理論物理有哪些

Ⅰ 理論物理目前都有哪些方向

物理學的一個分支學科。它是研究物體的機械運動和平衡規律及其應用的。力學可分為靜力學、運動學和動力學三部分。靜力學是以討論物體在外力作用下保持平衡狀態的條件為主。運動學是撇開物體間的相互作用來研究物體機械運動的描述方法，而不涉及引起運動的原因。動力學是討論質點系統所受的力和壓力作用下發生的運動兩者之間的關系。力學也可按所研究物體的性質分為質點力學、剛體力學和連續介質力學。連續介質通常分為固體和流體，固體包括彈性體和塑性體，而流體則包括液體和氣體。 16世紀到17世紀間，力學開始發展為一門獨立的、系統的學科。伽利略通過對拋體和落體的研究，提出慣性定律並用以解釋地面上的物體和天體的運動。17世紀末牛頓提出力學運動的三條基本定律，使經典力學形成系統的理論。根據牛頓三定律和萬有引力定律成功地解釋了地球上的落體運動規律和行星的運動軌道。此後兩個世紀中在很多科學家的研究與推廣下，終於成為一門具有完善理論的經典力學。1905年，愛因斯坦提出狹義相對論，對於高速運動物體，必須用相對力學來代替經典力學，因為經典力學不過是物體速度遠小於光速的近似理論。20世紀20年代量子力學得到發展，它根據實物粒子和光子具有粒子和波動的雙重性解釋了經典力學不能解釋的微觀現象，並且在微觀領域給經典力學限定了適用范圍。
經典力學
經典力學的基本定律是牛頓運動定律或與牛頓定律有關且等價的其它力學原理，它是20世紀以前的力學，有兩個基本假定：其一是假定時間和空間是絕對的，長度和時間間隔的測量與觀測者的運動無關，物質間相互作用的傳遞是瞬時到達的；其二是一切可觀測的物理量在原則上可以無限精確地加以測定。20世紀以來，由於物理學的發展，經典力學的局限性暴露出來。如第一個假定，實際上只適用於與光速相比的低速運動情況。在高速運動情況下，時間和長度不能再認為與觀測者的運動無關。第二個假定只適用於宏觀物體。在微觀系統中，所有物理量在原則上不可能同時被精確測定。因此經典力學的定律一般只是宏觀物體低速運動時的近似定律。
牛頓力學
它是以牛頓運動定律為基礎，在17世紀以後發展起來的。直接以牛頓運動定律為出發點來研究質點系統的運動，這就是牛頓力學。它以質點為對象，著眼於力的概念，在處理質點系統問題時，須分別考慮各個質點所受的力，然後來推斷整個質點系統的運動。牛頓力學認為質量和能量各自獨立存在，且各自守恆，它只適用於物體運動速度遠小於光速的范圍。牛頓力學較多採用直觀的幾何方法，在解決簡單的力學問題時，比分析力學方便簡單。
分析力學
經典力學按歷史發展階段的先後與研究方法的不同而分為牛頓力學及分析力學。1788年拉格朗日發展了歐勒·達朗伯等人的工作，發表了「分析力學」。分析力學處理問題時以整個力學系統作為對象，用廣義坐標來描述整個力學系統的位形，著眼於能量概念。在力學系統受到理想約束時，可在不考慮約束力的情況下來解決系統的運動問題。分析力學較多採用抽象的分析方法，在解決復雜的力學問題時顯出其優越性。
理論力學
是力學與數學的結合。理論力學是數學物理的一個組成部分，也是各種應用力學的基礎。它一般應用微積分、微分方程、矢量分析等數學工具對牛頓力學作深入的闡述並對分析力學作系統的介紹。由於數學更深入地應用於力學這個領域，使力學更加理論化。
運動學
用純粹的解析和幾何方法描述物體的運動，對物體作這種運動的物理原因可不考慮。亦即從幾何方面來研究物體間的相對位置隨時間的變化，而不涉及運動的原因。
動力學
討論質點系統所受的力和在力作用下發生的運動兩者之間的關系。以牛頓定律為基礎，根據不同的需要提出了各種形式的動力學基本原理，如達朗伯原理、拉格朗日方程、哈密頓原理，正則方程等。根據系統現時狀態以及內部各部分間的相互作用和系統與它周圍環境之間的相互作用可預言將要發生的運動。
彈性力學
它是研究彈性體內由於受到外力的作用或溫度改變等原因而發生的應力，形變和位移的一門學科，故又稱彈性理論。彈性力學通常所討論的是理想彈性體的線性問題。它的基本假定是：物體是連續、均勻和各向同性的；物體是完全彈性體；在施加負載前，體內沒有初應力；物體的形變十分微小。根據上述假定，對應力和形變關系而作的數學推演常稱為數學彈性力學。此外還有應用彈性力學。如物體形變不是十分微小，可用非線性彈性理論來研究。若物體內部應力超過了彈性極限，物體將進入非完全彈性狀態。此時則必須用塑性理論來研究。
連續介質力學
它是研究質量連續分布的可變形物體的運動規律，主要討論一切連續介質普遍遵從的力學規律。例如，質量守恆、動量和角動量定理、能量守恆等。彈性體力學和流體力學有時綜合討論稱為連續介質力學。
力的含義
物體之間的相互作用稱為「力」。當物體受其他物體的作用後，能使物體獲得加速度（速度或動量發生變化）或者發生形變的都稱為「力」。它是物理學中重要的基本概念。在力學的范圍內，所謂形變是指物體的形狀和體積的變化。所謂運動狀態的變化指的是物體的速度變化，包括速度大小或方向的變化，即產生加速度。力是物體（或物質）之間的相互作用。一個物體受到力的作用，一定有另一個物體對它施加這種作用，前者是受力物體，後者是施力物體。只要有力的作用，就一定有受力物體和施力物體。平常所說，物體受到了力，而沒指明施力物體，但施力物體一定是存在的。不管是直接接觸物體間的力，還是間接接觸的物體間的力作用；也不管是宏觀物體間的力作用，還是微觀物體間的力作用，都不能離開物體而單獨存在的。力的作用與物質的運動一樣要通過時間和空間來實現。而且，物體的運動狀態的變化量或物體形態的變化量，取決於力對時間和空間的累積效應。根據力的定義，對任何一個物體，力與它產生的加速度方向相同，它的大小與物體所產生的加速度成正比。且兩力作用於同一物體所產生的加速度，是該兩力分別作用於該物體所產生的加速度的矢量和。 力是一個矢量，力的大小、方向和作用點是表示力作用效果的重要特徵，稱它為力的三要素。力的合成與分解遵守平行四邊形法則。在國際單位制（SI）中，規定使質量為一千克的物體，產生加速度為1米/秒2的力為1牛頓，符號是N。（1千克力=9．80665牛頓。1牛頓=105達因） 力的種類很多。根據力的效果來分的有壓力、張力、支持力、浮力、表面張力、斥力、引力、阻力、動力、向心力等等。根據力的性質來分的有重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等等。在中學階段，一般分為場力（包括重力、電場力、磁場力等），彈力（壓力、張力、拉力等），摩擦力（靜摩擦力、滑動摩擦力等）。
力的三要素
力的大小、方向和作用點合稱為「力的三要素」。常用有向線段來表示力。線段的長度跟力的大小成正比，箭頭表示力的方向，線段的起點表示力的作用點。用上述方式表示力叫「力的圖示法」。當考慮有關力的問題時，必須考慮這三個要素。
物性
是物理學的內容之一，是研究有關物質的氣、液、固三態的力學和熱學性質的科學。物性學原指研究物質三態的機械性質和熱性質的學科。隨著對物質性質的研究，逐漸由力學和熱學擴展到電磁學、光學等方面，物性學所涉及的范圍太廣，現已不再作為一門單獨的學科，而將其內容分別納入有關的部門。
物理變化
指物質的狀態雖然發生了變化，但一般說來物質本身的組成成分卻沒有改變。例如：位置、體積、形狀、溫度、壓強的變化，以及氣態、液態、固態間相互轉化，氣態轉化為液態叫液化，液態轉化為固態叫凝固，固態轉化為液態叫融化，液態轉化為氣態叫氣化，固態轉化為氣態叫升華，氣態轉化為固態叫凝華。還有物質與電磁場的相互作用，光與物質的相互作用，以及微觀粒子（電子、原子核、基本粒子等）間的相互作用與轉化，都是物理變化。
物質
物質為構成宇宙間一切物體的實物和場。例如空氣和水，食物和棉布，煤炭和石油，鋼鐵和銅、鋁，以及人工合成的各種纖維、塑料等等，都是物質。世界上，我們周圍所有的客觀存在都是物質。人體本身也是物質。除這些實物之外，光、電磁場等也是物質，它們是以場的形式出現的物質。 物質的種類形態萬千，物質的性質多種多樣。氣體狀態的物質，液體狀態的物質或固體狀態的物質；單質、化合物或混合物；金屬和非金屬；礦物與合金；無機物和有機物；天然存在的物質和人工合成的物質；無生命的物質與生命物質以及實體物質和場物質等等。物質的種類雖多，但它們有其特性，那就是客觀存在，並能夠被觀測，以及都具有質量和能量。
物體
由物質構成的，佔有一定空間的個體都稱為物體。通過人類感覺器官可感覺到它存在的客觀現實。
張力
被拉伸的弦、繩等柔性物體對拉伸它的其他物體的作用力或被拉伸的柔性物體內部各部分之間的作用力。例如，某繩AB可以看成是A C和C B兩段組成，其中C為繩A B中的任一橫截面，AC段和CB段的相互作用力就是張力。在繩的截面上單位面積所受的張力稱為張應力。
力的單位
在m·kg·s制中力的單位是「牛頓」。力的大小，習慣上用重量的單位。若在彈簧秤上掛500克的砝碼時的伸長長度與用手拉彈簧秤的伸長長度相同時，手的拉力便與500克砝碼的重力大小相同。因此，與500克的重量同樣作用的力，就用500克的力來表示。但實際上，克、千克都是質量的單位，克重或千克重等重量單位是屬於力的一種重力單位，不能代表全部，而且在計算上數值不同，故有力之絕對單位。依牛頓力學的定義：力=質量×加速度。使質量為1千克的質點，在力的方向產生1米/秒2的加速度時，則稱該力為1千克·米/秒2=1牛頓。因質點受地球引力作用，下落時的重力加速度為g=9．8米/秒2，故質量為1千克的質點的重量G=mg=1×9．8千克·米/秒2=9．8牛頓。
牛頓
它是國際單位制中力的單位。使質量是1千克的物體獲得1米·秒-2加速度的力叫作1「牛頓」。符號用N表示。（1牛頓=105達因）。
重力
離引力場場源比較近的引力場叫做重力場，物體受到重力場的力叫做重力。引力場物質因為有質量而相互吸引的力叫做萬有引力，簡稱引力。實物周圍普遍存在引力場，處在引力場之中的實物會受到引力。產生引力場的實物叫做引力場的場源，簡稱場源。關於重力有各種不同的解釋，如，是一個物體在宇宙中受到其他物體萬有引力作用的總合；重力即地球對物體的吸引力；重力是由於地球的吸引而使物體受到的力；宇宙中的每個質點與其它質點之間，都存在著一種引力性的相互作用，與兩質點質量的乘積成正比，與其間距離的平方成反比，這種相互作用稱為「重力」。 上述幾種講法雖略有區別，但強調了它們的本質是引力。因為處於引力場的物體都受到重力，重力的本質是引力相互作用。地面附近的物體，由於其它天體距離它很遠，地球上其它物體對它的萬有引力很小，所以該物體的重力是指地球對它的萬有引力，其方向指向地心。離地面愈遠，重力愈小。同一物體在地球上不同地點重力也稍有不同，從赤道到兩極重力是逐漸增加的，因為地球是一個扁球體，其赤道處半徑大於兩極半徑。地球上的物體隨地球的自轉而作勻速圓周運動，作勻速圓周運動的物體所需的向心力，來源於地球對物體的引力。向心力與重力同為引力的分力。由於地球上各地的地形與地質構造不同，物體在地球上不同的地點引力將有所變化，而物體的重力也隨之而變化。利用這種重力的變化可以探礦（可探測煤、鐵、銅礦及石油的蘊藏量等）。
重量
在地球表面附近，物體所受重力的大小，稱為「重量」。地球表面上的物體，除受地球對它的重力作用外，由於地球的自轉，還將受到慣性離心力的作用，這兩個力的合力的大小稱為該物體的重量。習慣上人們認為：物體所受到的重力就是它本身的重量。對重量的解釋有許多說法，例如，重量就是重力；物體的重量就是地球對該物體的萬有引力；重量即物體所受重力的大小；重量是物體靜止時，拉緊豎直懸繩的力或壓在水平支持物上的力。 上述幾種講法，有的強調重量即重力，是矢量，它們的本質是引力。有的強調重力不是矢量，重量是重力的大小，是標量。還有的是以測量法則作為重量的定義。這些不同的定義只是解釋的不同而已，談不到對與錯。 質量為1千克的物體，在緯度45°的海平面上所受的重力即重量稱為1千克力。不同的物體重量不同，同一物體在地球上的位置不同，它的重量也有差異。1千克的物體，在赤道上稱得重量是0．973千克力，而在北極稱之則是1．26千克力。同一物體所處位置不同，其質量不變，而重量則愈近兩極和愈近地面則愈大（這體現了地球自轉的離心力會讓物體重量變輕）。

Ⅱ 理論物理有哪些方向的知識

理論物理（Theoretical Physics ）是從理論上探索自然界未知的物質結構、相互作用和物質運動的基本規律的學科。理論物理的知識體系發源於近代歐洲在十五、六世紀的思想革命時期。理論物理的研究領域涉及粒子物理與原子核物理、統計物理、凝聚態物理、宇宙學等，幾乎包括物理學所有分支的基本理論問題。理論物理一方面探索基本粒子的運動規律，同時也探索各種復雜條件下物理規律的表現形式。

物理學是人類現代文明的重要組成部分，它伴隨著文明的進步而不斷發展，是人類的物質創造和精神思考的成果，同時它強有力地推動了人類文明進一步發展。可以說，物理學是現代人類社會最重要的塑造力量之一，它不僅是各種宏偉的、精密的物質成果的直接基礎，而且深刻地影響了人類的哲學觀點、政治觀點、經濟和文化活動方式，重塑了人類對自身和對宇宙的認識。理論物理學作為物理學的重要分支起著基礎作用，其功能和意義不僅完全具備上述的各個方面，而且具有自身的特點。

理論物理的知識體系發源於近代歐洲在十五、六世紀的思想革命時期。哥白尼首先提出「日心說」挑戰宗教神學體系，開創現代天文學；與哥白尼同時代的開普勒再接再厲，以嚴謹的數學語言對「日心說」做出了正確的、完整的描述，為這個理論奠定了更堅實的基礎。伽利略承前啟後，創立了現代自然科學研究的方法：對物理理象進行實驗研究並把實驗的方法與數學方法、邏輯論證相結合。愛因斯坦曾經評價伽利略的科學研究方法是人類思想史上最偉大的成就之一，是物理學的真正開端。

Ⅲ 請問理論物理都有哪些內容

理論物理學基本上就是數學為主。
比如要學習場論，離散數學，矩陣，微積分，泛函分析，範式等等，還要學習物理學的比如量子力學，電磁場，光學，相對論，放射性，近代物理等等

建議看看愛因斯坦，奧本海默，海森堡，薛定厄，萊布尼茲的自傳，就了解理論物理學的框架了

Ⅳ 理論物理有哪些分支詳細介紹一下

理論物理是從理論上探索自然界未知的物質結構、相互作用和物質運動的基本規律的學科。
理論物理的分支：
理論物理的研究領域涉及粒子物理與原子核物理、統計物理、凝聚態物理、宇宙學等，幾乎包括物理學所有分支的基本理論問題。

Ⅳ 物理學分支有哪些

物理學大可以分為六個大類：力學、光學、聲學、電磁學、量子物理學、固體物理學。

1.力學（力學作為物理學發展的最重要模塊，其分支也是最為龐大的）

靜力學 動力學 流體力學 分析力學 運動學 固體力學 材料力學 復合材料力學 流變學 結構力學 彈性力學 塑性力學 爆炸力學 磁流體力學 空氣動力學 理性力學 物理力學 天體力學 生物力學 計算力學 熱學 熱力學
2.光學

幾何光學 波動光學 大氣光學 海洋光學 量子光學 光譜學 生理光學 電子光學 集成光學 空間光學
3.聲學

次聲學 超聲學 電聲學 大氣聲學 音樂聲學 語言聲學 建築聲學 生理聲學 生物聲學 水聲學
4.電磁學

磁學 電學 電動力學
5.量子物理學

量子力學 核物理學 高能物理學 原子物理學 分子物理學
6.固體物理學

高壓物理學 金屬物理學 表面物理學

此外，物質的各種存在形式和運動形式之間普遍存在著聯系。隨著學科的發展，這種聯系逐步顯示出來。物理學也和其他學科相互滲透，產生一系列交叉學科，如：化學物理、生物物理、大氣物理、海洋物理、地球物理、天體物理等等。

數學對物理學的發展起了重要的作用，反過來物理學也促進數學的發展。在物理學的基礎性研究過程中，形成和發展出來的基本概念、基本理論、基本實施手段和精密的測試方法，已成為其他許多學科的重要組成部分，並產生了良好的效果。這對於天文學、化學、生物學、地學、醫學、農業科學都是如此。

物理學研究的重大突破導致生產技術的飛躍已經是歷史事實。反過來，發展技術和生產力的要求，也有力地推動物理學研究的發展，固體物理、原子核物理、等離子體物理、激光研究、現代宇宙學等之所以迅速發展，是和技術及生產力發展的要求分不開的。

Ⅵ 理論物理有哪些研究方向

主要研究方向 
1、高溫超導體機理、BEC理論及自旋電子學相關理論研究。
2、凝聚態理論；
3、原子分子物理、量子光學和量子信息理論；
4、統計物理和數學物理。
5、凝聚態物理理論、計算材料、納米物理理論
6、自旋電子學，Kondo效應。
7、凝聚態理論、第一原理計算、材料物性的大規模量子模擬。
8、玻色-愛因斯坦凝聚, 分子磁體, 表面物理，量子混沌。 
凝聚態物理 
主要研究方向 
1、非常規超導電性機理，混合態特性和磁通動力學。
（1）高溫超導體輸運性質，超導對稱性和基態特性研究。
（2）超導體單電子隧道譜和Andreev反射研究。
（3）新型Mott絕緣體金屬－絕緣基態相變和可能超導電性探索。
（4）超導體磁通動力學和渦旋態相圖研究。
（5）新型超導體的合成方法、晶體結構和超導電性研究。
2、高溫超導體電子態和異質結物理性質研究
（1）高溫超導體和相關氧化物功能材料薄膜和異質結的生長的研究。
（2）鐵電體極化場對高溫超導體輸運性質和超導電性的影響的研究。
（3）高溫超導體和超大磁電阻材料異質結界面自旋極化電子隧道效應的研究。
（4）強關聯電子體系遠紅外物性的研究。
3、新型超導材料和機制探索
（1）銅氧化合物超導機理的實驗研究
（2）探索電子—激子相互作用超導體的可能性
（3）高溫超導單晶的紅外浮區法制備與物理性質研究
4、氧化物超導和新型功能薄膜的物理及應用研究
（1）超導/介電異質薄膜的制備及物性應用研究
（2）超導及氧化物薄膜生長和實時RHEED觀察
（3）超導量子器件的研究和應用
（4）用於超導微波器件的大面積超導薄膜的研製
5、超導體微波電動力學性質，超導微波器件及應用。
6、原子尺度上表面納米結構的形成機理及其輸運性質
（1）表面生長的動力學理論；
（2）表面吸附小系統(生物分子，水和金屬團簇)原子和電子結構的第一性原理計算；
（3）低維體系的電子結構和量子輸運特性 (如自旋調控、新型量子尺寸效應等)。. 7、III-V族化合物半導體材料及其低維量子結構制備和新型器件探索
（1）寬禁帶化合物（In/Ga/AlN，ZnMgO）半導體及其低維量子結構生長、物性、微結構以及相互關系的研究，寬禁帶化合物半導體新型微電子、光電子器件探索；
（2）砷化鎵基、磷化銦基新型低維異質結材料的設計、生長、物性研究及其新型微電子/光電子器件探索；
（3）SiGe/Si應變層異質結材料的制備及物性研究。
8、新穎能源和電子材料薄膜生長、物性和器件物理
（1）納米太陽能轉換材料制備和器件研製；
（2）納米金剛石薄膜、碳氮納米管/硼碳氮納米管的CVD、PVD制備和場發射及發光性質研究；
（3）負電親和勢材料的探索與應用研究；
（4）納米硅基發光材料的制備與物性研究；
（5）有序氧化物薄膜制備和催化性質。
9、低維納米結構的控制生長與量子效應
（1）極低溫強磁場雙探針掃描隧道顯微學和自旋極化掃描隧道顯微學；
（2）半導體/金屬量子點/線的外延生長和原子尺度控制；
（3）低維納米結構的輸運和量子效應；
（4）半導體自旋電子學和量子計算；
（5）生物、有機分子自組裝現象、單分子化學反應和納米催化。
10、生物分子界面、激發態及動力學過程的理論研究
（1）生物分子體系內部以及生物分子-固體界面（主要包括氧化物表面、模擬的細胞表面和離子通道結構）的相互作用的第一原理計算和經典分子動力學模擬；
（2）界面的幾何結構、電子結構、輸運性質及對生物特性的影響；
（3）納米結構的低能激發態、光吸收譜、電子的激發、馳豫和輸運過程的研究，電子-原子間的能量轉換和耗散以及飛秒到皮 秒時段的含時動力學過程的研究。
11、表面和界面物理
（1）表面原子結構、電子結構和表面振動；
（2）表面原子過程和界面形成過程；
（3）表面重構和相變；
（4）表面吸附和脫附；
（5）表面科學研究的新方法/技術探索。
12、自旋電子學；
13、磁性納米結構研究；
14、新型稀土磁性功能材料的結構與物性研究；
15、磁性氧化物的結構與物性研究；
16、磁性物質中的超精細相互作用；
17、凝聚態物質中結構與動態的中子散射研究；
18、智能磁性材料和金屬間化合物單晶的物性研究；
19、分子磁性研究；
20、磁性理論。
21、納米材料和介觀物理
研究內容：
發展納米碳管及其它一維納米材料陣列體系的制備方法；模板生長和可控生長機理研究；界面結構，譜學分析和物性研究；納米電子學材料的設計、制備，納米電子學基本單元器件物理。
22、無機材料的晶體結構，相變和結構－性能的關系
研究內容：
在材料相圖相變研究的基礎上，探索合成新型功能材料，為先進材料的合成和性能優化提供科學依據；在晶體結構測定的基礎上，探討材料結構-性能之間的內在聯系，從晶體結構的微觀角度闡明先進材料物理性質的機制，設計合成具有特定

Ⅶ 理論物理包括哪些詳細一些 謝謝

研究范圍包括粒子物理理論、原子核理論、凝聚態理論、統計物理、光子學理論、原子分子理論、等離子體理論、量子場論與量子力學、引力理論、數學物理、理論生物物理、非線性物理、計算物理等。

Ⅷ 理論物理學什麼

要學理論物理主要有以下幾門課程：
數學准備：微積分,數學物理方法,群論
基礎物理：力學,熱學,光學,電磁學,原子物理/現代物理
中等物理：「四大力學」——理論力學,電動力學,量子力學,熱力學與統計物理,
此外還有固體物理和計算物理
高等物理：相對論,高等量子力學,量子場論,高等統計,核物理,粒子物理
上面提到的是理論物理專業的必修課,全部看完後基本就算入門了.
總的來說學理論物理不需要什麼基礎的,從易到難,一步一步地學,堅持下來會有成果的.

Ⅸ 包含理論物理學的專業有哪些

理論物理是單獨的一個專業
現在本科學校招生大都是大專業，比如物理學或著最多分基礎物理和應用物理，基本不再細分了