凝聚態物理什麼時候建立的

❶ 物理學發展史求教

物理學史研究人類對自然界各種物理現象的認識史，研究物理學發生和發展的基本規律，研究物理學概念和思想發展和變革的過程，研究物理學是怎樣成為一門獨立學科，怎樣不斷開拓新領域，怎樣產生新的飛躍，它的各個分支怎樣互相滲透，怎樣綜合又怎樣分化。 物理學史
物理學是一門基礎科學，它向著物質世界的深度和廣度進軍，探索物質世界及其運動的規律。它像一座知識的寶塔，基礎雄厚，力學、熱學、電學、光學以至於相對論、量子力學、核物理和粒子物理學、凝聚態物理學和天體物理學，形成了一座宏偉的大廈。它又像一棵大樹，根深葉茂，從基根長出樹干，從樹干長出茂密的枝杈，又結出累累果實。它還像滾滾大江，洶涌澎湃，一浪高過一浪。然而，通過這些比喻，仍不足以說明物理學是怎樣的一門不斷發展的科學，只有了解了物理學發展的歷史，才能更深刻地認識物理學的宏偉壯觀。 通過物理學史的學習，不但能增長見識，加深對物理學的理解，更重要的是可以從中得到教益，開闊眼界，從前人的經驗中得到啟示。 本書的第1版是在我們講物理學史課程時所寫講義的基礎上擴充而成的。課程原名物理學史專題講座，是為清華大學本科生開設的選修課。之所以叫專題講座，是因為在理工科大學沒有那麼多時間，也沒有必要按部就班地進行系統地講授。那樣既乏味又費時間。有些課題，我們沒有講到，同學們如果有興趣，可以自己找書看。我們認為，與其平鋪直敘地羅列一大堆史實，不如抓住若干典型，進行個例剖析，講得深透些。什麼是個例剖析？我們指的是就某一個事件、某一項發現或某一位科學家的成就進行充分的揭示，說明其前因後果、來龍去脈，不僅說有什麼，還要說為什麼。例如，可以問一問：為什麼會出現那樣的事件？為什麼會發生新的突破？為什麼會造就偉大的人物？分析其成功的要素，總結其經驗教訓，提煉出可供大家共享的精神財富。所以我們選了十幾個專題，每講一個專題，分析一個或幾個例子，於是就叫專題講座。講座開了幾屆之後，又感到選修課不宜過專，不能讓學生花費過多的精力閱讀原始文獻，但是有必要保留專題講座的精華，即保留從個例剖析得到的各種有益啟示，這些啟示並不是生硬灌輸給學生，而是通過真實的歷史、 物理學史
實際的資料、生動的情景把學生引入歷史的氛圍，讓他們自己去體會，自己去獲取應該得到的啟示。於是這門選修課就改名為《物理學史的啟示》。這門課一開就是十幾年。1993年，經過多次試用和修改補充的講義終於正式出版，取名為《物理學史》。我們的工作得到了校內外許多師生的鼓勵和關懷，其中包括老一輩的物理學家的指點和勉勵。最讓我們感到榮幸的是，我國著名物理學家錢三強教授曾經多次給我們以具體的指導，並親自為我們作序。詳見：郭奕玲，沈慧君.懷念錢三強先生.現代物理知識，1994（1）：41~44. 這些年來，《物理學史》一書被許多院校選為物理學史課程教材，也成了廣大物理教師的參考書。這本書顯示出了不少缺陷和錯誤，我們深感有加以修改和完善的必要。這次修改主要是針對如下幾方面： （1） 加強20世紀物理學各個分支的論述，其中包括相對論、量子理論、粒子物理學、現代光學、凝聚態物理學和天體物理學。 （2） 充分利用圖片資料。 （3） 必要的增補和修改。 眾多的同行多年來為我們提供物理學史資料，其中特別是Melba Phillips正值本書截稿之際，驚悉97歲的Melba Phillips已於2004年11月18日辭世，不勝懷念。教授。她和美國物理學會曾經給予我們多方面的幫助。Alan Franklin教授也是我們工作的積極支持者。我們對他們表示誠摯的感謝。我們還要感謝圖片資料的版權所有者。由於圖片是多年來從各種渠道收集到的，難以一一註明出處。
編輯本段目錄
第一版序
前言
第1章力學的發展
1.1歷史概述1 1.2天文學的新進展揭開了科學革命的序幕3 1.3慣性定律的建立10 1.4伽利略的落體研究13 1.5萬有引力定律的發現21 1.6《自然哲學之數學原理》和牛頓的大綜合27 1.7碰撞的研究29 1.8牛頓以後力學的發展33 1.9牛頓的絕對時空觀和馬赫的批判37
第2章熱學的發展
2.1歷史概述40 2.2熱現象的早期研究40 2.3熱力學第一定律的建立47 2.4卡諾和熱機效率的研究59 2.5絕對溫標的提出62 2.6熱力學第二定律的建立64 2.7熱力學第三定律的建立和低溫物理學的發展68 2.8氣體動理論的發展72 2.9統計物理學的創立81
第3章電磁學的發展
3.1歷史概述90 3.2早期的磁學和電學研究90 3.3庫侖定律的發現94 3.4動物電的研究和伏打電堆的發明102 3.5電流的磁效應105 3.6安培奠定電動力學基礎110 3.7歐姆定律的發現111 3.8電磁感應的發現113 3.9電磁理論的兩大學派118 3.10麥克斯韋電磁場理論的建立119 3.11赫茲發現電磁波實驗126 3.12麥克斯韋電磁場理論的發展130
第4章經典光學的發展
4.1歷史概述132 4.2反射定律和折射定律的建立133 4.3牛頓研究光的色散136 4.4光的微粒說和波動說140 4.5光速的測定146 4.6光譜的研究150 第5章實驗新發現和現代物理學革命157
5.1歷史概述
5.219/20世紀之交的三大實驗發現158 5.3「以太漂移」的探索170 5.4熱輻射的研究180 5.5經典物理學的「危機」186
第6章相對論的建立和發展
6.1歷史背景188 6.2愛因斯坦創建狹義相對論的經過191 6.3狹義相對論理論體系的建立198 6.4狹義相對論的遭遇和實驗檢驗203 6.5廣義相對論的建立205 6.6廣義相對論的實驗驗證212
第7章早期量子論和量子力學的准備
7.1歷史概述221 7.2普朗克的能量子假設221 7.3光電效應的研究224 7.4固體比熱229 7.5原子模型的歷史演變232 7.6α散射和盧瑟福有核原子模型237 7.7玻爾的定態躍遷原子模型和對應原理240 7.8索末菲和埃倫費斯特的貢獻244 7.9愛因斯坦與波粒二象性250 7.10X射線本性之爭252 7.11康普頓效應253
第8章量子力學的建立與發展
8.1歷史概述258 8.2電子自旋概念和不相容原理的提出259 8.3德布羅意假說261 8.4物質波理論的實驗驗證262 8.5矩陣力學的創立267 8.6波動力學的創立268 8.7波函數的物理詮釋270 8.8不確定原理和互補原理的提出271 8.9關於量子力學完備性的爭論272 8.10量子電動力學的發展276
第9章原子核物理學和粒子物理學的發展
9.1歷史概述282 9.2放射性的研究282 9.3人工核反應的初次實現287 9.4探測儀器的改善289 9.5宇宙射線和正電子的發現292 9.6中子的發現294 9.7人工放射性的發現298 9.8重核裂變的發現298 9.9鏈式反應303 9.10原子核模型理論304 9.11加速器的發明與建造305 9.12β衰變的研究和中微子的發現310 9.13介子理論和μ子的發現312 9.14奇異粒子的研究313 9.15弱相互作用中宇稱不守恆和CP破壞的發現314 9.16強子結構和誇克理論316 9.17量子色動力學的建立318 9.18弱電統一理論的提出319 9.19誇克模型的發展321
第10章凝聚態物理學簡史
10.1歷史概述324 10.2固體物理學的早期研究325 10.3固體物理學的理論基礎327 10.4固體物理學的實驗基礎330 10.5晶體管的發明330 10.6半導體物理學和實驗技術的蓬勃發展334 10.7超導電性的研究339 10.8超流動性的發現343 10.9量子霍爾效應與量子流體的研究348 10.10非晶態物理的發展354 10.11高壓物理學的發展357 10.12軟物質物理學的興起359
第11章現代光學的興起
11.1激光科學的孕育和准備360 11.2微波激射器的發明365 11.3激光器的設想和實現367 11.4激光技術的發展374 11.5全息術的發明和應用377 11.6激光光譜學380 11.7非線性光學382 11.8量子光學384 11.9量子信息光學386 11.10原子光學389
第12章天體物理學的發展
12.1天體物理學的興起395 12.2匹克林譜系之謎396 12.3恆星演化理論的建立399 12.4類星體的發現401 12.5宇宙背景輻射的發現402 12.6脈沖星的發現405 12.7星際有機分子的發現408 12.8黑洞的研究409 12.9暗物質和暗能量的探索411
第13章諾貝爾物理學獎
13.1諾貝爾物理學獎的設立416 13.2諾貝爾物理學獎的分布統計418 13.3時代劃分420 13.4分類綜述422
第14章
實驗和實驗室在物理學發展中的地位和作用 14.1實驗在物理學發展中的作用452 14.2實驗室在物理學發展中的地位455 第15章單位、單位制與基本常數簡史470 15.1基本單位的歷史沿革470 15.2單位制的沿革476 15.3基本物理常數的測定與評定480 15.4物理學的新發現對基本常數的影響486 結束語488 附錄物理學大事年表493
編輯本段經典物理學-力學的發展史
物理學是研究物質及其行為和運動的科學。它是最早形成的自然科學之一，如果把天文學包括在內則有可能是名副其實歷史最悠久的自然科學。最早的物理學著作是古希臘科學家亞里士多德的《物理學》。形成物理學的元素主要來自對天文學、光學和力學的研究，而這些研究通過幾何學的方法統合在一起形成了物理學。這些方法形成於古巴比和古希臘時期，當時的代表人物如數學家阿基米德和天文學家托勒密；隨後這些學說被傳入阿拉伯世界，並被當時的阿拉伯科學家海什木等人發展為更具有物理性和實驗性的傳統學說；最終這些學說傳入了西歐，首先研究這些內容的學者代表人物是羅吉爾·培根。然而在當時的西方世界，哲學家們普遍認為這些學說在本質上是技術性的，從而一般沒有察覺到它們所描述的內容反映著自然界中重要的哲學意義。而在古代中國和印度的科學史上，類似的研究數學的方法也在發展中。 在這一時代，包含著所謂「自然哲學」（即物理學）的哲學所集中研究的問題是，在基於亞里士多德學說的前提下試圖對自然界中的現象發展出解釋的手段（而不僅僅是描述性的）。根據亞里士多德以及其後蘇格拉底的哲學，物體運動是因為運動是物體的基本自然屬性之一。天體的運動軌跡是正圓的，這是因為完美的圓軌道運動被認為是神聖的天球領域中的物體運動的內在屬性。沖力理論作為慣性與動量概念的原始祖先，同樣來自於這些哲學傳統，並在中世紀時由當時的哲學家菲洛彭洛斯、伊本·西那、布里丹等人發展。而古代中國和印度的物理傳統也是具有高度的哲學性的。
力學的歷史背景
力學是最原始的物理學分支之一，而最原始的力學則是靜力學。靜力學源於人類文明初期生產勞動中所使用的簡單機械，如杠桿、滑輪、斜面等。古希臘人從大量的經驗中了解到一些與靜力學相關的基本概念和原理，如杠桿原理和阿基米德定律。但直至十六世紀後，資本主義的工業進步才真正開始為西方世界的自然科學研究創造物質條件，尤其於地理大發現時代航海業興起，人類鑽研觀測天文學所花費的心力前所未有，其中以丹麥天文學家第谷·布拉赫和德國天文學家、數學家約翰內斯·開普勒為代表。對宇宙中天體的觀測也成為了人類進一步研究力學運動的絕佳領域。1609和1619年，開普勒先後發現開普勒行星運動三大定律，總結了老師第谷畢生的觀測數據。
伽利略的動力學
在十七世紀的歐洲，自然哲學家逐漸展開了一場針對中世紀經院哲學的進攻，他們持有的觀點是，從力學和天文學研究抽象出的數學模型將適用於描述整個宇宙中的運動。被譽為「現代自然科學之父」的義大利（或按當時地理為托斯卡納大公國）物理學家、數學家、天文學家伽利略·伽利萊就是這場轉變中的領軍人物。伽利略所處的時代正值思想活躍的文藝復興之後，在此之前列奧納多·達芬奇所進行的物理實驗、尼古拉斯·哥白尼的日心說以及弗朗西斯·培根提出的注重實驗經驗的科學方法論都是促使伽利略深入研究自然科學的重要因素，哥白尼的日心說更是直接推動了伽利略試圖用數學對宇宙中天體的運動進行描述。伽利略意識到這種數學性描述的哲學價值，他注意到哥白尼對太陽、地球、月球和其他行星的運動所作的研究工作，並認為這些在當時看來相當激進的分析將有可能被用來證明經院哲學家們對自然界的描述與實際情形不符。伽利略進行了一系列力學實驗闡述了他關於運動的一系列觀點，包括藉助斜面實驗和自由落體實驗批駁了亞里士多德認為落體速度和重量成正比的觀點，還總結出了自由落體的距離與時間平方成正比的關系，以及著名的斜面理想實驗來思考運動的問題。他在1632年出版的著作《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》中提到：「只要斜面延伸下去，球將無限地繼續運動，而且不斷加速，因為此乃運動著的重物的本質。」，這種思想被認為是慣性定律的前身。但真正的慣性概念則是由笛卡爾於1644年所完成，他明確地指出了「除非物體受到外因作用，否則將永遠保持靜止或運動狀態」，而「所有的運動本質都是直線的」。 伽利略在天文學上最著名的貢獻是於1609年改良了折射式望遠鏡，並藉此發現了木星的四顆衛星、太陽黑子以及金星類似於月球的相。伽利略對自然科學的傑出貢獻體現在他對力學實驗的興趣以及他用數學語言描述物體運動的方法，這為後世建立了一個基於實驗研究的自然哲學傳統。這個傳統與培根的實驗歸納的方法論一起，深刻影響了一批後世的自然科學家，包括義大利的埃萬傑利斯塔·托里拆利、法國的馬林·梅森和布萊茲·帕斯卡、荷蘭的克里斯蒂安·惠更斯、英格蘭的羅伯特·胡克和羅伯特·波義耳。
牛頓三大定律和萬有引力定律?
艾薩克·牛頓 1687年，英格蘭物理學家、數學家、天文學家、自然哲學家艾薩克·牛頓出版了《自然哲學的數學原理》一書，這部里程碑式的著作標志著經典力學體系的正式建立。牛頓在人類歷史上首次用一組普適性的基礎數學原理——牛頓三大運動定律和萬有引力定律——來描述宇宙間所有物體的運動。牛頓放棄了物體的運動軌跡是自然本性的觀點（例如開普勒認為行星運動軌道本性就是橢圓的），相反，他指出，任何現在可觀測到的運動、以及任何未來將發生的運動，都能夠通過它們已知的運動狀態、物體質量和外加作用力並使用相應原理進行數學推導計算得出。 伽利略、笛卡爾的動力學研究（「地上的」力學），以及開普勒和法國天文學家布里阿德在天文學領域的研究（「天上的」力學）都影響著牛頓對自然科學的研究。（布里阿德曾特別指出從太陽發出到行星的作用力應當與距離成平方反比關系，雖然他本人並不認為這種力真的存在）。1673年惠更斯獨立提出了圓周運動的離心力公式（牛頓在1665年曾用數學手段得到類似公式），這使得在當時科學家能夠普遍從開普勒第三定律推導出平方反比律。羅伯特·胡克、愛德蒙·哈雷等人由此考慮了在平方反比力場中物體運動軌道的形狀，1684年哈雷向牛頓請教了這個問題，牛頓隨後在一篇9頁的論文（後世普遍稱作《論運動》）中做了解答。在這篇論文中牛頓討論了在有心平方反比力場中物體的運動，並推導出了開普勒行星運動三定律。其後牛頓發表了他的第二篇論文《論物體的運動》，在這篇論文中他闡述了慣性定律，並詳細討論了引力與質量成正比、與距離平方成反比的性質以及引力在全宇宙中的普遍性。這些理論最終都匯總到牛頓在1687年出版的《原理》一書中，牛頓在書中列出了公理形式的三大運動定律和導出的六個推論（推論1、2描述了力的合成和分解、運動疊加原理；推論3、4描述了動量守恆定律；推論5、6描述了伽利略相對性原理）。由此，牛頓統一了「天上的」和「地上的」力學，建立了基於三大運動定律的力學體系。 牛頓的原理（不包括他的數學處理方法）引起了歐洲大陸哲學家們的爭議，他們認為牛頓的理論對物體運動和引力缺乏一個形而上學的解釋從而是不可接受的。從1700年左右開始，大陸哲學和英國傳統哲學之間產生的矛盾開始升級，裂痕開始增大，這主要是根源於牛頓與萊布尼茲各自的追隨者就誰最先發展了微積分所展開的唇槍舌戰。起初萊布尼茲的學說在歐洲大陸更占上風（在當時的歐洲，除了英國以外，其他地方都主要使用萊布尼茲的微積分符號），而牛頓個人則一直為引力缺乏一個哲學意義的解釋而困擾，但他在筆記中堅持認為不再需要附加任何東西就可以推論出引力的實在性。十八世紀之後，大陸的自然哲學家逐漸接受了牛頓的這種觀點，對於用數學描述的運動，開始放棄作出本體論的形而上學解釋。
牛頓的絕對時空觀?
牛頓的理論體系是建立在他的絕對時間和絕對空間的假設之上的，牛頓對時間和空間有著如下的理解： 「 絕對的、真正的和數學的時間自身在流逝著，而且由於其本性而在均勻地、與任何外界事物無關地流逝著。 」
「 絕對空間，就其本性而言，是與外界任何事物無關而永遠是相同的和不動的。 」
—牛頓， 《自然哲學的數學原理》
牛頓從絕對時空的假設進一步定義了「絕對運動」和「絕對靜止」的概念，為了證明絕對運動的存在性，牛頓還在1689年構思了一個理想實驗，即著名的水桶實驗。在水桶實驗中，一個注水的水桶起初保持靜止。當它開始發生轉動時，水桶中的水最初仍保持靜止，但隨後也會隨著水桶一起轉動，於是可以看到水漸漸地脫離其中心而沿桶壁上升形成凹狀，直到最後和水桶的轉速一致，水面相對靜止。牛頓認為水面的升高顯示了水脫離轉軸的傾向，這種傾向不依賴於水相對周圍物體的任何移動。牛頓的絕對時空觀作為他理論體系的基礎假設，卻在其後的兩百年間倍受質疑。特別是到了十九世紀末，奧地利物理學家恩斯特·馬赫在他的《力學史評》中對牛頓的絕對時空觀做出了尖銳的批判。
編輯本段卡約里著《物理學史》
中譯本版權信息
卡約里著《物理學史》
[1]書名：物理學史（A History of Physics） 作者：（美）弗·卡約里 譯者：戴念祖譯，范岱年校 出版社：廣西師范大學出版社 版次：2002年10月第1版 印次：2002年10月第1次印刷，2002年12月第2次印刷 印數：1~10 000，10 001~15000 開本：787mm*1 092mm 1/16 印張：22.5 字數：325千字 定價：35.00元 ISBN：7-5633-3688-5
作者簡介
弗·卡約里，美國著名數學家和科學史家，1859年生於瑞士，1875年回到美國，1930年卒於美國。他是美國數學學會、科學發展協會、科學史學會會員，還是國際科學史學會會員，著有《美國數學教學與數學史》《數學史》《北美洲和南美洲早期數學教學》《數學符號史》等著作。
譯者簡介
戴念祖，1942年生。現為中國科學院科學史研究所研究員。著有《中國力學史》《中國聲學史》等，發表論文近百篇，數次榮獲中國科學院自然科學獎。
內容簡介
《物理學史》是一部早已為物理學界、科學史界所熟悉、重視和推崇的物理學通史，它敘述了從古代巴比倫時期至1925年物理學發展的重要歷史事實。作者對於歷史事實的取材及重大歷史事件的描敘，態度是極為客觀和嚴謹的，許多敘述甚至成為了哲學史、思想史的研究素材。此外，《物理學史》還描寫了實驗室的發展歷程及現在出版的科學史著作中不再提及的歷史事件或尚未引起人們注意的發展事實，這在科學史著作中是極少見並難能可貴的。 本書譯者還為《物理學史》加上了中國物理學的發展簡史，從而大大地豐富了該書的內容。《物理學史》在文後還附有參考文獻和索引，便於讀者深入研究和查索事實。 《物理學史》初版於1899年，1962年出了第6版，期間多次加印、修訂。而相比之下，中國學者所著的多種版本的「物理學史」顯得教條死板。
本書目錄
再版序 第一版序 巴比倫人和埃及人 希臘人（力學、光學、電和磁、氣象學、聲學、原子論、希臘物理學研究的「失敗」） 羅馬人 阿拉伯人 中世紀時期的歐洲（火葯和航海羅盤、流體靜力學、光學） 文藝復興（哥白尼體系、 力學、光學、電和磁、氣象學、科學研究的歸納法） 17世紀（力學、光學、電和磁、氣象學、聲學） 18世紀（力學、光學、電和磁、氣象學、聲學） 19世紀（物質結構、光學、熱學、電和磁、聲學） 20世紀（放射現象、熱學、光學、力學、物質結構、電和磁、聲學、回顧、物理實驗室的進化） 譯後記 事項索引 人名索引

❷ 北京凝聚態物理國家實驗室的介紹

北京凝聚態物理國家實驗室是五個國家實驗室之一（國科發基字[2003]389號）。12003年11月25日，正式開始籌建。2凝聚態物理國家實驗室（ 籌建中 ）是科技部 2003 年批准籌建的五個國家實驗室之一，依託中國科學院物理研究所， 實驗室設超導物理、磁學與磁性材料、表面物理等 11 個研究部。 實驗室現有固定人員 265 人。 王恩哥、 陳東敏為北京凝聚態物理國家實驗室( 籌 ) 主任，探索國家 實驗室管理運行模式。成立了「北京凝聚態物理國家實驗室 ( 籌 ) 理事會」， 趙忠賢院士任理事長，於淥院士、王恩哥研究員( 物理所所長 )任副理事長 。

❸ 凝聚態物理學的介紹

凝聚態物理學（condensed matter physics）是研究凝聚態物質的物理性質與微觀結構以及它們之間的關系，即通過研究構成凝聚態物質的電子、離子、原子及分子的運動形態和規律，從而認識其物理性質的學科。一方面，它是固體物理學的向外延拓，使研究對象除固體物質以外，還包括許多液態物質，諸如液氦、熔鹽、液態金屬，以及液晶、乳膠與聚合物 等，甚至某些特殊的氣態物質，如經玻色-愛因斯坦凝聚的玻色氣體和量子簡並的費米氣體。另一方面，它也引入了新的概念體系，既有利於處理傳統固體物理遺留的許多疑難問題，也便於推廣應用到一些比常規固體更加復雜的物質。從歷史來看，固體物理學創建於20世紀的30—40年代，而凝聚態物理學這一名稱最早出現於70年代，到了80—90年代，它逐漸取代了固體物理學作為學科名稱，或者將固體物理學理解為凝聚態物理學的同義詞。

❹ 凝聚態物理學的起源發展

凝聚態物理學起源於19世紀固體物理學和低溫物理學的發展。19世紀，人們對晶體的認識逐漸深入。1840年法國物理學家A·布拉維導出了三維晶體的所有14種排列方式，即布拉維點陣。1912年，德國物理學家馮·勞厄發現了X射線在晶體上的衍射，開創了固體物理學的新時代，從此，人們可以通過X射線的衍射條紋研究晶體的微觀結構。
19世紀，英國著名物理學家法拉第在低溫下液化了大部分當時已知的氣體。1908年，荷蘭物理學家H·昂內斯將最後一種難以液化的氣體氦氣液化，創造了人造低溫的新紀錄－269 °C（4K），並且發現了金屬在低溫下的超導現象。超導具有廣闊的應用前景，超導的理論和實驗研究在20世紀獲得了長足進展，臨界轉變溫度最高紀錄不斷刷新，超導研究已經成為凝聚態物理學中最熱門的領域之一。
現今凝聚態物理學面臨的主要問題高溫超導體的理論模型。

❺ 凝聚態物理學的研究熱點

凝聚態物理學的研究熱點：①1984年發現准晶態；②1986年發現高溫超導體YBaCuO2（釔鋇銅氧化物）；③1984年建立納米科學；④1992年發現材料LaSrMnO3的巨磁阻效應；⑤2001年發現新的高溫超導材料MgB2。

❻ 量子場論是如何被引入凝聚態物理的

其實沒有什麼「引入」不「引入」的問題。量子場論只是研究多粒子系統的一種方法，這種方法是在解決包括高能物理和凝聚態物理中各類問題的過程中發展起來的。

量子場論並沒有被刻意「引入」凝聚態物理學，因為它就是處理多粒子系統最自然、最方便的工具。

當你要解析地研究一個多粒子系統時，你會自然地選擇二次量子化表象而不是構造多粒子波函數（當然這一點並不絕對，很多計算方法都是基於波函數），於是自然要做量子化、要做微擾展開、要處理准經典近似、自發對稱破缺、重整化……於是你自然而然就用到量子場論。

當然從歷史角度，凝聚態和高能團體對場論的貢獻有所不同，但這也是由兩個領域所研究問題的區別而決定的。對凝聚態物理學來說，相變是再常見不過的現象，因此「自發對稱破缺」概念最自然地出現在了凝聚態領域；對高能物理學家來說，無限高的能標是最簡單、最「naive」的假設，因此最早的重整化思想孕育於Bethe, Feynman, 朝永和Schwinger的計算；而後對優化微擾展開的仔細考察，使得Gell-Mann等高能學者最先建立了「跑動耦合常數」的概念，但對不同能標下物理的理解、和對「普適性」觀念的沉思，又促使Wilson最先在凝聚態領域提出了重整化群的系統思想。在物理、乃至數學物理的發展史上，這類例子可謂俯拾即是。

由此可見，學科間的交叉，思想方法的共享其實是再正常不過的現象，當兩類問題有著相似之處時，同樣的理論方法總是自然而然地被兩類問題的求解者共同發展著。量子場論就是這樣一個強大的方法。

❼ 凝聚態物理學的研究內容

凝聚態物理學的基本任務在於闡明微觀結構與物性的關系，因而判斷構成凝聚態物質的某些類型微觀粒子的集體是否呈現量子特徵（波粒二象性）是至關緊要的。電子質量小，常溫下明顯地呈現量子特徵；離子或原子則由於質量較重，只有低溫下（約4K）的液氦或極低溫下（μK至nK）的鹼金屬稀薄氣體，原子的量子特徵才突出地表現出來。這也說明為何低溫條件對凝聚態物理學的研究十分重要。微觀粒子分為兩類：一類是費米子，具有半整數的自旋，服從泡利不相容原理；另一類是玻色子，具有整數的自旋，同一能態容許任意數的粒子占據。這兩類粒子的物理行為判然有別。 軟物質又稱為復雜液體，是介於固體與液體之間的物相，液晶、乳膠、聚合物等均屬此類。軟物質大都是有機物質，雖然在原子尺度上是無序的，但在介觀尺度上則可能出現某種規則而有序的結構。如液晶分子是桿狀的，盡管其質心不具有位置序，但桿的取向卻可能是有序的。又如聚合物是由柔軟的長鏈分子所構成，由於長程無序的關聯性，因而遵循了類似於臨界現象的標度律。20世紀70—80年代液晶物理學和聚合物物理學的建立，使凝聚態物理學從傳統的硬物質成功地延拓到軟物質。軟物質在微小的外界刺激（溫度、外場或外力）下有顯著的響應是其物性的特徵，從而產生明顯的實用效果。一顆紐扣電池可驅動液晶手錶數年之久，就是證明。軟物質變化過程中內能變化甚微，熵的變化十分顯著，因而其組織結構的變化主要由熵來驅動，和內能驅動的硬物質迥然有別。熵致有序和熵致形變乃是軟物質自組裝的物理基礎。 有機物質（小分子和聚合物）的電子結構與電子性質也受到廣泛的重視。有機發光器件和電子器件正在研製開發之中。

❽ 凝聚態物理研究方向的詳細介紹

凝聚態物理是物理學之下的一個二級學科。研究領域包括固體物理、晶體物理、金屬物理、半導體物理、電介質物理、磁學、固體光學性質、低溫物理與超導電性、高壓物理、稀土物理、液晶物理、非晶物理、低維物理（包括薄膜物理、表面與界面物理和高分子物理）、液體物理、微結構物理（包括介觀物理與原子簇）、缺陷與相變物理、納米材料和准晶等。漢語中「凝聚」一詞是由「凝」字雙音演化而來的。「凝」在東漢許慎的「說文解字」一書中同「冰」，指的是水結成冰的過程。可見我們的祖先最初對凝聚現象的注意可能始於對水的觀察，特別是水從液態到固態的現象。英語的condense來源於法語，後者又來源於拉丁文，指的是密度變大，從氣或蒸汽變液體。看來西方人對凝聚現象的注意可能始於對氣體的觀察，特別是水汽從氣態到液態的現象。這是很有意思的差別，大概與各自的古代自然生活環境和生活習慣有關。不過東西方二者原始意義的結合，恰恰就是今天凝聚態物理主要研究的對象—液態和固態。當然從科學的含義上來說，二者不是截然分開的。所以凝聚態物理還研究介於這二者之間的態。例如液晶等。液態和固態物質一般都是由量級為1023的極大數量微觀粒子組成的非常復雜的系統。凝聚態物理正是從微觀角度出發，研究這些相互作用多粒子系統組成的物質的結構、動力學過程及其與宏觀物理性質之間關系的一門學科。
眾所周知，復雜多樣的物質形態基本上分成三類：氣態、液態和固態，在這三種物態中，凝聚態物理研究的對象就佔了二個，這就決定了這門學科的每一步進展都與我們人類的生活休戚相關。從傳統的各種金屬、合金到新型的各種半導體、超導材料，從玻璃、陶瓷到各種聚合物和復合材料，從各種光學晶體到各種液晶材料等等；所有這些材料所涉及到的聲、光、電、磁、熱等特性都是建立在凝聚態物理研究的基礎上的。凝聚態物理研究還直接為許多高科學技術本身提供了基礎。當今正蓬勃發展著的微電子技術、激光技術、光電子技術和光纖通訊技術等等都密切聯系著凝聚態物理的研究和發展。
凝聚態物理以萬物皆成於原子為宗旨，以量子力學為基礎研究各種凝聚態，這是一個非常雄心勃勃的舉措。凝聚態物理這個學科名稱的誕生僅僅是最近幾十年的事。如果追尋一下它的淵源。應該說出自於對固態中晶態固體的研究和對液態中量子液體的研究。在對這二種特殊態的長期研究中，人們積累了一些經驗，也建立起了一些信心，並逐步把一些已有的方法推廣用於非晶態和液晶乃至液態的研究，從而大大拓寬了視野，逐步形成了凝聚態物理。
今天，凝聚態物理的視野還在繼續開拓。然而作為淵源的二種凝聚態即晶態固體和量子液體，時至今日仍然是它主要的研究對象，內容當然越來越豐富了，考慮的問題也越來越深入了。畢竟我們面臨的是同一個自然界，許多現象和規律是普適的。人們正是通過對一系列特殊態的深入研究來逐步認識和掌握那些普適的規律。

❾ 凝聚態物理學的學科介紹

凝聚態物理學是當今物理學最大也是最重要的分支學科之一。其研究層次，從宏觀、介觀到微觀，進一步從微觀層次統一認識各種凝聚態物理現象；物質維數從三維到低維和分數維；結構從周期到非周期和准周期，完整到不完整和近完整；外界環境從常規條件到極端條件和多種極端條件交叉作用，等等，形成了比固體物理學更深刻更普遍的理論體系。經過半個世紀多的發展，凝聚態物理學已成為物理學中最重要、最豐富和最活躍的學科，在諸如半導體、磁學、超導體等許多學科領域中的重大成就已在當代高新科學技術領域中起關鍵性作用，為發展新材料、新器件和新工藝提供了科學基礎。前沿研究熱點層出不窮，新興交叉分支學科不斷出現是凝聚態物理學的一個重要特點；與生產實踐密切聯系是它的另一重要特點，許多研究課題經常同時兼有基礎研究和開發應用研究的性質，研究成果可望迅速轉化為生產力。

❿ 什麼是凝聚態物理

自20世紀20年代量子理論出現以來,固體晶態的物理研究得到高度發展,進而演變為現在的凝聚態物理。接下來我為你推薦什麼是凝聚態物理，一起看看吧!

什麼是凝聚態物理

凝聚態物理學(condensed matter physics)是從微觀角度出發，研究由大量粒子(原子、分子、離子、電子)組成的凝聚態的結構、動力學過程及其與宏觀物理性質之間的聯系的一門學科。凝聚態物理是以固體物理為基礎的外向延拓。

凝聚態物理的研究對象

凝聚態物理的研究對象除晶體、非晶體與准晶體等固相物質外還包括從稠密氣體、液體以及介於液態和固態之間的各類居間凝聚相，例如液氦、液晶、熔鹽、液態金屬、電解液、玻璃、凝膠等。經過半個世紀的發展，凝聚態物理學取得了巨大進展，研究對象日益擴展，更為復雜。一方面傳統的固體物理各個分支如金屬物理、半導體物理、磁學、低溫物理和電介質物理等的研究更深入，各分支之間的聯系更趨密切;另一方面許多新的分支不斷涌現，如強關聯電子體系物理學、無序體系物理學、准晶物理學、介觀物理與團簇物理等。從而使凝聚態物理學成為當前物理學中最重要的分支學科之一，從事凝聚態研究的人數在物理學家中首屈一指，每年發表的論文數在物理學的各個分支中居領先位置。有力地促進了諸如化學、物理、生物物理學和地球物理等交叉學科的發展。

眾所周知，復雜多樣的物質形態基本上分成三類：氣態、液態和固態，在這三種物態中，凝聚態物理研究的對象就佔了二個，這就決定了這門學科的每一步進展都與我們人類的生活休戚相關。從傳統的各種金屬、合金到新型的各種半導體、超導材料，從玻璃、陶瓷到各種聚合物和復合材料，從各種光學晶體到各種液晶材料等等;所有這些材料所涉及到的聲、光、電、磁、熱等特性都是建立在凝聚態物理研究的基礎上的。凝聚態物理研究還直接為許多高科學技術本身提供了基礎。當今正蓬勃發展著的微電子技術、激光技術、光電子技術和光纖通訊技術等等都密切聯系著凝聚態物理的研究和發展。

凝聚態物理以萬物皆成於原子為宗旨，以量子力學為基礎研究各種凝聚態，這是一個非常雄心勃勃的舉措。應該說出自於對固態中晶態固體的研究和對液態中量子液體的研究。在對這二種特殊態的長期研究中，人們積累了一些經驗，也建立起了一些信心，並逐步把一些已有的方法推廣用於非晶態和液晶乃至液態的研究，從而大大拓寬了視野，逐步形成了凝聚態物理。

今天，凝聚態物理的視野還在繼續開拓。然而作為淵源的二種凝聚態即晶態固體和量子液體，時至今日仍然是它主要的研究對象，內容當然越來越豐富了，考慮的問題也越來越深入了。畢竟我們面臨的是同一個自然界，許多現象和規律是普適的。人們正是通過對一系列特殊態的深入研究來逐步認識和掌握那些普適的規律。

材料物理學與凝聚態物理有什麼區別?

材料物理是從物理學原理出發提供材料結構、特性與性能的一門新興交叉學科，主要面向新能源與新信息等新功能材料探索。

凝聚態物理學是研究凝聚態物質的物理性質與微觀結構以及它們之間的關系，即通過研究構成凝聚態物質的電子、離子、原子及分子的運動形態和規律，從而認識其物理性質的學科。故與凝聚態物理學相比，材料物理更偏向於生活實用。