什麼是物理學物理學的性質

　　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。那麼你對物理學瞭解多少呢?以下是由小編整理關於什麼是物理學的內容，希望大家喜歡!

　　物理學的基本定義

　　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係。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，以瞭解其規則。

　　物理學***Physics***：物理現象、物質結構、物質相互作用、物質運動規律

　　物理學研究的範圍 ——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 10-15 m

　　介觀物質mesoscopic

　　巨集觀物質macroscopic

　　宇觀物質cosmological 類星體 10^26m

　　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、巨集觀、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

　　物理學的六大性質

　　1、真理性：物理學的理論和實驗揭示了自然界的奧祕，反映出物質運動的客觀規律。

　　2、和諧統一性：神祕的太空中天體的運動，在開普勒三定律的描繪下，顯出多麼的和諧有序。物理學上的幾次大統一，也顯示出美的感覺。牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有巨集觀物體統一了。麥克斯韋電磁理論的建立，又使電和磁實現了統一。愛因斯坦質能方程又把質量和能量建立了統一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實現了統一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統一了。

　　3、簡潔性：物理規律的數學語言，體現了物理的簡潔明快性。如：牛頓第二定律，愛因斯坦的質能方程，法拉第電磁感應定律。

　　4、對稱性：對稱一般指物體形狀的對稱性，深層次的對稱表現為事物發展變化或客觀規律的對稱性。如：物理學中各種晶體的空間點陣結構具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、波動映象對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質和反物質、正電和負電等。

　　5、預測性：正確的物理理論，不僅能解釋當時已發現的物理現象，更能預測當時無法探測到的物理現象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在，盧瑟福預言中子的存在，菲涅爾的衍射理論預言圓盤衍射中央有泊松亮斑，狄拉克預言電子的存在。

　　6、精巧性：物理實驗具有精巧性，設計方法的巧妙，使得物理現象更加明顯。

　　物理學研究的領域

　　1、凝聚態物理——研究物質巨集觀性質，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範圍內，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;準確測量基本常數;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，這裡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準模型描述，有12種已知物質的基本粒子模型***夸克和輕粒子***。它們通過強，弱和電磁基本力相互作用。標準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。因為天體物理的範圍寬。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充套件。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範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，黑能量和黑物質。從費米伽瑪-射線望運鏡的新資料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，圍繞黑物質方面可能有許多發現。

物理學的性質