物理学是研究物质的组成、运动、行为,以及能量和相互作用规律的科学。它旨在揭示自然界的基本规律,解释从微观粒子到宇宙整体的一切物理现象。
物理学是最基础的科学学科之一。许多其他自然科学(如化学、生物学)在理论与实验上都建立在物理学原理之上。
同时,物理学为工程技术提供了坚实的理论基础,推动了现代技术的发展,例如计算机技术、核能利用、半导体电子学、航天工程等。
物理学的研究方法
物理学是一门实验科学。物理学家通过观察自然现象、进行实验和理论推导,试图发现支配这些现象的普遍规律。
理论模型与实验验证的相互作用是物理学进步的主要推动力。随着计算机科学的发展,计算物理学成为研究复杂系统的重要方法。
物理学的主要分支
物理学可按研究内容和方法分为多个分支领域:
一、主要领域
二、研究途径
实验物理学(Experimental Physics)
理论物理学(Theoretical Physics)
计算物理学(Computational Physics)
三、经典物理学(Classical Physics)
力学(Mechanics):包括牛顿力学、解析力学、天体力学、连续介质力学等
声学(Acoustics)
经典电磁学(Classical Electromagnetism)
光学(Optics):包括几何光学、波动光学
热力学与统计物理学(Thermodynamics and Statistical Physics)
四、现代物理学(Modern Physics)
相对论力学(Relativistic Mechanics):包括狭义与广义相对论
核物理与粒子物理(Nuclear and Particle Physics)
量子力学(Quantum Mechanics)
原子、分子与光学物理(AMO Physics)
凝聚态物理(Condensed Matter Physics):包括固体物理与晶体学
五、交叉学科(Interdisciplinary Fields)
天体物理学(Astrophysics)
大气物理学(Atmospheric Physics)
生物物理学(Biophysics)
化学物理学(Chemical Physics)
地球物理学(Geophysics)
材料科学(Materials Science)
数学物理学(Mathematical Physics)
医学物理学(Medical Physics)
海洋物理学(Ocean Physics)
量子信息科学(Quantum Information Science)
物理学的历史
相关领域
物理学哲学(Philosophy of Physics)
物理教育研究(Physics Education Research)
诺贝尔物理学奖(Nobel Prize in Physics)
物理学重大发现时间线(Timeline of Physics Discoveries)