1. 天體物理的宇宙學與理論物理的宇宙學區別大么
目前來說天體物理方向更關注CMB和LSS(大尺度結構),個人感覺這是現在宇宙學領域最活躍的方向,畢竟這方面觀測結果越來越多了。
你說的理論物理方向可能指的是極早期宇宙學和暗能量問題吧,主要是應用理論物理中的前沿理論來解決一些更基本的問題,做這個的人最近這些年感覺比前者少很多,可能是因為高能物理還在瓶頸期吧。
不過也沒有特別嚴格的劃分,搞天體的也做極早期,做理論的也有算CMB。
宇宙學涉及的領域很多,所以需要的基礎也不少。廣義相對論、基本的天體物理不用說,高能的場論、粒子物理也要懂,然後還有統計物理也很重要。
2. 物理學科如何分類
網路有詳細介紹:
● 牛頓力學(Mechanics)研究物體機械運動的基本規律及關於時空相對性的規律
● 電磁學(Electromagnetism)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(Thermodynamics)研究物質熱運動的統計規律及其宏觀表現
● 相對論(Relativity)研究物體的高速運動效應以及相關的動力學規律
● 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、激光物理學、等離子體物理學、地球物理學、生物物理學、天體物理學等等。
3. 天體物理學和理論物理學的區別如題 謝謝了
天體物理學主要運用經典力學,因為天體太大,距離過遠,不需要太精確,不過必要時會用到相對論 理論物理學追求的就是傳說中適用於宏觀與微觀所有物體的宇宙終極定律,目前還未得出,個人認為比較有前途的是「弦論」,它的結果與相對論下的宏觀結論和量子力學的微觀結論一致,很有前途
4. 天體物理的分類
天體物理分為二大部分:觀察天體物理和理論天體物理。
觀察天體物理 使用電磁譜作為天體物理的觀察手段。 無線電天文學:用波長大過幾毫米的電磁波研究輻射。例如:無線電波一般由星際間的氣體和塵雲發出;宇宙微波輻射由大爆炸產生;脈沖星的光發生紅移,這些觀察都要求十分大的無線電望遠鏡。
紅外天文學:用紅外光研究輻射。通常用類似光學顯微鏡作紅外觀察。
光學天文學是最古老的天文學。最常用的儀器是配上電荷耦合器或譜儀的望遠鏡。大氣對光學觀察有些干擾,用改型光學和空間望遠鏡以得到最大可能清晰的圖像。在此波段內,可觀察到星體;也可觀察到化學譜去分析星,星系和星雲的化學成份。
紫外,X-射線和伽瑪射線天文學:研究能量高的的天體,如雙脈沖星,黑洞及其它這類輻射不易進入大氣層。可用二種方法觀察這類電磁譜:空間為基地的望遠鏡和以地為基地的切倫科夫空氣望遠鏡。
除電磁輻射外在地球能觀察很少從遠距離輻射來的物體信息。已建立了一些重力波觀察,但很難觀察重力波。也建立了中微子觀察。已初步研究了太陽的情況。也已觀察到有高能的宇宙射線粒子沖擊地球大氣層。
可在不同時標觀察,大多光學觀察在分到小時內。變化快過這段時間的則看不到。但歷史顯示一些物體在世紀和千年內變化。另一方面,無線電觀察可在毫秒內(毫秒脈沖星)或成年長(脈沖星減速研究)。不同時標所得到的信息也不同。
在天體研究中,研究太陽有便利之處。因為它比其它星的距離近。可用不同方法觀察,了解較多。因此,從太陽所得的數據,可做為了解其它星的先導。
星如何變化,恆星如何演化的項目是常把各種星放在赫羅圖(Hertzsprung-Russell)中模型化。在這圖中可看到代表星體的狀態(從生成到滅亡)。天體的材量成份,常用(1)光譜。(2)無線電天文學。(3)中微子天文學進行分析。
理論天體物理 理論天體物理使用一些手段:包括分析模型化和計算機數字模擬。都各有自己的優點。分析模型化一般對不深入星體內部時較有利。數字模擬可指示存在的現象和尚未看到的效應。 理論天體物理努力去建造理論的模型和勾畫出這些模型的結果。這有助於幫助觀察者尋找駁到模型的數據,或選擇模型。
理論也企圖用新數據去建造新模型或更正模型。在不一致情況下,一般是對模型做最少修改去適合數據。一段時間內大量不一致的數據會導致放棄模型。
理論天體物理研究的項目包括:星體動力學和演化;星系的形成;磁流體動力學;宇宙間大尺寸物質結構;宇宙射線的起源;廣義相對論和物理宇宙學;包括弦(string)宇宙學和天體粒子物理。
天體物理中較廣泛接受的理論和模型包括:Lambda CDM 大爆炸模型,宇宙膨脹論,暗物質,暗能量和物理的基本理論。蟲洞(Wormholes)是還待求證的理論例子。
5. 請問 "理論天體物理"和「核天體物理」有什麼區別
第四個核天體,是研究像太陽呀這樣的發生聚變的星星的核反應,比如他們的質量有多大,能變成中子星,黑洞什麼的,和相對論沒太大關系;一二三五六七九都不是,不解釋了;你應該報理論天體物理,相對論肯定會有的,還有量子的東西,是量子引力的問題,學的東西就像超弦呀,圈量子引力之類的.
6. 物理有哪些分類(比如天體物理學,理論
物理學的分類不是固定不變的,隨著科學的發展,人們對物理現象的認識不斷深入,它上午分類不斷變化,分得越來越細。近代科學發展的初期,物理學還包括天文學、氣象學等部門,以後這些部門很快成為獨立的學科。經歷長期的發展,力學也成為獨立的學科,並產生了許多分支,如流體力學、彈性力學等。隨著物理學的廣泛應用,它與其他學科結合,還出現了一系列邊緣科學,如化學物理、天體物理、地球物理、生物物理等。與此同時,又分化出一些尖端科學技術部門,如原子能、半導體、激光等
按照研究方法的不同,物理學又可以分為實驗物理和議論物理倆大類。物理學是實驗的科學,實驗物理主要是通過觀察、測試為理論物理收集感性材料和發現物理事實,解決實驗設計和實驗過程中的技術問題。理論物理的主要任務是,把觀察.實驗得到的結果和已發現的原理、定律,形成對比,分析概括,並運用數學進行推理,研究物理量之間的定量關系,建立統一的物理理論體系。
物理學的發展,經歷了幾次大的飛躍。十六世紀以後,物理學採用了系統的實驗方法,在此基礎上發現了許多前所未見的事實,很快建立了一套完整的理論,在科學上人們把它稱為經典理論物理學,或叫古典理論物理學。經典物理學以經典力學、熱力學和統計物理學、經典點動力學為基礎,構成一個完整.嚴密的理論體系。這幾個體系的建立,標志著人類對物理現象認識的一次巨大飛躍,它對生產和科學的發展起了很大的推動作用。
到十九世紀末二十世紀初,物理學又發現了一系列新的實驗事實,如電子和放射性現象;邁克耳遜—莫雷測量以太實驗得出的負結果;黑體輻射實驗等。這些事實沖擊了經典物理理論,使得物理學經歷了一次比以前更為深刻的變革,由此誕生了現代物理學。研究高速(接近光速)物理現象的相對論,和研究微觀的量子力學,乃是現代物理學的兩大基礎理論。
現在,人類對物理現象的探索,已經在一條更為廣闊更為深入的陣線上展開,原子核物理和「基本」粒子物理學,凝聚態物理學、統一場論,是現代物理學中最活躍的部門。
7. 我想問下,理論物理和天文系對宇宙學,天體物理方面的涉及,研究有什麼區別
理論物理一般來理解即是物理的基本理論,對事物的規則和性質極為客觀。
天文物理則可以視為其的分支、專精項。但絕不會違背、超出理論物理的范疇。
8. 理論物理,天體物理問題
1)理論物理專業包含如下研究方向:粒子物理、誇克物質物理、高能碰撞唯象學、高能核天體物理以及理論生物物理。粒子物理方向,從理論和實驗兩方面研究物質的最基本構成、性質、相互作用及其規律;在原子核物理方向,從理論上研究高能重離子碰撞動力學及形成誇克物質的機理,從誇克物質的硬探針信號、誇克物質的色超導相變、誇克物質的耗散性質和集體效應、核環境中的微擾QCD理論、有限溫度場論等開展研究;建立粒子碰撞與粒子產生物理模型,預言誇克物質信號等。 培養目標:掌握堅實的理論物理基礎和系統的專門知識,熟悉理論物理專業有關方向的國內外研究歷史、現狀和發展方向,掌握一門外語,具有從事科學研究、高等學校教學工作或獨立擔負有關專門技術工作能力,成為全面發展,適應現代化需要的高層次人才。 考研應掌握堅實的基礎理論和系統的專門知識,具有科學的思維方法和分析能力以及較強的適應能力和及時獲取新知識的能力;同時還應具有較強的獨立工作能力和善於與不同背景、不同知識面的人合作的能力。應較為熟練地掌握一門外國語,能閱讀本專業的外文資料。畢業後能勝任高等院校、科研院所及高科技企業的教學、研究、開發和管理工作。 2)天體物理學是用物理學的理論、方法和技術,研究宇宙中各種天體的物理性質、化學組成和演化規律的學科。近半個世紀以來科學技術的迅猛發展,使人類的視野從單一光學波段進入全波段,同時發現了大量超高能、超高密、超強磁場等極端條件下的壯觀天象。本課程系統介紹天體物理學的基礎知識與基本概念,以及60年代以來天體物理學的新進展,並有重點地介紹某些領域的前沿課題。課程主要內容涉及:恆星的結構與演化、緻密星(白矮星、中子星與黑洞)、星際物質、星系與宇宙學。
9. 空間物理學、大氣物理學和天體物理學的區別
空間物理學
space physics
主要利用空間飛行器直接探測和研究宇宙空間中的物理過程的學科。空間科學的一個分支。由地球物理學、大氣物理學和天文學延伸而來。人們最初對高空中所發生的各種物理現象如極光、流星、夜光雲等,只能在地面觀測。隨著科學技術的發展,人們利用氣球、火箭等升空工具探測高層大氣的成分和密度、高空磁場、高能粒子、等離子體等,逐漸形成高層大氣物理學,這是空間物理學形成和發展的基礎 。1957年人造地球衛星發射成功,人類首次克服了大氣層的障礙,對廣漠的宇宙空間進行直接觀測,從而進入了空間時代。隨著空間科學技術的發展,探測區域由近地空間向外擴展到月球、行星和行星際空間。隨著對物理過程的動力學過程的研究,逐漸形成一門獨立的學科空間物理學。
研究對象
空間物理學的研究對象包括 :① 高層大氣。一般指60千米以上的地球大氣層,是空間物理學最先研究的領域。研究高層大氣成分、結構和動力學過程的學科,稱高層大氣物理學 。② 電離層。地球高層大氣的一個電離區域,一般認為高度范圍約為60~2000千米。電離層由太陽紫外線、X 射線和高能粒子等的作用而形成 。電離層能影響電波傳播方向、速度、相位、振幅和偏振狀態等。研究電波在電離層中的傳播可解決無線電通訊和無線電測速定位中的問題;反過來也可以由電波在電離層中受到的影響如吸收、反射、折射 、散射 、多普勒效應和法拉第效應等來探測電離層狀態。研究電波在電離層中傳播的基礎理論是磁離子理論。③磁層。20世紀60年代開始對地球磁層進行直接探測並進行詳細研究。磁層直接與太陽風、行星際磁場連接。太陽風的影響,是通過磁層傳遞給電離層和中性大氣。因此,磁層對探索、研究太陽大氣-行星際介質-磁層-電離層-中性大氣耦合過程具有重要意義。衛星和飛船的活動都受到磁層的磁場、輻射帶和等離子體的影響。④日球。太陽周圍、由太陽風及其所攜帶的行星際磁場起控製作用的空間區域。日球與星際介質的交界面稱日球頂。對日球的探測,主要在黃道面附近區域進行。⑤宇宙線。指來自宇宙空間的高能粒子流。一部分來自銀河系,一部分來自太陽。宇宙線在日球內的傳播過程中,與太陽風、行星際磁場和磁層等相互作用,使宇宙線成為研究這些區域的重要工具。⑥行星及其衛星。對太陽系各行星及其衛星的大氣層、電離層、磁層、重力場和磁場強度與地球所進行的對比研究,可對有關太陽系起源、地球某些現象的研究,起到啟發和推動作用。
空間物理探測 空間物理學是一門觀測性很強 的學科 。空間物理探測的主要對象有中性粒子、高能帶電粒子、等離子體、固體顆粒、低頻電磁波和等離子體波、磁場、電場 。通過對這些物理現象的探測,可了解地球大氣層、電離層 、磁層和行星際空間的基本結構,從而建立起高層大氣模型 、電離層模型、輻射帶模型和太陽光譜,發現了行星際磁場的扇形結構,建立了太陽風的模型。在擴大探測范圍深度和廣度,取得較長時間的變化規律數據後,進一步對空間物理過程的規律進行分析,了解空間物理狀態形成和變化的原因 。空間物理探測手段包括在宇宙空間進行直接探測的人造地球衛星、人造行星和行星際探測器,以及適於地球高層大氣的高空探測氣球和探空火箭,還有遍布地球表面進行連續測量的地面觀測台站網。它們各有所長,互相補充。
空間物理探測衛星 在離開地面幾百千米或更高的軌道上長期運行,衛星所載的儀器不受大氣層的影響,可直接對空間物理環境進行探測,因而成為空間物理探測的主要手段。由於衛星主要探測對象不同,要求探測儀器直接到達廣闊空間的各點,以便獲得盡可能大的探測范圍,因此這類衛星的軌道並不確定,有極軌道,也有低傾角軌道。軌道高度變化范圍大,近地點一般在幾百千米,遠地點可達數千、數萬 、十幾萬千米。由於衛星使用的空間物理探測儀器種類較多 ,對安裝位置、探測窗口、溫度控制和儀器之間的電磁相容性等要求各不相同,這些都對衛星的形狀和結構提出一些特殊的要求,所以空間物理探測衛星外形差別也很大。主要的空間物理探測衛星系列有:探險者號衛星系列、軌道地球物理台系列、國際日地探險者衛星系列、宇宙號衛星系列。中國1981年9月20日用一枚火箭同時發射了3 顆衛星,是中國第一組空間物理探測衛星。
大氣物理學
大氣物理學是研究大氣的物理現象、物理過程及其演變規律的大氣科學的分支學科。它主要研究大氣中的聲象,光象、電象、輻射過程、雲和降水物理、近地面層大氣物理、平流層和中層大氣物理等。它既是大氣科學的基礎理論部分,又是環境科學的一個部分。
人們對大氣中的許多物理現象,如虹、暈、華、雷、閃電等早巳注意,並進行過研究,但內容分散在物理、化學、天文、無線電等學科之中,把它們納入大氣物理學一個學科,則是近三、四十年中的事情。
20世紀40年代以來,隨著人類在大氣中活動范圍的迅速擴展,大氣物理學的研究領域不斷擴大。如為了改進大氣中的電波通信、光波通信、提高導彈制導水平,就需要了解它們所賴以傳播的大氣介質及相互作用,因此就要研究大氣的聲、光、電和無線電氣象;又如,為避免晴空湍流引起飛機墮毀的事故,就要研究大氣湍流。
由於工業生產排入大氣中的大量氣溶膠和污染物通過擴散造成大氣污染,有些通過沉降或降水形成酸雨等,又被送到地面,導致土地河流污染、造成對植物和人類的嚴重影響。既要發展生產,又必須使大氣不超過其對污染物質的稀釋能力,這就要詳細研究大氣邊界層的物理特性。
生產活動和人類的其他活動,影響著自然環境。如大氣中二氧化碳含量逐年增加,影響著大氣輻射程和氣候變化規律。這些又影響農業生產,特別是糧食生產。糧食問題導致對氣候變化的關注,進而促進了對大氣輻射問題的研究。
工農業用水逐年增加,就必須充分利用大氣中豐富的水分,這就要開發大氣中的水資源;此外,為避免或減輕天氣災害,又推動著人工影響天氣試驗研究的廣泛開展,從而促進了雲和降水物理學的研究。
20世紀60年代以來,遙感技術飛速地發展起來,輻射傳輸是遙感的基礎,由此推動著大氣輻射學的研究;人造衛星、電子計算機的發展,新技術(如激光、雷達、微波)的應用,給大氣物理研究提供了有力的探測工具,獲得了更多的探測資料,從而大大加速大氣物理學發展的進程。
大氣物理學主要包括大氣邊界層物理學、雲和降水物理學、雷達氣象學、無線電氣象學、大氣聲學、大氣光學和大氣輻射學、大氣電學、平流層和中層大氣物理學。它們都各有自己的特點:
大氣聲學、大氣光學,大氣電學和無線電氣象學,是研究大氣中聲、光、電的現象和聲波、電磁波在大氣中傳播的特性;雷達氣象學研究用氣象雷達探測大氣的原理和方法,及其在天氣分析預報、雲和降水物理中的應用;大氣輻射學研究輻射在地球大氣系統內的傳輸轉換過程和輻射平衡;雲和降水物理學研究雲和降水的形成、發展和消散的過程;大氣邊界層物理研究受地面影響較大的大氣低層的溫度、濕度、風等要素的水平和鉛直分布,大氣湍流和擴散,水汽和熱量傳輸等;平流層和中層大氣物理學研究對流層頂(10公里左右)到80~90公里大氣層中發生的物理過程。大氣過程常是多因素綜合作用的結果,故大氣物理諸方面常常相互聯系,如大氣電學同雲和降水物理學都研究雷暴。既各有側重,又緊密相關。
大氣物理學和大氣科學其他分支有緊密的聯系,如大氣物理過程受到天氣背景的制約,同時大氣物理研究和探測的結果,又廣泛用於天氣分析和預報,所以它和天氣學關系密切;雲動力學是大氣物理學和大氣動力學結合的產物;大氣物理學的許多內容涉及對氣候變化的研究;大氣物理學是大氣探測和應用氣象學的基礎,而這兩個學科的發展,又豐富了大氣物理學的內容。例如大氣物理為氣象雷達觀測提供原理依據,而雷達的氣象信息則為研究大氣物理過程提供了豐富的資料。
科學技術的許多新成就,推動大氣物理學向前發展,又不斷向大氣物理學提出新的要求,人類在大氣中活動頻繁,有意和無意地影響大氣,使大氣狀態變得更加復雜。如何進一步認識大氣的精細結構,深入了解大氣三維空間的演變,有效地利用、妥善地保護和不斷地改造大氣,是大氣物理學長期的重大任務。
其它大氣科學分支學科
大氣科學、氣候學、物候學、古氣候學、年輪氣候學、大氣化學、動力氣象學、大氣物理學、大氣邊界層物理、雲和降水物理學、雲和降水微物理學、雲動力學、雷達氣象學、無線電氣象學、大氣輻射學、大氣光學、大氣電學、平流層大氣物理學、大氣聲學、天氣學、熱帶氣象學、極地氣象學、衛星氣象學、生物氣象學、農業氣象學、森林氣象學、醫療氣象學、水文氣象學、建築氣象學、航海氣象學、航空氣象學、軍事氣象學、空氣污染氣象學
理論天體物理學
利用理論物理方法研究天體的物理性質和過程的一門學科。1859年,基爾霍夫根據熱力學規律解釋太陽光譜的夫琅和費線,斷言在太陽上存在著某些和地球上一樣的化學元素,這表明,可以利用理論物理的普遍規律從天文實測結果中分析出天體的內在性質,是為理論天體物理學的開端。理論天體物理學的發展緊密地依賴於理論物理學的進步,幾乎理論物理學每一項重要突破,都會大大推動理論天體物理學的前進。二十世紀二十年代初量子理論的建立,使深入分析恆星的光譜成為可能,並由此建立了恆星大氣的系統理論。三十年代原子核物理學的發展,使恆星能源的疑問獲得滿意的解決,從而使恆星內部結構理論迅速發展;並且依據赫羅圖的實測結果,確立了恆星演化的科學理論。1917年愛因斯坦用廣義相對論分析宇宙的結構,創立了相對論宇宙學。1929年哈勃發現了河外星系的譜線紅移與距離間的關系,以後人們利用廣義相對論的引力理論來分析有關河外天體的觀測資料,探索大尺度上的物質結構和運動,這就形成了現代宇宙學。近二十年來,在理論天體物理這一領域,可以看到理論物理與天體物理更廣泛更深入的結合,其中以相對論天體物理學、等離子體天體物理學、高能天體物理學等
從理論物理學的分支與天體物理學問題的聯系,可以看出目前理論天體物理的概貌。
輻射理論 研究類星體、射電源、星系核等天體的輻射,以及X射線源、γ射線源和星際分子的發射機制。
原子核理論 研究恆星的結構和演化,元素的起源和核合成(見元素合成理論),以及宇宙線問題。
引力理論 探討緻密星的結構和穩定性,黑洞問題,以及宇宙學的運動學和動力學。
等離子體理論 分析射電源的結構、超新星遺跡、電離氫區、脈沖星、行星磁層、行星際物質、星際物質和星系際物質等。
基本粒子理論 研究超新星爆發、天體中的中微子過程(見中微子天文學)、超密態物質的成分和物態等。
固態(或凝聚態)理論 研究星際塵埃、緻密星中的相變及其他固態過程。
理論天體物理的基本方法是把地球上實驗室范圍中發現的規律應用於研究宇宙天體。這種方法不僅對於說明和解釋已知的天體現象是有力的,而且還可以預言某些尚未觀測到的天體現象或天體。例如,在1932年發現中子之後不久,朗道、奧本海默等就根據星體平衡和穩定的理論預言可能存在穩定的緻密中子星。盡管這種預言中的天體與當時已知的所有天體差別極大(異乎尋常的高密度等),可是在三十多年後的1967年,預言終於被證實。另一方面,許多物理學概念首先是由研究天體現象得到的,後來又是依靠天體現象加以檢驗的。例如,首先是天體物理學家注意到充滿宇宙間的電離物質具有一系列特性,這對建立等離子體物理學這門學科起了極大的推動作用。又如,熱核聚變概念是在研究恆星能源時首次提出的。禁線也是受到天體光譜研究的刺激才得到深入探討的。
由於地面條件的限制,某些物理規律的驗證只有通過宇宙天體這個實驗室才能進行。有關廣義相對論的一系列關鍵性的觀測檢驗,都是靠研究天體現象來完成的。水星近日點進動問題、光線偏轉以及雷達回波的延遲是幾個早期的例子。理論天體物理學既是理論物理學用於天體問題的一門「應用」學科,又是用天體現象探索基本物理規律的「基礎」學科。無論從天文學角度來看,或是從物理學角度來看,理論天體物理學都是富有生命力的。
10. 天文學和天體物理學的區別
天文學是研究宇宙空間天體、宇宙的結構和發展的學科。內容包括天體的構造、性質和運行規律等。主要通過觀測天體發射到地球的輻射,發現並測量它們的位置、探索它們的運動規律、研究它們的物理性質、化學組成、內部結構、能量來源及其演化規律。
天體物理學是應用物理學的技術、方法和理論,研究天體的形態、結構、化學組成、物理狀態和演化規律的天文學分支學科。
從公元前129年古希臘天文學家喜帕恰斯目測恆星光度起,中間經過1609年伽利略使用光學望遠鏡觀測天體,繪制月面圖,1655~1656年惠更斯發現土星光環和獵戶座星雲,後來還有哈雷發現恆星自行,到十八世紀老赫歇耳開創恆星天文學,這是天體物理學的孕育時期。
十九世紀中葉,三種物理方法——分光學、光度學和照相術廣泛應用於天體的觀測研究以後,對天體的結構、化學組成、物理狀態的研究形成了完整的科學體系,天體物理學開始成為天文學的一個獨立的分支學科。
而天文學更為古老,已有6000年的歷史,是最古老的自然科學。