物理学 - 维基百科,自由的百科全书

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1、4/18/13-物理学维基百科，自由的百科全书（重定向自物理學）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[1]；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[2][註1]。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[註2][3]:307。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

2、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。各種不同的物理現象。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[4][5]:5。通過創立新理論與發展新科技，物理學對於人類文明有極為顯著的貢獻。例如，由於電磁學的快速進展，電燈、電動機、家用電器等新產品纷

3、纷涌现，人類社會的生活水平也得到大幅提升。由於核子物理學日趨成熟，核能發電不再是藍圖構想，但引致的安全問題也使人們意識到地球的嬌弱。目录1歷史2範疇與目標3科學方法4理論與實驗5核心理論5.1經典物理學5.2現代物理學5.3經典物理學與現代物理學之間的差異6與其它學術領域之間的關係6.1物理與數學相輔相成6.2應用與影響7研究領域7.1天文物理學7.2原子、分子及光物理學7.3粒子物理學7.4凝聚態物理學8近期研究9参见10註釋11參考文獻12外部連結歷史https://zh.wikipedia.org/wiki/1

4、/124/18/13-「物理」一詞在英文裏是「physics」，最先出自於古希臘文「φύσις」，原意是自然。在中文、日文裏，這詞源自明末清初科學家方以智的百科全書式著作《物理小識》[6]。从古代开始，人们就尝试着了解大自然的奥妙：为什么物体会往地面掉落，为什么不同的物质会具有不同的性质？如此等等。其中有一個意義非凡的謎題，即宇宙的性质，比如地球、太阳及月亮这些星体究竟是遵循著什么规律在运动，而又是什么力量决定着这些规律？人们提出了各种理论，试图解释宇宙的规律，然而其中大多數理論都不正确。以現

5、代準則來看，早期的物理理论更像是一些哲学理论：现代的理论都需要经过系统的实验檢驗，而那些早期的理论并没有经过严格证实。像托勒密和亞里士多德提出的理論中，有些就与日常所观察到的事实相悖[8]。1824年，在倫敦發行的《機械雜儘管如此，仍有許多古學者貢獻出相當正確的理論。古希臘哲學誌》內的一副刻畫。阿基米德說：家泰勒斯（约前624年－约前546年）曾經遠渡地中海，在埃及學習「給我一個支點，我就可以撬起整天文學與幾何，還加以推廣延伸，發揚光大。他預測到公元前585個地球[7]:15-16。」年發生的日蝕，並且能夠估算船隻離岸邊的

6、距離，又從金字塔的陰影計算出其高度。泰勒斯拒絕倚賴玄異或超自然因素來解釋自然現象[7]。公元前5世紀古希臘哲學家留基伯率先提出原子論，认为所有物質皆是由不會毀壞、不可分割的原子所構成。[7]:15-16希腊的思想家阿基米德在作用力方面推导出许多正确的定量结论，如對於槓桿原理的解釋[7]:65-66。中世紀時期，印度及波斯的學者也對物理學做出諸多貢獻。印度天文學家阿耶波多（Aryabhata）构建了描述太陽系的地心說模型；在這模型裏，太陽和月亮分別搭載於本輪（epicycle），繞著地球轉動[9]。穆斯林科學家海什木對於光學

7、研究貢獻良多[10][11]。波斯科學家納西爾·艾德丁·圖西（Nasiral-Dinal-Tusi）指出了托勒密體系的重大缺陷[12]。近代時期，歐洲出現了很多物理大師；其中最具影響力的當屬伽利略·伽利萊、約翰內斯·克卜勒和艾薩克·牛頓。克卜勒發表的克卜勒定律正確地解釋了行星繞著太陽公轉的機制。大約同時，伽利略用抽象數學定律解釋物體運動。牛頓提出的牛頓運動定律和萬有引力定律为經典力學奠定了穩固的基础。由於這些近代的物理學者堅持使用實驗方法與定量方法來研究與發現物理定律，經典物理學成為一門獨立學科[13][14][15]。二

8、十世紀初期，物理學家發現經典物理學有很嚴重的瑕疵。邁克生-莫立實驗所測量得到的零結果否定了乙太存在。經典統計力學的能量均分定理引起了紫外災難（在頻率趨向於無窮大時，黑體輻射的理論結果和實驗數據無法吻合）[16]:63-64。在原子層次，經典理論無法解釋能級的機制。這些瑕疵給學術界帶來了一場前所未有的考驗