主題:物理學
物理學是一門自然科學,注重於研究物質、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,物理學裏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說。倘若這假說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,其正確性只能靠着反覆的實驗來檢驗。
法拉第電磁感應定律是電磁學中的一條基本定律,跟變壓器、電感元件及多種發電機的運作有密切關係。定律指出任何閉合電路中感應電動勢的大小,等於穿過這一電路磁通量的變化率。此定律於1831年由米高·法拉第發現,同時的約瑟·亨利也在獨立研究中發現了這一定律。傳統上有兩種改變通過電路的磁通量的方式。至於感應電動勢時,改變的是自身的電場,例如改變生成場的電流。而至於運動電動勢時,改變的是磁場中的整個或部份電路的運動,例如像在同極發電機中那樣。法拉第定律最初是一條基於觀察的實驗定律。後來被正式化,其偏導數的限制版本,跟其他的電磁學定律一塊被列麥克斯韋方程組的現代亥維賽版本。
NGC 6302 (也稱為蝴蝶星雲)是在天蠍座的一個雙極性的行星狀星雲。它是結構複雜的行星狀星雲,NGC 6302的光譜顯示它的中心恆星是銀河系內最熱的天體之一,表面的溫度高達200,000K,暗示形成它的恆星一定也很大。
這顆中心星被密集的氣體和塵埃構成的赤道盤面環繞着,因此並未曾被直接觀測到。這個密集的盤面被認為是由恆星流出,形成雙極性結構,像是一個沙漏。這個雙極性結構在行星狀星雲中顯示出許多有趣的結構,像是離子牆、節點和瓣狀的邊緣形狀。
在量子力學裏,微觀粒子有時會顯示出波動性(這時粒子性較不顯著),有時又會顯示出粒子性(這時波動性較不顯著),在不同條件下分別表現出波動或粒子的性質。這種量子行為稱為波粒二象性,是微觀粒子的基本屬性之一。
波粒二象性指的是微觀粒子顯示出的波動性與粒子性。這是量子力學的基要概念,是專門針對古典概念無法完整描述量子物體的物理行為而提出的假說。標準的量子力學詮釋將這佯謬解釋為宇宙的基礎性質,而其它種詮釋可能會有標新立異的論述。本條目主要採用的是學術界廣泛認可的哥本哈根詮釋來解釋量子行為。採用這種詮釋,波粒二象性是更廣義的互補性概念的一方面,即量子現象可以用一種方法或另外一種共軛方法來觀察,但不能同時用兩種相互共軛的方法來觀察...
時序保護猜想:在廣義相對論的愛因斯坦場方程式的某些解答中,會出現有封閉類時曲線,即粒子移動於時空的世界線為封閉迴路,從初始點移動經過一段路程後,又會返回初始點。封閉類時曲線意味着一種時間旅行,能夠返回過去的時間旅行。史蒂芬·霍金的時序保護猜想表明,強烈地不允許任何除了微觀尺度以外的時間旅行。結合廣義相對論與量子力學在一起的量子重力理論,能否排除封閉類時曲線的可能性?
核心理論: 經典力學 | 運動學 | 靜力學 | 動力學 | 拉格朗日力學 | 哈密頓力學 | 連續介質力學 | 流體力學 | 固體力學 | 電動力學 | 狹義相對論 | 廣義相對論 | 量子力學 | 量子場論 | 量子電動力學 | 量子色動力學 | 量子光學 | 弦理論 | 熱力學 | 統計力學
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交叉學科: 天體物理學 | 大氣物理學 | 地球物理學 | 生物物理學 | 物理化學 | 材料科學 | 電子科學 | 計算物理 | 數學物理 | 非線性物理學
背景知識: 參看傳記, 科學史, 和學院介紹.
2020年焦點新聞 下列日期是新聞發佈時間,而非事件發表或發現時間
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- 6月15日,德國法蘭克福大學教授研究團隊做實驗首次證實九十年前阿諾·索末菲提出的理論:當光子撞擊到單獨分子並且使其發射出電子時,該單獨離子會朝着光源移動。
- 5月6日,歐洲南天天文台研究團隊宣佈,在恆星星系HD 167128觀測到距今為止距離地球最近的黑洞。
- 10月8日,因為對於人們了解宇宙演化與地球在宇宙裏的席位做出貢獻,吉姆·皮布爾斯、米歇爾·麥耶和迪迪埃·奎洛茲獲得2019年諾貝爾物理學獎。
- 7月31日,大型強子對撞機的超環面儀器實驗團隊找到光子與光子散射的確切證據,超過背景期望值8.2 個標準差。
- 7月15日,美國NIST研究團隊發展成功當今最準確的時鐘,Al+離子鐘,準確度為1018分之一。
- 5月22日,阿貢國家實驗室實驗團隊發現新超導材料三氫化鑭,其臨界超導溫度為-23C,是至今為止最高溫度。
- 4月10日,事件視界望遠鏡團隊宣佈,首次成功觀測到在室女A星系中央的超大質量黑洞。
- 3月29日,麻省理工學院實驗團隊報告,暗物質實驗ABRACADABRA 第一回合並未發現任何軸子存在的蛛絲馬跡。
- 3月21日,雪城大學教授薛爾頓·斯同恩的研究團隊做實驗證實,魅夸克的物質與反物質對於衰變具有不對稱性,這可能是物質宇宙形成的重要因素。
- 3月15日,使用緲子探測器,塔塔基礎研究學院的研究團隊發現,雷暴可以產生高達13億伏特的電壓!
- 1月3日,中國國家航天局的探測器嫦娥四號成功在月球背面南半部的馮·卡門環形山着陸。