物理學的研究方法是如何演化的

Ⅰ 物理中的實驗方法有哪些

物理中的實驗方法有控制變數法、類比法、描述法、轉換法、模型法等。

一、控制變數法簡介

1、控制變數法是方差縮減技術之一。在估計某一變數時，利用已知的信息來減少估計的誤差。其基本過程是：當需要對某一未知變數4進行估計時，預知該未知變數<4與某一已知變數B存在相關性；在運行模擬系統對4進行估計時，可以同時對變數S進行估計。

2、由於S已知，可以計算出對變數的估計的誤差；而變數4與S之間存在相關性，則對它們估計的誤差也存在相關性；進而可以縮小對4的估計的誤差。相較公共隨機數法而言，控制變數法的適用范圍更為廣泛，適用於一個或者多個模擬系統。

三、描述法簡介

1、描述法是集合的常用表示方法。

2、描述法的定義﹕常用於表示無限集合，把集合中元素的公共屬性用文字、符號或式子等描述出來，寫在大括弧內，這種表示集合的方法叫做描述法。

四、轉換法簡介

物理學中對於一些看不見摸不著的現象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法。

五、模型法簡介

1、模型法（modeling method）指通過模型來揭示原型的形態、特徵和本質的方法，一般用在物理實驗上。

2、模型法藉助於與原型相似的物質模型或抽象反映原型本質的思想模型，間接地研究客體原形的性質和規律。

Ⅱ 物理學的研究方法有哪些

一、控制變數法：通過固定某幾個因素轉化為多個單因素影響某一量大小的問題.

二、等效法：將一個物理量,一種物理裝置或一個物理狀態（過程）,用另一個相應量來替代,得到同樣的結論的方法.

三、模型法：以理想化的辦法再現原型的本質聯系和內在特性的一種簡化模型.

四、轉換法（間接推斷法）把不能觀察到的效應（現象）通過自身的積累成為可觀測的宏觀物或宏觀效應.

五、類比法：根據兩個對象之間在某些方面的相似或相同,把其中某一對象的有關知識、結論推移到另一個對象中去的一種邏輯方法.

六、比較法：找出研究對象之間的相同點或相異點的一種邏輯方法.

七、歸納法：從一系列個別現象的判斷概括出一般性判斷的邏輯的方法.

(2)物理學的研究方法是如何演化的擴展閱讀：

物理學的本質：物理學並不研究自然界現象的機制（或者根本不能研究），我們只能在某些現象中感受自然界的規則，並試圖以這些規則來解釋自然界所發生任何的事情。我們有限的智力總試圖在理解自然，並試圖改變自然，這是物理學，甚至是所有自然科學共同追求的目標。

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秘，反映出物質運動的客觀規律。

2.和諧統一性：神秘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宏觀物體統一了。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、波動鏡像對稱、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。

對於物理學理論和實驗來說，物理量的定義和測量的假設選擇，理論的數學展開，理論與實驗的比較是與實驗定律一致，是物理學理論的唯一目標。

人們能通過這樣的結合解決問題，就是預言指導科學實踐這不是大唯物主義思想，其實是物理學理論的目的和結構。

在不斷反思形而上學而產生的非經驗主義的客觀原理的基礎上，物理學理論可以用它自身的科學術語來判斷。而不用依賴於它們可能從屬於哲學學派的主張。在著手描述的物理性質中選擇簡單的性質，其它性質則是群聚的想像和組合。

通過恰當的測量方法和數學技巧從而進一步認知事物的本來性質。實驗選擇後的數量存在某種對應關系。一種關系可以有多數實驗與其對應，但一個實驗不能對應多種關系。也就是說，一個規律可以體現在多個實驗中，但多個實驗不一定只反映一個規律。

Ⅲ 研究物理學的基本方法是什麼

物理學研究的領域可分為下列四大方面：
1.凝聚態物理——研究物質宏觀性質，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范圍內，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；准確測量基本常數；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，這里的光學物理只研究光學的基本性質及光與物質在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准模型描述，有12種已知物質的基本粒子模型（誇克和輕粒子）。它們通過強，弱和電磁基本力相互作用。標准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。因為天體物理的范圍寬。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展。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范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-射線望運鏡的新數據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。

Ⅳ 物理學的一般研究方法是什麼

物理學研究方法主要有觀察方法、實驗方法、理想方法、類比方法、假說方法和數學方法等六種. 正確的觀察方法：（1）確定觀察的目的；（2）制定觀察的方案；（3）進行實際觀察；（4）翔實的記錄；（5）初步描述；（6）初步解釋；（7）核實觀察結果. 數學是物理學的語言和工具,概括物理現象、形成物理概念、整理實驗數據、進行邏輯分析、建立物理定律、利用數學圖象展示物理規律等等物理學的研究和學習過程都離不開數學.例如,例題「某遊客第一天早上8點開始由甲景點以大小不變的速度 1,沿山路步行到乙景點.第二天早上8點又有乙景點沿原路以大小不變的速度 2步行返回甲景點.則在該線路上是否存在這樣一個地點,他第二天返回該地點的時刻與第一天經過該地點的時刻相同.如果存在,則該地點到甲景點的距離是多少?」在講解過程中進行數學方法教育： 方法一：方程組法 分析：假設遊客能在第一天和第二天同一時刻到達同一地點（如下圖所示）,則到達同一地點所用的時間（t）是相同的、所走過的路程（S1、S2）的和等於甲景點到乙景點的路程（S）,由此列出方程組； 1 t = S1 （1） 2 t = S—S1 （2） （1）+（2）得 t = （3） （3）代入（1）得 S1 = ； S、 1 和 2都是已知量,所以t 和S1有唯一的解,即存在遊客第二天返回該地點的時刻與第一天經過該地點的時刻相同的地點,該地點到甲景點距離是 . 通過分析遊客兩天的運動過程及其相互的聯系,列出兩個方程用數學語言來表述物理問題,然後利用數學解方程組的消元法求出方程的兩個解,最後再聯系實際條件討論這兩個解,推導出結論. 方法二：模型轉換法 分析：假設兩名遊客同時從甲景點和乙景點相向而行,則肯定存在相遇地點； 相遇時間t = ； 相遇點到甲地距離S1 = . 通過物理模型的轉換得出存在相遇地點的結論,然後運用符號、方程等數學語言表徵出實際問題的特徵和規律,運用數學模型來反映物理原型的本質特徵和關系. 方法三：圖象法 畫出遊客運動的圖象,AB是第一天由甲景點到乙景點的S—t 圖象、CD是第二天由乙景點到甲景點的S—t圖象；由圖象可知 AB和CD有一個交叉點,該點表示同一地 點（S1）、同一時刻（t）,所以可判斷出該 地點就是遊客第二天返回該地點的時刻與第 一天經過該地點的時刻相同的地點.然後可 通過計算得到相遇時間t = ；相遇點 到甲地距離S1 = . 根據題意畫出遊客兩天運動的S— t圖象,在圖象上可以形象的看出兩天運動過程的特點,輕易的得出結論.利用數學圖象簡單明了的展示物理規律,使復雜的物理問題形象化、簡單化.

Ⅳ 什麼是高能物理學它如何研究基本粒子和宇宙的結構和演化

什麼是高能物理學？它如何研究基本粒子和宇宙的結構和演化？張先生是遼寧大連桐頃海參養殖戶，據冊運他舉報，黃某帶領數名外籍人員以「免費安裝海水質量監測設備」為名，在他的養殖場安裝了一套設備。經鑒定，設備觀測范圍涉及我國空中軍事行動區域，把重要演訓畫面傳輸到境外。國家安全機關對黃某及數名外籍人員依法採取強制措施局姿陸，並收繳了監測設備。#我國第8個全民國家安全教育日#（總台記者王莉郝亮范月鳴於是達）另一優先領域是增加遠程精準打擊能力。其中還包含了多項調整建議，如為海軍配備更多遠程打擊武器的小型艦艇、為F-35A和F/A-18F戰機配備遠程反艦導彈，並與美國合作開發「幽靈蝙蝠」無人機組等，使其能夠「從澳大利亞進行海上、陸地和空中的機動行動，增強遠程火力」。

Ⅵ 物理學發展史是什麼

1. 古代物理學時期
這一時期是從公元前8世紀至公元15世紀，是物理學的萌芽時期。無論在東方還是在西方，物理學還處於前科學的萌芽階段，嚴格的說還不能稱其為「學」。物理知識一方麵包含在哲學中，如希臘的自然哲學，另一方面體現在各種技術中，如中國古代的科技。 這一時期的物理學有如下特徵：在研究方法上主要是表面的觀察、直覺的猜測和形式邏輯的演繹；在知識水平上基本上是現象的描述、經驗的膚淺的總結和思辨性的猜測；在內容上主要有物質本原的探索、天體的運動、靜力學和光學等有關知識，其中靜力學發展較為完善；在發展速度上比較緩慢，社會功能不明顯。 這一時期的物理學對於西方又可分為兩個階段，即古希臘-羅馬階段和中世紀階段。〖1〗古希臘-羅馬階段（公元前8世紀至公元5紀）。主要有古希臘的原子論、阿基米德（Archimedes，公元前287-公元前212）的力學、托勒密（Claudius Ptolemaeus,約90-168）的天文學等。〖2〗中世紀階段（公元5世紀至公元15世紀）。主要有勒·哈增（AL-Hazen,約965-1038）的光學、沖力說等。
2. 近代物理學時期 （又稱經典物理學時期）
這一時期是從16世紀至19世紀，是經典物理學的誕生、發展和完善時期。物理學與哲學分離，走上獨立發展的道路，迅速形成比較完整嚴密的經典物理學科學體系。 這一時期的物理學有如下特徵：在研究方法上採用實驗與數學相結合、分析與綜合相結合和歸納與演繹相結合等方法；在知識水平上產生了比較系統和嚴密科學理論與實驗；在內容上形成比較完整嚴密的經典物理學科學體系；在發展速度上十分迅速，社會功能明顯，推動了資本主義生產與社會的迅速發展。 這一時期的物理學又可細分為三個階段。〖1〗草創階段（16世紀至17世紀）。主要在天文學和力學領域中爆發了一場「科學革命」，牛頓力學誕生。〖2〗消化和漸進階段（18世紀）。建立了分析力學，光學、熱學和靜電學也取得較大的發展。〖3〗鼎盛階段（19世紀）。相繼建立了波動光學、熱力學與分子運動論、電磁學，使經典物理學體系臻於完善。
3. 現代物理學時期
這一時期是從19世紀末至今，是現代物理學的誕生和取得革命性發展時期。物理學的研究領域得到巨大的拓展，實驗手段與設備得到前所未有的增強，理論基礎發生了質的飛躍。 這一時期的物理學有如下特徵：在研究方法上更加依賴大規模的實驗、高度抽象的理性思維和國際化的合作與交流；在認識領域上拓展到微觀（10-13）與宇觀（200億光年）和接近光速的高速運動新領域，變革了人類對物質、運動、時空、因果律的認識；在發展速度上非常迅猛，社會功能十分顯著，推動了社會的飛速發展。 這一時期的物理學又可大致地分為兩個階段。〖1〗革命與奠基階段（1895年至1927年）。建立了相對論和量子力學，奠定了現代物理學的基礎。〖2〗飛速發展階段（1927年至今）產生了量子場論、原子核物理學、粒子物理學、半導體物理學、現代宇宙學、現代物理技術等分支學科。

Ⅶ 物理的研究方法有哪些

物理學的研究方法有：控制變數法、等效法、模型法、轉換法、類比法、比較法、歸納法等方法。

1、控制變數法：物理學中對於多因素（多變數）的問題，常常採用控制因素（變數）的方法，把多因素搏橋的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素，而控制其餘幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最後再綜合解決。

2、等效法：等效法是常用的科學思維方法。所謂「等效法」就是在特定的某種意義上，在保證效果相同的前提下，將陌生的、復雜的、難處理的問題轉換成熟悉的、容易的、易處理的一種方法。

3、模型法指通過模型來揭示原穗伏型的形態、特徵和本質的方法，一般用在物理實驗上。

4、類比法：類比法是按同類事物或相似事物的發展規律相一致的原則，對預測目標事物加以對比分析，來推斷預測目標事物未來發展趨向與可能水平的一種預測方法。

研究方法：

物理學的方法和科猜銀攜學態度：提出命題 → 理論解釋 → 理論預言 → 實驗驗證 → 修改理論。

現代物理學是一門理論和實驗高度結合的精確科學，它的產生過程如下：

1、物理命題一般是從新的觀測事實或實驗事實中提煉出來，或從已有原理中推演出來；

2、首先嘗試用已知理論對命題作解釋、邏輯推理和數學演算。如現有理論不能完美解釋，需修改原有模型或提出全新的理論模型；

3、新理論模型必須提出預言，並且預言能夠為實驗所證實；

4、一切物理理論最終都要以觀測或實驗事實為准則，當一個理論與實驗事實不符時，它就面臨著被修改或被推翻。