1. 物理學的本質是什麼有人知道嗎
物理學是一門自然科學,主要研究物質、能量、空間和時間,特別是它們之間的相互關系。物理學是關於自然規律的知識;更廣泛地說,物理學探索和分析自然界中發生的現象,以理解其規律。物理學:物理現象、物質結構、物質相互作用、物質運動規律物理學研究的范圍物理世界的層次和大小。
大量事實表明,物理思想和方法不僅對物理學本身有價值,而且對整個自然科學乃至社會科學的發展都有重要貢獻。有人計算,20世紀中葉以來,諾貝爾化學、生物和醫學獎、甚至經濟學獎的獲得者中,有一半以上的人有物理學背景;他們從智力中學習,在非物理領域取得成功。相反,沒有發現非物理學專業的科學家獲得諾貝爾物理學獎的案例。這就是身體智力的力量。難怪有外國專家尖銳地指出:沒有體育鍛煉的國家是愚蠢的國家!總之,物理學是對自然界一般規律的總結,是對一般科學經驗的科學認識。
2. 物理學理論的本質究竟是什麼呢
宇宙是由電離的氫組成的,物質是由金屬氫離子的聚合形成的。在常溫常壓下以光速流動的材料被轉化為能量--金屬氫離子,瞬間產生電磁波並重新組合成新的元素。自然界是金屬氫離子的聚合物--一種暫時的平衡;"光速 "是物質可以轉化為能量的 "臨界值",它是金屬氫離子切割磁場線所釋放的電磁波。在白堊紀末期,一顆小行星的撞擊引發了平台的激活,在火山口岩漿的層流中以光速流動的物質產生了金屬氫離子,金屬氫離子聚合形成了二氧化硅、硅酸鹽、礦物、水、氨基酸和碳氫化合物。
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3. 理論物理學的本質或者說依託是什麼
理論物理學通過為自然界建立數學模型,來試圖理解所有物理現象的運行機制,通過物理理論條理化、解釋、預言物理現象。理論物理學,簡要地說,就是建立在一系列定律之上的數學理論體系,是否正確依賴於其理論體系所得出的結論(推斷)能否被實驗驗證。
在中國,大學本科物理專業的主流課程設置,通常會有五個理論物理學科,分別為:分析力學、統計力學、電動力學(嚴格地說,應該叫做「經典電動力學」)、相對論、量子力學。俗稱「五大力學」。
理論物理學是物理學的分支學科,從各類物理現象的普遍規律出發,運用數學理論和方法,系統深入的闡述有關概念、現象及其應用。
如狹義相對論、愛因斯坦的時空觀之類的都屬於理論物理學。例如,霍金就是一名20世紀後葉至21世紀初的理論物理學大師(已於2018年3月14日凌晨3時46分去世)。
理論物理學的常用方法是理想實驗,就是在腦子里做實驗。愛因斯坦就有一些理想實驗(思想實驗)。
4. 物理學最本質定義是什麼
物理學是一種自然科學,注重於研究物質、能量、空間、時間,尤其是它們各自的性質與彼此之間的相互關系。物理學是關於大自然規律的知識;更廣義地說,物理學探索分析大自然所發生的現象,以了解其規則。
物理學(Physics):物理現象、物質結構、物質相互作用、物質運動規律
物理學研究的范圍 ——物質世界的層次和數量級
物理學是人們對無生命自然界中物質的轉變的知識做出規律性的總結。這種運動和轉變應有兩種。一是早期人們通過感官視覺的延伸,二是近代人們通過發明創造供觀察測量用的科學儀器,實驗得出的結果,間接認識物質內部組成建立在的基礎上。物理學從研究角度及觀點不同,可分為微觀與宏觀兩部分,宏觀是不分析微粒群中的單個作用效果而直接考慮整體效果,是最早期就已經出現的,微觀物理學隨著科技的發展理論逐漸完善。
其次,物理又是一種智能。
誠如諾貝爾物理學獎得主、德國科學家玻恩所言:「如其說是因為我發表的工作里包含了一個自然現象的發現,倒不如說是因為那裡包含了一個關於自然現象的科學思想方法基礎。」物理學之所以被人們公認為一門重要的科學,不僅僅在於它對客觀世界的規律作出了深刻的揭示,還因為它在發展、成長的過程中,形成了一整套獨特而卓有成效的思想方法體系。正因為如此,使得物理學當之無愧地成了人類智能的結晶,文明的瑰寶。
大量事實表明,物理思想與方法不僅對物理學本身有價值,而且對整個自然科學,乃至社會科學的發展都有著重要的貢獻。有人統計過,自20世紀中葉以來,在諾貝爾化學獎、生物及醫學獎,甚至經濟學獎的獲獎者中,有一半以上的人具有物理學的背景;——這意味著他們從物理學中汲取了智能,轉而在非物理領域里獲得了成功。——反過來,卻從未發現有非物理專業出身的科學家問鼎諾貝爾物理學獎的事例。這就是物理智能的力量。難怪國外有專家十分尖銳地指出:沒有物理修養的民族是愚蠢的民族!
總之,物理學是對自然界概括規律性的總結,是概括經驗科學性的理論認識。
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的基本特性及光與物質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。
六大性質
物理學特性
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。
5. 現代物理學的真正精髓在於什麼
說到我們研究的物理學的精髓,就不得不提到一個人物,那就是牛頓。為什麼現在人都稱為說牛頓是物理學的奠基人,這主要是因為牛頓在他所處的年代做出了普通人,甚至很多科學家都做不到撞擊,他創造了很多理論,並不在於他有多麼高的才智,而在於他不斷的研究創新,很多人都吐槽牛頓晚年陷入到神學的陷阱當中,開始研究所謂的長生。但是我想對於科學家而言,根本沒有所謂的神學,一切都可以用物理學來解釋,或許牛頓就曾經有過這個想法。
但是隨著時代的發展,越來越多的人能夠接受這樣的存在。很多科學家們不能接受量子力學這樣的定義,因為他們無疑是在打破物理學一直堅守的東西,但實際上隨著時代的進步和發展所有的,老舊的無用的理論知識都在被摒棄。如果很多的理論沒有辦法得到證實,那麼他們終究會成為時代的糟粕。