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什麼是基礎物理理論

發布時間:2023-02-02 09:11:02

Ⅰ 大學課程中 大學物理學、基礎物理學、普通物理學 有什麼區別

大學課程中大學物理學、基礎物理學、普通物理學三者的區別從難易

一,從難易角度看區別

大學物理學,是那些非物理專業需要學習的物理課,和高中文科班學的物理相似,不是很重要也很簡單。

基礎物理學是那些理科學校學習的物理基礎,雖說是基礎但學起來會感到難。也是這三個中最難的。

普通物理學是指那些工科學校學習的物理,相對要簡單些。

二,從內容上看區別

大學物理學全書共13章涉及力學、熱學、電磁學、振動和波、波動光學、狹義相對論和量子物理基礎等。

基礎物理學全書共十九章,主要介紹剛體的轉動、流體力學、振動學、波動學、相對論、氣體動理論、靜電場、靜電場中的導體和電介質。

直流電路、電流的磁場、電磁感應、光的干涉、光的衍射、光的偏振、光的吸收與散射、光的量子性、量子力學基礎、激光、原子核與粒子物理。

普通物理學包括:牛頓力學、熱學、電磁學、光學、原子物理學,但不包括」相對論「和"量子力學"以及物理學的前沿內容。

(1)什麼是基礎物理理論擴展閱讀:

大學物理,是大學理工科類的一門基礎課程,通過課程的學習,使學生熟悉自然界物質的結構,性質,相互作用及其運動的基本規律,為後繼專業基礎與專業課程的學習及進一步獲取有關知識奠定必要的物理基礎。但工科專業以力學基礎和電磁學為主要授課。

通過課程的學習,使學生逐步掌握物理學研究問題的思路和方法,在獲取知識的同時,使學生擁有建立物理模型的能力,定性分析、估算與定量計算的能力,獨立獲取知識的能力,理論聯系實際的能力都獲得同步提高與發展。

開闊思路,激發探索和創新精神,增強適應能力,提升其科學技術的整體素養。通過課程的學習,使學生掌握科學的學習方法和形成良好的學習習慣,形成辯證唯物主義的世界觀和方法論。

本教學大綱適用4年制 高中起點本科層次物理專業《普通物理學》課程。一方面為學生較系統地打好必要的物理基礎,使學生對物理學的方法、概念和物理圖象,以及其歷史、現狀和前沿等方面,從整體上有個全面的了解.

另一方面使學生初步學習到科學的思維方法和研究問題的方法,培養獨立獲取知識的能力,提高人才科學素質的作用。 《普通物理學》是一門基於微積分水平的重要基礎課程,適合在一年級第二學期和二年級第一學期開設。

普通物理學著重介紹各種物理現象和基本的物理方法,大部分內容屬於經典物理學的范圍。其脈絡主要是根據人們對日常生活現象的常識性劃分。

日常生活中的物理現象一般被分為「力、熱、聲、光、電、磁」等,普通物理也相應分為經典力學(含聲學)、熱學、電磁學和光學。普通物理學的許多基礎概念在中學就已經引入。但大學中的科學和工程科目一般都要求系統的學習普通物理學。

此外,高中物理完全可以被視為大學普通物理學的簡化和縮略,只不過高中的物理僅僅利用初等數學加以研究。

參考資料:網路——大學物理

網路——普通物理學

網路——基礎物理學

Ⅱ 什麼是物理理論

理論物理

一、學科概況
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。
二、培養目標
1.博士學位 應具備堅實的理論物理基礎和廣博的現代物理知識,了解理論物理學科的現狀及發展方向,有扎實的數學基礎,熟練掌握現代計算技術,能應用現代理論物理方法處理相關學科中發現的有關理論問題。具有獨立從事科學研究的能力,具有嚴謹求實的科學態度和作風,在國際前沿方向或交錯領域中有較深入的研究,並取得有創造性的成果。至少掌握一門外國語,能熟練地閱讀本專業的外文資料,具有一定的寫作能力和進行國際學術交流的能力。畢業後可獨立從事前沿理論課題的研究,並能開辟新的研究領域。學位獲得者應能勝任高等院校、科研院所及高科技企業的教學」研究、開發和管理工作。
2.碩士學位 應有扎實的理論物理基礎和相關的背景知識,了解理論物理學科的現狀及發展方向,掌握研究物質的微觀及宏觀現象所用的模型和方法等專業理論以及相關的數學與計算方法,有嚴謹求實的科學態度和作風,具備從事前沿課題研究的能力。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。
三、業務范圍
1.學科研究范圍 理論物理是在實驗現象的基礎上,以理論的方法和模型研究基本粒子、原子核、原子、分子、等離子體和凝聚態物質運動的基本規律,解決學科本身和高科技探索中提出的基本理論問題。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。
2.課程設置 高等量子力學、高等統計物理、量子場論、群論、規范場論、現代數學方法、計算物理、凝聚態理論、量子多體理論、粒子物理、核理論、非平衡統計物理、非線性物理、廣義相對論、量子光學、理論生物物理、天體物理、微分幾何、拓撲學等。
四、主要相關學科
粒子物理與原子核物理,原子和分子物理,凝聚態物理,等離子體物理,聲學,光學,無線電物理,基礎數學,應用數學,計算數學,凝聚態物理,化學物理,天體物理,宇宙學,材料科學,信息科學和生命科學

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目前主要研究方向:
(一)、粒子物理和量子場論
粒子物理學是研究物質微觀結構及基本相互作用規律的物理學前沿學科。粒子物理理論作為量子場的基本理論,取得了極大的成功。粒子物理標准模型的建立是二十世紀物理學的重大成就之一,它能統一描述目前人類已知的最小"粒子"(誇克、輕子、光子、膠子、中間玻色子、Higgs 粒子)的性質及強、電、弱三種基本相互作用。粒子物理學有許多研究方向,例如:強子物理、重味物理、輕子物理、中微子物理、標准模型精確檢驗、對稱性和對稱性破壞、標准模型擴展等等。
當前,該所開展的粒子物理理論研究主要圍繞粒子物理標准模型中尚未解決的一些基本問題和有關實驗所暗示的新物理進行。其主要內容為:電弱對稱性破缺機制,CP破壞和費米子質量起源,太陽和大氣中微子失蹤之謎以及粒子物理中的一些重要問題,量子色動力學的低能動力學,量子味動力學,手征微擾理論,重味誇克有效場論,手征對稱性和誇克禁閉,格點規范理論,重味物理,中微子物理,強子結構和性質,超高能碰撞等。研究中特別注意各種新理論和新模型,如:超對稱理論和模型,超對稱大統一模型,兩個或多個Higgs模型,味對稱規范模型。在研究方式上注重緊密與實驗結合,並以實驗為基礎,探索超出標准模型的新理論和新模型以及新的物理概念,運用和發展量子場論、群論、數學物理和計算物理等理論物理方法,開展與粒子物理前沿相關的量子場論研究。此外,重視與其他學科的交叉,開展粒子天體物理,粒子宇宙學和粒子核物理以及與粒子物理有關的超弦理論唯象學的研究。

(二)、超弦理論和場論
量子場論是研究微觀世界的基本工具,屬於重要的前沿領域,它的研究成果直接地影響理論物理許多分支領域的進展。弦理論是在量子場論基礎上發展起來的一種新的物理模型,它避免了通常場論中遇到的紫外發散等問題,是當前統一四種相互作用理論的重要嘗試。
目前該所在此方向的研究課題為:
1、量子場論及超弦理論,特別是其非微擾問題;弦理論的最新發展;
2、場論(特別是規范場論)及弦理論的數學工具,包括非對易幾何,幾何量子化等以及非對易空間上的規范場論、離散群或離散點集上規范場論、用非線性聯絡的規范場論等。
3、各種數學物理和計算物理問題;
4、低維場論,特別是與低維凝聚態物理有關的場論;
5、與粒子物理相聯系的量子場論問題;弦理論在粒子物理中的應用;
6、與引力理論相關的量子場論問題,包括源於弦理論的量子引力、黑洞熵的起源等等。

(三)、引力理論與宇宙學
愛因斯坦的廣義相對論是一個十分成功的經典引力理論,將引力量子化從而 建立一個自恰的量子引力理論是當前理論物理的一大重要任務。與廣義相對論相比,標量-張量引力論具有很強的競爭力。廣義相對論在宇宙學及天體物理中的應用(包括大爆炸宇宙模型、中子星和黑洞、引力透鏡以及引力波的預言)已取得巨大成功,但是,許多疑難問題有待解決。例如,奇性困難,暗物質的構成及其存在形式、物理性質、在宇宙中的佔有比例及其對宇宙演化的作用,物質反物質的不對稱性,宇宙常數和暗能量問題,原初核合成,宇宙早期相變過程的拓撲缺陷問題,宇宙早期暴漲模型的建立,黑洞的量子力學,引力的全息性質等。
國際上若干大型的空間和地面天文觀測裝置(包括大型望遠鏡、引力波天文台、等效原理的檢驗裝置等等)將在今後若干年內投入使用,這將對現有的宇宙學模型、引力波的預言以及等效原理的正確性提供更精確的檢驗,隨之而來的將是宇宙學和引力論的迅速發展,為理論工作提供更多獲取重要成果的機遇。
理論物理所在本方向的研究圍繞上述疑難問題開展。 (四)、凝聚態理論和計算凝聚態物理
復雜性和多樣性是多體微觀量子世界的基本特徵,對其規律性的探索是凝聚態理論研究的核心。這方面的每一次突破,例如能帶論和超導的BCS理論的建立,都對量子多體物理的應用和微觀世界的認識產生了深刻的變革,其成果交叉滲透到數學、化學、材料、信息、計算機等許多學科和領域。近年來,在陶瓷材料、半導體異質結及其它低維固體材料中發現的大量反常物理現象召喚著新的電子論的誕生。對這些新的物理現象的研究是該所研究人員的一個中心任務,主要的研究方向包括:
量子Hall效應、高溫超導電性、巨磁阻等強關聯系統的物理機理、量子液體及量子臨界現象;
量子多體理論方法,特別是數值計算的方法的探索和應用。計算方法包括密度矩陣重整化群、量子蒙特-卡羅計算、從頭計算等;
量子點、線、碳管等納米材料、半導體材料或結構中的非平衡量子輸運及自旋電子學;
格點系統中的量子反散射與可積問題研究。

(五)、統計物理與理論生命科學
統計物理學研究方法極為普遍,研究對象廣泛,它是微觀到宏觀的橋梁,簡單到復雜的階梯,理論到應用的途徑。從生物大分子序列分析,到認識其空間結構,到理解生命活動中的物理化學過程,生命科學提出了大量富有挑戰性的統計物理問題。這些問題的研究將深化對生命現象本質的認識,同時也將促進統計物理學本身的發展。
該所過去在本研究方向上重點開展了相變理論與臨界現象、非線性動力學等方面的研究,目前研究重點集中在有限系統臨界現象、重整化群方法、生物大分子序列分析以及生物體系中的輸運問題等方面,探討由生命科學激發的具有普遍意義的統計物理問題。生物信息學研究是本方向的熱點,該所研究人員與北京華大基因研究中心有很密切的合作關系,在水稻基因組研究工作中已作出重要創新性成果。

(六)、理論生物物理
雙親分子膜是凝聚態物理軟物質,或者叫復雜流體的前沿研究對象,是物理、化學、生物學交叉學科的研究課題。該所研究人員主要是運用微分幾何方法,以液晶為模型,研究雙親分子膜的形狀及其相變問題,已作出一組有國際影響的工作。現在本方向的研究正在向單分子膜、生物大分子與它們的生物功能聯系(DNA單分子彈性、蛋白質折疊等)的理論探索擴展。

(七)、原子核理論
從20世紀九十年代中期開始到本世紀初的十年內,國際上先後有一批超大型核物理實驗裝置投入運行,如TJNAF(CEBAF),RIB,RHIC 等等,核物理的發展進入了一個新階段。這些新的巨型裝置為從更深入的層次上研究核子-核子相互作用、核內的短程行為和核結構、各種極端條件下的核現象、核性質和多體理論方法提供了很好的機遇。在未來十年中,該所的研究人員將集中力量開展超重元素的性質及其合成途徑,極端條件下的原子核結構,核天體物理及核內誇克效應等方面的研究,以求得對原子核運動規律的新認識。

(八)、量子物理、量子信息和原子分子理論
目前高技術的發展使得以前無法得到的極端物理條件(如極端強場、超低溫度和可控的介觀尺度)在實驗室中得以實現。在這些特殊條件下,物質與光場的相互作用過程會呈現出一系列全新的物理現象,使得人們能重新認識物理學基本問題,導致新興學科分支(如量子信息)的建立。
量子信息是以量子力學基本原理為基礎、充分利用量子相乾的獨特性質(量子並行和量子糾纏),探索以全新的方式進行計算、編碼和信息傳輸的可能性,為突破晶元元件尺度的極限提供新概念、新思路和新途徑。量子力學與信息科學結合,充分顯示了學科交叉的重要性,可能會導致信息科學觀念和模式的重大變革。該所本方向的研究將基於量子物理基本問題的理論和最新實驗的結合, 鼓勵學科間的交叉滲透。發揮理論物理對量子信息研究具有前瞻性和指導性的作用,瞄準國際前沿,立足思想創新、探索和解決當前量子信息前沿領域的關鍵理論性問題。
目前該所在此方向上的研究課題主要為:
1.量子測量和量子開系統的基本問題:包括量子系統與經典系統相互作用,量子到經典過渡的基本模型,微觀信息宏觀提取的理論機制,量子耗散和量子退相干理論;也包括發展和應用實際的量子測量理論,探討提高探測量子態效率的可能性。
2. 特殊量子態的基本特性。包括研究各種宏觀量子態(原子玻色-愛因斯坦凝聚和原子激光,介觀電流,微腔激子-極化子)的基本特性和運動規律,並探索它們作為量子信息載體的可能性.也包括超冷囚禁原子、分子系統與受限光場的相互作用,如腔量子電動力學和原子光學。
3.量子信息方案的物理基礎。包括演化過程的動力學控制、糾纏態的度量,多粒態的局域制備和純化、已知量子態遠程制備和未知量子態遠程傳輸。還包括提出新的量子演算法、量子編碼和量子糾錯的新型方案,研究量子信息中的計算復雜性理論和相應的各種數學物理問題。
4. 強場中的原子分子運動。主要興趣集中在強磁場和強激光場中原子分子的動力學行為,其中,許多全新的實驗現象要求發展處理非微擾問題的嶄新概念和方法。這方面的研究對揭示混沌體系的動力學和利用外場控制分子、原子過程有著重要意義。

(九)、計算物理
辛演算法和保結構演算法是我國著名數學家馮康及其學派在80年代中期系統提出、並完善和發展起來的。他們在這個領域的工作不僅一直領先,而且在計算數學領域佔有非常重要的地位並取得了國際上的公認。在計算數學和計算物理中,引入保持所計算的Hamilton系統的辛結構,或者對於接觸系統等保持系統有關的幾何結構的思想非常重要。最近,國際上沿著保結構的思想,有關領域又有新的進展。比如多辛演算法和李群演算法的提出等等,它們分別是保持無限維系統的多辛結構的演算法和系統李群對稱性的演算法。
該所在本研究方向上研究辛演算法、多辛演算法等各種保結構演算法 及其在物理中的應用。

Ⅲ 基礎物理學要學什麼

普通物理一般都包括這基本板塊:力學,電學(包括電場和電路),磁學,熱學(包括熱現象,分子動理論,,能量守恆定律,氣體定律等),原子物理學和光學等。具體學習什麼要看學段,初中生一般學習各個板塊的一些基本物理現象和基本概念,以及基本規律,側重於感性認識。高中學段則要學學習各個板塊的基本理論,側重於基本物理理論各規律的理解,略偏向與理性認識。大學的基礎物理則要學習普通物理,除了物理了理論和物理規律的理解之外,要應用高等數學作為手段,對物理學的規律進行更加精確描述。

Ⅳ 請問,物理上常說的 四大基本理論是什麼

四大基本理論分別對應:力,熱,光,電.對應的學科就是理論物理基礎:理論力學,熱力學統計,電動力學,量子力學.這四門統稱為四大力學,是你進入物理領域的最最基本的課程.
幾大定理就不清楚了,因為太多了,不過每門課確實都有自己學科的代表公式.
比如:牛頓力學的
f
=
ma,量子力學的薛定諤方程,理論力學的拉格朗日方程,電動力學的麥克斯韋方程,熱力學統計里的熱力學三定律,量子場論qed中的dirac方程等.

Ⅳ 物理學分為哪幾種,基礎物理學是什麼和它相對的呢

物理學基本定義按空間尺度劃分: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、宏觀、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
分類:
●牛頓力學(Mechanics)與理論力學(Rational 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)與電動力學(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(Thermodynamics)與統計力學(Statistical mechanics)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、原子與分子物理學、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。

Ⅵ 理論物理的基礎是什麼

理論物理

一、學科概況
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。
二、培養目標
1.博士學位 應具備堅實的理論物理基礎和廣博的現代物理知識,了解理論物理學科的現狀及發展方向,有扎實的數學基礎,熟練掌握現代計算技術,能應用現代理論物理方法處理相關學科中發現的有關理論問題。具有獨立從事科學研究的能力,具有嚴謹求實的科學態度和作風,在國際前沿方向或交錯領域中有較深入的研究,並取得有創造性的成果。至少掌握一門外國語,能熟練地閱讀本專業的外文資料,具有一定的寫作能力和進行國際學術交流的能力。畢業後可獨立從事前沿理論課題的研究,並能開辟新的研究領域。學位獲得者應能勝任高等院校、科研院所及高科技企業的教學」研究、開發和管理工作。
2.碩士學位 應有扎實的理論物理基礎和相關的背景知識,了解理論物理學科的現狀及發展方向,掌握研究物質的微觀及宏觀現象所用的模型和方法等專業理論以及相關的數學與計算方法,有嚴謹求實的科學態度和作風,具備從事前沿課題研究的能力。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。
三、業務范圍
1.學科研究范圍 理論物理是在實驗現象的基礎上,以理論的方法和模型研究基本粒子、原子核、原子、分子、等離子體和凝聚態物質運動的基本規律,解決學科本身和高科技探索中提出的基本理論問題。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。
2.課程設置 高等量子力學、高等統計物理、量子場論、群論、規范場論、現代數學方法、計算物理、凝聚態理論、量子多體理論、粒子物理、核理論、非平衡統計物理、非線性物理、廣義相對論、量子光學、理論生物物理、天體物理、微分幾何、拓撲學等。
四、主要相關學科
粒子物理與原子核物理,原子和分子物理,凝聚態物理,等離子體物理,聲學,光學,無線電物理,基礎數學,應用數學,計算數學,凝聚態物理,化學物理,天體物理,宇宙學,材料科學,信息科學和生命科學

Ⅶ 近代物理學的理論基礎是什麼

近代物理學的理論基礎是原子論和分子學說。

原子論和分子學說是認識和分析化學現象及本質的基礎,是奠定了近代化學基礎的理論。分子是由原子組成,原子則是用化學方法不能再分割的最小粒子,它已失去了原物質(由分子構成的物質)的性質。

具體起源:

18世紀末,在化學領域里,人們發現物質在化學變化過程中一系列可確切描述的規律。這為原子理論成為一個科學理論提供了實驗依據。

19世紀初,道爾頓提出了他的原子理論來解釋化學中的現象。而有關原子是否真實存在的爭論,直到20世紀初愛因斯坦從分子運動論角度解釋布朗運動,並得到實驗驗證後,才真正得到肯定答案。

19世紀末至20世紀初,物理學家通過一系列與電磁學和放射性有關的實驗發現,原本認為「不可分割」的原子實際上是由一系列的亞原子粒子構成的,而這些粒子可以各自獨立存在。

Ⅷ 物理學分為哪幾種,基礎物理學是什麼和它相對的呢

力學,熱學,電磁學,光學,原子物理學。
基礎物理就是上面的五種。
還有什麼量子力學。

Ⅸ 什麼是基礎物理 基礎物理研究啥

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。作為自然科學的帶頭學科,物理學研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物質最基本的運動形式和規律,因此成為其他各自然科學學科的研究基礎。它的理論結構充分地運用數學作為自己的工作語言,以實驗作為檢驗理論正確性的唯一標准,它是當今最精密的一門自然科學學科。
物理學包含了以下幾方面:
1. 牛頓力學(Mechanics)與理論力學(Rational 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;
2. 電磁學(Electromagnetism)與電動力學(Electrodynamics)---研究電磁現象,物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律;
2. 熱力學(Thermodynamics)與統計力學(Statistical mechanics)---研究物質熱運動的統計規律及其宏觀表現;
3. 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;
4. 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、原子與分子物理學、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。

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