說,在量子力學裏,沒有比氫原子問題更簡單,更實用,而又有解析解的問題了。所推演出來的基本物理理論,又可以用簡單的實驗來核對。所以,氫原子問題是個很重要的問題。

你知道吗

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未解決的物理學問題

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量子重力:如何整合量子力學廣義相對論成為完整一致的理論(或許是一種嶄新的量子場論)?時空的基本本質是否是連續的,還是離散的?這完整一致的理論是否涉及由一種假定的重力子所傳遞的作用力,還是從時空離散結構衍生的產物(迴圈量子重力理論的理論)?在超小尺度、超大尺度或其它極端案例,廣義相對論的預測與量子重力理論有甚麼差異?

从哪里开始

編輯 基础物理学力学 | 热学 | 电磁学 | 光学

核心理论: 经典力学 | 运动学 | 静力学 | 动力学 | 拉格朗日力学 | 哈密顿力学 | 连续介质力学 | 流体力学 | 固体力学 | 电动力学 | 狭义相对论 | 广义相对论 | 量子力学 | 量子场论 | 量子电动力学 | 量子色动力学 | 量子光学 | 弦理论 | 热力学 | 统计力学

主要领域: 天体物理学 | 凝聚态物理学 | 原子物理学 | 分子物理学 | 光学 | 几何光学 | 物理光学 | 原子核物理学 | 粒子物理学 | 等离子体物理学 | 介观物理学 | 低温物理学 | 固体物理学 | 晶体学

交叉学科: 天体物理学 | 大气物理学 | 地球物理学 | 生物物理学 | 物理化学 | 材料科学 | 电子科学 | 计算物理 | 数学物理 | 非线性物理学

背景知识: 参看传记, 科学史, 和学院介绍.

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物理新闻

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2020年焦點新聞 下列日期是新聞發布時間,而非事件發表或發現時間

2019年

物理学史上的5月


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