物理

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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)10、守恆律(conservation laws)或不變性(invariance).

物理學簡介

物理(Physics)全稱物理學。

「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百科全書式著作《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、生物和地理等。特別是數學、化學、地理學。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,而數學是物理的基本工具,地理的地質學要用到物理的力學,氣象學和熱學有關。

「物理」二字出現在中文中,是取「格物致理」四字的簡稱,即考察事物的形態和變化,總結研究它們的規律的意思。我國的物理學知識,在早期文獻中記載於《天工開物》等書中。

日本學者指出:「特別值得大書一筆的是,近世中國的漢譯著述成為日本翻譯西洋科學譯字的依據.」日本早期物理學史研究者桑木或雄說:「在我國最初把Physics稱為窮理學.明崇禎年間一本名叫《物理小識》的書,闡述的內容包括天文、氣象、醫藥等方面.早在宋代,同樣內容包含在『物類志』和『物類感應』等著述中,這些都是中國物理著作的淵源.」

明代呂坤(1536—1618)著有《呻吟語》,其中卷六第二部分名為「物理」,大體是有關物性學的,並用以引申一些關於人文及世界的觀點.宋代朱熹(1130—1200)等人常用「物之至理」或「物理」一詞.當代著名物理學家李政道曾引用唐代杜甫《曲江二首》中的詩句「細推物理須行樂,何用浮名絆此身」來說明物理一詞在盛唐即已出現[4].其實在中科院哲學研究所和北大哲學系編著的《中國哲學史資料簡編》(中華書局)「兩漢—隋唐」部分中就記載了三國時吳人楊泉曾著書《物理論》,是研究和評論當時有關天文、地理、工藝、農業及醫學知識的著作.更久遠的,在約公元前二世紀成書的《淮南子?覽冥訓》中有:「夫燧之取火於日,慈石引鐵,葵之向日,雖有明智,弗能然也,故耳目之察,不足以分物理;心意之論,不足以定是非」之論述.中國古代的「物理」,應是泛指一切事物的道理.  

物理學分支

閃電

經典力學及理論力學 (Mechanics)研究物體機械運動的基本規律的規律

電磁學及電動力學 (Electromagnetism and Electrodynamics)研究電磁現象,物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律

熱力學與統計物理學 (Thermodynamics and Statistical Physics)研究物質熱運動的統計規律及其宏觀表現

相對論和時空物理 (Relativity)研究物體的高速運動效應,相關的動力學規律以及關於時空相對性的規律

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、原子分子物理學、固體物理學、凝聚態物理學、雷射物理學、電漿體物理學、地球物理學、生物物理學、天體物理學、聲學、電磁學、光學、無線電物理學、熱學、量子場論、低溫物理學、半導體物理學、磁學、液晶、醫學物理學、非線性物理學、計算物理學等等。

通常還將理論力學、電動力學、熱力學與統計物理學、量子力學統稱為四大力學。  

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