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。
重力波天文學是觀測天文學20世紀中葉以來逐漸興起的一個新興分支，其發展基礎是廣義相對論中引力的輻射理論在各類相對論性天體系統研究中的應用。與基於電磁波觀測的傳統觀測天文學相比較，狹義上的重力波天文學指的是通過重力波這個途徑來觀測發出引力輻射的天體系統。但由於萬有引力相互作用和電磁相互作用相比強度十分微弱，重力波的直接觀測對人類現有的技術而言是一個很大的挑戰。自1916年愛因斯坦發表廣義相對論，在理論上預言重力波的存在以來，人類至今未能在實驗上直接對其進行觀測。因此可以說，真正實現通過重力波的觀測來從實驗上研究天體系統，從而完善重力波天文學這一新興領域還為時尚早。
2012年10月31日，位於好奇號火星探測車機械臂末端的手持透鏡成像儀拍攝了55張高解像度影像，這張彩色自拍照就是由這些影像拼湊形成的照片。好奇號位於「蓋爾撞擊坑」的「石頭窩」，這裏是此任務第一次挖土採樣的位置，在好奇號前方土被可以看到四個挖土採樣痕跡。
惠更斯－菲涅耳原理是研究波傳播問題的一種分析方法，因荷蘭物理學者克里斯蒂安·惠更斯和法國物理學者奧古斯丁·菲涅耳而命名。這原理同時適用於遠場極限和近場繞射。
惠更斯－菲涅耳原理能夠正確地解釋與計算波的傳播。基爾霍夫繞射公式給繞射提供了一個嚴格的數學基礎，這基礎是建立於波動方程式和格林第二恆等式。從基爾霍夫繞射公式，可以推導出惠更斯－菲涅耳原理。菲涅耳在惠更斯－菲涅耳原理裏憑空提出的假定，在這推導過程中，會自然地表現出來。
超高能量宇宙射線（ultra-high-energy cosmic ray）：地球附近根本沒有超高能量宇宙射線源，為何有一些宇宙射線會擁有不可能般高的能量？GZK極限是源自遠處的宇宙射線所擁有能量的理論上限。超過GZK極限的宇宙射線會與宇宙微波背景輻射耦合，製造π介子。這程序會重覆發生，直到宇宙射線的能量低於GZK極限為止。所以，應該不可能觀測到任何源自遠處的超高能量宇宙射線。但是，這些似從遠處發射出的超高能量宇宙射線，並沒有遵守GZK極限的規則，與宇宙微波背景輻射發生反應，而奇蹟般地存活移動到地表附近，才被觀測到，請問原因為何？
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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
- 10月6日，羅傑·潘洛斯、安德烈婭·蓋茲和賴因哈德·根策爾因對於黑洞的傑出研究獲得諾貝爾物理學獎。
- 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。
- 1623年6月19日，布萊茲·帕斯卡誕生。
- 1736年6月14日，查爾斯·庫侖誕生。
- 1773年6月14日，托馬斯·楊誕生。
- 1796年6月1日，尼古拉·卡諾誕生。
- 1798年6月，亨利·卡文迪許成功測定地球質量。
- 1824年6月12日，尼古拉·卡諾發表了他的熱機理論。
- 1831年6月13日，詹姆斯·麥克斯韋誕生。
- 1871年6月，麥克斯韋提出了他的麥克斯韋妖理想實驗。
- 1902年6月27日，趙忠堯誕生。
- 1905年6月30日，愛因斯坦在德國《物理年鑑》發表《論動體的電動力學》一文。首次提出了狹義相對論。
- 1906年6月8日，瑪麗亞·格佩特-梅耶誕生。
- 1931年6月，歐內斯特·勞倫斯在加利福尼亞大學伯克利分校建造了第一台粒子回旋加速器。
- 1995年6月5日，埃里克·康奈爾、沃爾夫岡·克特勒和卡爾·威曼在實驗天體物理聯合研究所首次成功製得了玻色-愛因斯坦凝聚態物質，三人為此獲得2001年的諾貝爾物理學獎。