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物理學科簡介

發布時間: 2021-03-27 07:44:57

❶ 物理簡介

研究物體運動的學科
物理(Physics)拼音:wù
lǐ,全稱物理學。物理學是研究物質世界最基本的結構、最普遍的相互作用、最一般的運動規律及所使用的實驗手段和思維方法的自然科學。在現代,物理學已經成為自然科學中最基礎的學科之一。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」一詞的最先出自希臘文φυσικ,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網路全書式著作《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。物理在經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。
物理學與其他許多自然科學息息相關,如數學、化學、生物、天文和地質等。特別是數學、化學、生物學。化學與某些物理學領域的關系深遠,如量子力學、熱力學和電磁學,而數學是物理的基本工具。
抄的

❷ 誰有關於物理學科起源的介紹

物理在古代是沒有單獨的學科的。是包含在哲學中的,如我國古代的墨子就曾經研究過光的直線傳播的問題。(小孔成像)。亞里士多德、阿基米德都可以說是哲學家,直到近代才有獨立的物理學科。

❸ 凝聚態物理學的學科介紹

凝聚態物理學是當今物理學最大也是最重要的分支學科之一。其研究層次,從專宏觀、屬介觀到微觀,進一步從微觀層次統一認識各種凝聚態物理現象;物質維數從三維到低維和分數維;結構從周期到非周期和准周期,完整到不完整和近完整;外界環境從常規條件到極端條件和多種極端條件交叉作用,等等,形成了比固體物理學更深刻更普遍的理論體系。經過半個世紀多的發展,凝聚態物理學已成為物理學中最重要、最豐富和最活躍的學科,在諸如半導體、磁學、超導體等許多學科領域中的重大成就已在當代高新科學技術領域中起關鍵性作用,為發展新材料、新器件和新工藝提供了科學基礎。前沿研究熱點層出不窮,新興交叉分支學科不斷出現是凝聚態物理學的一個重要特點;與生產實踐密切聯系是它的另一重要特點,許多研究課題經常同時兼有基礎研究和開發應用研究的性質,研究成果可望迅速轉化為生產力。

❹ 物理學介紹

物理是研究物質結構、物質相互作用和運動規律的自然科學。是一門以實驗為基礎的自然科學,物理學的一個永恆主題是尋找各種序(orders)、對稱性(symmetry)和對稱破缺(symmetry-breaking)、守恆律(conservation laws)或不變性(invariance)。

❺ 數學物理學的簡介

數學來物理學是以研究源物理問題為目標的數學理論和數學方法。它探討物理現象的數學模型,即尋求物理的數學描述,並對模型已確立的物理問題研究其數學解法,然後根據解答來詮釋和預見物理現象,或者根據物理事實來修正原有模型。

❻ 物理學科分類

物理學是研究物質運動最一般規律和物質基本結構的學科。作為自然科學的帶頭學科,物理學研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物質最基本的運動形式和規律,因此成為其他各自然科學學科的研究基礎。它的理論結構充分地運用數學作為自己的工作語言,以實驗作為檢驗理論正確性的唯一標准,它是當今最精密的一門自然科學學科。

中文名
物理學

外文名
Physics

學科門類
自然科學

學科分類
一級學科

研究內容
運動、相互作用、時空、基本粒子

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基本定義
物理學是一種自然科學,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系。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。

物理學研究的空間尺度范圍與時間尺度范圍

物理學(physics):物理現象、物質結構、物質相互作用、物質運動規律。

物理學研究的范圍 ——物質世界的層次和數量級

空間尺度:

原子、原子核、基本粒子、DNA長度、最小的細胞、太陽山哈勃半徑、星系團、銀河系、恆星的距離、太陽系、超星系團等。人蛇吞尾圖形象地表示了物質空間尺寸的層次。

微觀粒子(microscopic):質子m

介觀物質(mesoscopic)

宏觀物質(macroscopic)

宇觀物質(cosmological)類星體m

不同物理學分支對自然界基本構成的認識
時間尺度:

基本粒子壽命 10-25s

宇宙壽命 1018s

按空間尺度劃分:量子力學、經典物理學、宇宙物理學

按速率大小劃分: 相對論物理學、非相對論物理學

按客體大小劃分:微觀、介觀、宏觀、宇觀

按運動速度劃分: 低速,中速,高速

按研究方法劃分:實驗物理學、理論物理學、計算物理學

分類簡介
●牛頓力學(Newton mechanics)與分析力學(analytical mechanics)研究物體機械運動的基本規律及關於時空相對性的規律

●電磁學(electromagnetism)與電動力學(electrodynamics)研究電磁現象,物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律

●熱力學(thermodynamics)與統計力學(statistical mechanics)研究物質熱運動的統計規律及其宏觀表現

●狹義相對論(specialrelativity)研究物體的高速運動效應以及相關的動力學規律。

●廣義相對論(general relativity)研究在大質量物體附近,物體在強引力場下的動力學行為。

●量子力學(quantum mechanics)研究微觀物質運動現象以及基本運動規律

此外,還有:

粒子物理學、原子核物理學、原子與分子物理學、固體物理學、凝聚態物理學、激光物理學、等離子體物理學、地球物理學、生物物理學、天體物理學等等。

研究領域
物理學研究的領域可分為下列四大方面:

1.凝聚態物理——研究物質宏觀性質,這些物相內包含極大數目的組元,且組員間相互作用極強。最熟悉的凝聚態相是固體和液體,它們由原子間的鍵和電磁力所形成。更多的凝聚態相包括超流和波色-愛因斯坦凝聚態(在十分低溫時,某些原子系統內發現);某些材料中導電電子呈現的超導相;原子點陣中出現的鐵磁和反鐵磁相。凝聚態物理一直是最大的的研究領域。歷史上,它由固體物理生長出來。1967年由菲立普·安德森最早提出,採用此名。

2.原子,分子和光學物理——研究原子尺寸或幾個原子結構范圍內,物質-物質和光-物質的相互作用。這三個領域是密切相關的。因為它們使用類似的方法和有關的能量標度。它們都包括經典和量子的處理方法;從微觀的角度處理問題。原子物理處理原子的殼層,集中在原子和離子的量子控制;冷卻和誘捕;低溫碰撞動力學;准確測量基本常數;電子在結構動力學方面的集體效應。原子物理受核的影晌。但如核分裂,核合成等核內部現象則屬高能物理。 分子物理集中在多原子結構以及它們,內外部和物質及光的相互作用,這里的光學物理只研究光的基本特性及光與物質在微觀領域的相互作用。

3.高能/粒子物理——粒子物理研究物質和能量的基本組元及它們間的相互作用;也可稱為高能物理。因為許多基本粒子在自然界不存在,只在粒子加速器中與其它粒子高能碰撞下才出現。據基本粒子的相互作用標准模型描述,有12種已知物質的基本粒子模型(誇克和輕粒子)。它們通過強,弱和電磁基本力相互作用。標准模型還預言一種希格斯-波色粒子存在。現正尋找中。

4.天體物理——天體物理和天文學是物理的理論和方法用到研究星體的結構和演變,太陽系的起源,以及宇宙的相關問題。因為天體物理的范圍寬。它用了物理的許多原理。包括力學,電磁學,統計力學,熱力學和量子力學。1931年卡爾發現了天體發出的無線電訊號。開始了無線電天文學。天文學的前沿已被空間探索所擴展。地球大氣的干擾使觀察空間需用紅外,超紫外,伽瑪射線和x-射線。物理宇宙論研究在宇宙的大范圍內宇宙的形成和演變。愛因斯坦的相對論在現代宇宙理論中起了中心的作用。20世紀早期哈勃從圖中發現了宇宙在膨脹,促進了宇宙的穩定狀態論和大爆炸之間的討論。1964年宇宙微波背景的發現,證明了大爆炸理論可能是正確的。大爆炸模型建立在二個理論框架上:愛因斯坦的廣義相對論和宇宙論原理。宇宙論已建立了ACDM宇宙演變模型;它包括宇宙的膨脹,暗能量和暗物質。 從費米伽瑪-射線望運鏡的新數據和現有宇宙模型的改進,可期待出現許多可能性和發現。尤其是今後數年內,圍繞暗物質方面可能有許多發現。

物理學史
●伽利略·伽利雷(1564~1642年)人類現代物理學的創始人,奠定了人類現代物理科學的發展基礎。

● 1900~1926年 建立了量子力學。

● 1926年 建立了費米狄拉克統計。

● 1927年 建立了布洛赫波的理論。

● 1928年 索末菲提出能帶的猜想。

● 1929年 派爾斯提出禁帶、空穴的概念,同年貝特提出了費米面的概念。

● 1947年貝爾實驗室的巴丁、布拉頓和肖克萊發明了晶體管,標志著信息時代的開始。

● 1957年 皮帕得測量了第一個費米面超晶格材料納米材料光子。

● 1958年傑克.基爾比發明了集成電路。

● 20世紀70年代出現了大規模集成電路。

物理與物理技術的關系:

● 熱機的發明和使用,提供了第一種模式:技術—— 物理—— 技術

●電氣化的進程,提供了第二種模式:物理—— 技術—— 物理

當今物理學和科學技術的關系兩種模式並存,相互交叉,相互促進「沒有昨日的基礎科學就沒有今日的技術革命」。例如:核能的利用、激光器的產生、層析成像技術(CT)、超導電子技術、粒子散射實驗、X 射線的發現、受激輻射理論、低溫超導微觀理論、電子計算機的誕生。幾乎所有的重大新(高)技術領域的創立,事先都在物理學中經過長期的醞釀。

物理學的方法和科學態度:提出命題 → 理論解釋 → 理論預言 → 實驗驗證 →修改理論。

現代物理學是一門理論和實驗高度結合的精確科學,它的產生過程如下:

物理命題一般是從新的觀測事實或實驗事實中提煉出來,或從已有原理中推演出來;

首先嘗試用已知理論對命題作解釋、邏輯推理和數學演算。如現有理論不能完美解釋,需修改原有模型或提出全新的理論模型;

新理論模型必須提出預言,並且預言能夠為實驗所證實;

一切物理理論最終都要以觀測或實驗事實為准則,當一個理論與實驗事實不符時,它就面臨著被修改或被推翻。

● 怎樣學習物理學?

著名物理學家費曼說:科學是一種方法,它教導人們:一些事物是怎樣被了解的,什麼事情是已知的,了解到了什麼程度,如何對待疑問和不確定性,證據服從什麼法則;如何思考事物,做出判斷,如何區別真偽和表面現象?著名物理學家愛因斯坦說:發展獨立思考和獨立判斷的一般能力,應當始終放在首位,而不應當把專業知識放在首位.如果一個人掌握了他的學科的基礎理論,並且學會了獨立思考和工作,他必定會找到自己的道路,而且比起那種主要以獲得細節知識為其培訓內容的人來,他一定會更好地適應進步和變化 。

● 學習的觀點:從整體上邏輯地,協調地學習物理學,了解物理學中各個分支之間的相互聯系。

● 物理學的本質:物理學並不研究自然界現象的機制(或者根本不能研究),我們只能在某些現象中感受自然界的規則,並試圖以這些規則來解釋自然界所發生任何的事情。我們有限的智力總試圖在理解自然,並試圖改變自然,這是物理學,甚至是所有自然科學共同追求的目標。

以物理學為基礎的相關科學:化學,天文學,自然地理學等。

學科性質
基本性質
物理學是人們對無生命自然界中物質的轉變的知識做出規律性的總結。這種運動和轉變應有兩種。一是早期人們通過感官視覺的延伸,二是近代人們通過發明創造供觀察測量用的科學儀器,實驗得出的結果,間接認識物質內部組成建立在的基礎上。物理學從研究角度及觀點不同,可分為微觀與宏觀兩部分,宏觀是不分析微粒群中的單個作用效果而直接考慮整體效果,是最早期就已經出現的,微觀物理學隨著科技的發展理論逐漸完善。

其次,物理又是一種智能。

誠如諾貝爾物理學獎得主、德國科學家玻恩所言:「如其說是因為我發表的工作里包含了一個自然現象的發現,倒不如說是因為那裡包含了一個關於自然現象的科學思想方法基礎。」物理學之所以被人們公認為一門重要的科學,不僅僅在於它對客觀世界的規律作出了深刻的揭示,還因為它在發展、成長的過程中,形成了一整套獨特而卓有成效的思想方法體系。正因為如此,使得物理學當之無愧地成了人類智能的結晶,文明的瑰寶。

大量事實表明,物理思想與方法不僅對物理學本身有價值,而且對整個自然科學,乃至社會科學的發展都有著重要的貢獻。有人統計過,自20世紀中葉以來,在諾貝爾化學獎、生物及醫學獎,甚至經濟學獎的獲獎者中,有一半以上的人具有物理學的背景;——這意味著他們從物理學中汲取了智能,轉而在非物理領域里獲得了成功。——反過來,卻從未發現有非物理專業出身的科學家問鼎諾貝爾物理學獎的事例。這就是物理智能的力量。難怪國外有專家十分尖銳地指出:沒有物理修養的民族是愚蠢的民族!

總之,物理學是對自然界概括規律性的總結,是概括經驗科學性的理論認識。

❼ 空間物理學的簡介

主要利用空間飛行器直接探測和研究宇宙空間中的物理過程的學科。空間科學的一個分支。由地球物理學、大氣物理學和天文學延伸而來。人們最初對高空中所發生的各種物理現象如極光、流星、夜光雲等,只能在地面觀測。隨著科學技術的發展,人們利用氣球、火箭等升空工具探測高層大氣的成分和密度、高空磁場、高能粒子、等離子體等,逐漸形成高層大氣物理學,這是空間物理學形成和發展的基礎 。1957年人造地球衛星發射成功,人類首次克服了大氣層的障礙,對廣漠的宇宙空間進行直接觀測,從而進入了空間時代。隨著空間科學技術的發展,探測區域由近地空間向外擴展到月球、行星和行星際空間。隨著對物理過程的動力學過程的研究,逐漸形成一門獨立的學科空間物理學。

❽ 求物理專業介紹

從適應社會來講,光信息會比較好
至於什麼理論物理,難。研究的水平比較差

❾ 關於物理科普書籍的簡介和內容概括

《鬼臉物理課》
鬼臉物理課1·經典物理學
宇宙有138億歲,人類起源至今有200萬年,智人出現有20多萬年。人類文明史有6000年,而理性思考自然不過2000年左右,現代科學體系創立僅400餘年,近代物理學的創立只有300多年。而現在,我們認識世界所依賴的兩大支柱只建立了100年……
算起來,在宇宙史中,人類史只有短短一瞬。我們該如何認識這個浩瀚而神奇的世界呢?
本書從懵懂、懷疑到理性萌芽講起,沿著物理學的發展脈絡,圖文並茂地講述了伽利略、開普勒、牛頓、洛倫茲等物理牛人的基本理論與重要貢獻,廣泛覆蓋了中學物理中運動與力、光、電磁等重點知識。
文字詼諧卻不失嚴謹,插圖精美且形象易懂,更有物理知識鏈接貫串始終。
讓我們跟隨作者回到過去,和物理牛人一起,為了探尋真相而爭執、苦惱、抗爭、修煉、挑戰,暢聊經典物理學的前世今生。
鬼臉物理課2·相對論史話
在牛頓的世界裡,一切都顯得安靜、美好、和諧,萬物生於過去、活在當下、憧憬未來,我們生活在這個三維空間里,習慣性認為一切都「理所當然」,但是物理學界並沒有因此平靜。
19世紀80年代,經典物理學對一些現象的解釋,顯得力不從心,經典物理大廈岌岌可危。20世紀初,愛因斯坦創立了相對論,帶領我們邁上了「追光」的征途。
光速雖快,但思想可及。在本書中,作者和我們一起窺視愛因斯坦相對論的秘密。幽默風趣的語言,生動易懂的比喻,呆萌搞怪的插畫,再加上與教材無縫對接的知識鏈接,帶領我們在四維空間中自由穿梭,給思想來個暢快淋漓的旅行。
鬼臉物理課3·微觀世界探幽
世界是由什麼組成的?這是一個很「無聊」卻又無比重要的問題,也是始終折磨地球人卻又持續推動文明發展的問題。哲學、邏輯、猜想、數據……我知道你關注的不單單是這些,還有它們背後的故事。
你要的這兒都有,還附贈教材中重要概念「大起底」,如「量子」「黑體輻射」「紫外災變」「波粒二象性」等。
故事從化學元素和原子模型講起,在探索微觀世界某些規律的過程中,科學家提出了概念「能量子」,即量子。
量子世界的大門終被打開,卻非想像中的晴空萬里,天空被「量子幽靈」烏雲籠罩。
烏雲未散,光電效應便化作雷霆萬鈞,撕裂了物理天空。愛因斯坦、康普頓、玻爾、德布羅意等人讓波和粒這對冤家的關系變得微妙,泡利把量子論的「騙局」發展到了新高度,海森堡、狄拉克為代表的天才男孩們憑借一身膽識在量子領域揮灑青春……
鬼臉物理課4·量子論與未來
粒穿上矩陣的馬甲,波披上微分的外衣,一切似乎很美好,然而波、粒之間的戰斗卻從未停止。
所謂「知己知彼,百戰不殆」,波和粒可沒閑著,在摸清雙方的來路後,世界不僅沒和平,反而迎來了更激勵的戰斗。
原以為物理是嚴肅、確定甚至有些拘謹的,沒想到現在「跳躍性」「概率」「不確定」卻成了它最明顯的標簽。越想看清卻越看不清,甚至海森堡還要說「測不準」,玻爾的互補原理也不能讓量子的世界塵埃落定。
在量子糾纏中,薛定諤的貓成了耀眼的明星,讓我們好奇,讓我們著迷。第六根手指、恐怖實驗、平行宇宙、退相干……層出不窮的故事讓我們有點兒暈。
沒關系,在本書里,作者將為你生動清晰地解讀這些精彩的故事,這是一場沒有硝煙的物理學論戰,其驚險刺激程度一點兒也不亞於荒野求生。
量子論是一場落不了槌的審判,開山元勛紛紛老去,新生力量悄然降生。它的未來究竟如何,只要心中有疑問,我們就應該繼續前行……