物理學

物理學,簡稱「物理」

歐洲「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」一詞起源於明末清初科學家方以智的百科全書式著作《物理小識》。

物理學家們研究存在於不同空間與時間內的物質的狀態,研究物質的結構和運動的一般規律。

在現代,物理學已經成為自然科學中最基礎的學科之一。

物理學理論通常以數學的形式表達出來。

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,

其正確性只能通過反覆的實驗來檢驗。

物理學與其他許多自然科學息息相關,如化學、生物、天文和地質等。

特別是化學。化學與某些物理學領域的關係深遠,如量子力學、熱力學和電磁學。

基礎理論

儘管物理學的研究範圍十分廣泛,相應的理論也很眾多,

但有一些理論被證明是最基本的,其正確性是被普遍接受的。

這些理論被看作是物理學的中心學說和基礎理論。他們也是成為一個物理學家所必備的知識。

理論 重要主題 主要概念
經典力學 牛頓運動定律-拉格朗日力學-哈密頓力學-流體力學-連續介質力學 時間-空間-運動-位移-速度-加速度-質量-力-力矩-動量-角動量-能量-功-功率-振動-波-振動學

電磁學

電學-磁學-電動力學 電荷-電流-電場-磁場-電磁場-電磁輻射-電磁波
熱力學和
統計力學
熱機-分子運動論 溫度-熱量-內能-自由能-熵-配分函數-平衡態-漲落-相-相變
相對論 狹義相對論-廣義相對論 時空-引力場-引力波
量子力學 薛丁格方程-路徑積分-量子場論 波函數-哈密頓量-全同粒子

主要領域

物理學的研究領域主要依據研究對象的尺度劃分。

領域 分支領域 主要理論
天體物理學 宇宙學-電漿體物理學 大爆炸宇宙學-暴漲宇宙模型-廣義相對論

凝聚態物理學

固體物理學-低溫物理學-介觀物理學 BCS理論-費米氣體理論-費米液體理論-多體理論
原子和分子物理 原子物理學-分子物理學-光學 量子光學
亞原子和基本粒子物理 核子物理學-粒子物理學 時空-引力場-引力波標準模型-大統一理論-M理論