理论物理有哪些

Ⅰ 理论物理目前都有哪些方向

物理学的一个分支学科。它是研究物体的机械运动和平衡规律及其应用的。力学可分为静力学、运动学和动力学三部分。静力学是以讨论物体在外力作用下保持平衡状态的条件为主。运动学是撇开物体间的相互作用来研究物体机械运动的描述方法，而不涉及引起运动的原因。动力学是讨论质点系统所受的力和压力作用下发生的运动两者之间的关系。力学也可按所研究物体的性质分为质点力学、刚体力学和连续介质力学。连续介质通常分为固体和流体，固体包括弹性体和塑性体，而流体则包括液体和气体。 16世纪到17世纪间，力学开始发展为一门独立的、系统的学科。伽利略通过对抛体和落体的研究，提出惯性定律并用以解释地面上的物体和天体的运动。17世纪末牛顿提出力学运动的三条基本定律，使经典力学形成系统的理论。根据牛顿三定律和万有引力定律成功地解释了地球上的落体运动规律和行星的运动轨道。此后两个世纪中在很多科学家的研究与推广下，终于成为一门具有完善理论的经典力学。1905年，爱因斯坦提出狭义相对论，对于高速运动物体，必须用相对力学来代替经典力学，因为经典力学不过是物体速度远小于光速的近似理论。20世纪20年代量子力学得到发展，它根据实物粒子和光子具有粒子和波动的双重性解释了经典力学不能解释的微观现象，并且在微观领域给经典力学限定了适用范围。
经典力学
经典力学的基本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的其它力学原理，它是20世纪以前的力学，有两个基本假定：其一是假定时间和空间是绝对的，长度和时间间隔的测量与观测者的运动无关，物质间相互作用的传递是瞬时到达的；其二是一切可观测的物理量在原则上可以无限精确地加以测定。20世纪以来，由于物理学的发展，经典力学的局限性暴露出来。如第一个假定，实际上只适用于与光速相比的低速运动情况。在高速运动情况下，时间和长度不能再认为与观测者的运动无关。第二个假定只适用于宏观物体。在微观系统中，所有物理量在原则上不可能同时被精确测定。因此经典力学的定律一般只是宏观物体低速运动时的近似定律。
牛顿力学
它是以牛顿运动定律为基础，在17世纪以后发展起来的。直接以牛顿运动定律为出发点来研究质点系统的运动，这就是牛顿力学。它以质点为对象，着眼于力的概念，在处理质点系统问题时，须分别考虑各个质点所受的力，然后来推断整个质点系统的运动。牛顿力学认为质量和能量各自独立存在，且各自守恒，它只适用于物体运动速度远小于光速的范围。牛顿力学较多采用直观的几何方法，在解决简单的力学问题时，比分析力学方便简单。
分析力学
经典力学按历史发展阶段的先后与研究方法的不同而分为牛顿力学及分析力学。1788年拉格朗日发展了欧勒·达朗伯等人的工作，发表了“分析力学”。分析力学处理问题时以整个力学系统作为对象，用广义坐标来描述整个力学系统的位形，着眼于能量概念。在力学系统受到理想约束时，可在不考虑约束力的情况下来解决系统的运动问题。分析力学较多采用抽象的分析方法，在解决复杂的力学问题时显出其优越性。
理论力学
是力学与数学的结合。理论力学是数学物理的一个组成部分，也是各种应用力学的基础。它一般应用微积分、微分方程、矢量分析等数学工具对牛顿力学作深入的阐述并对分析力学作系统的介绍。由于数学更深入地应用于力学这个领域，使力学更加理论化。
运动学
用纯粹的解析和几何方法描述物体的运动，对物体作这种运动的物理原因可不考虑。亦即从几何方面来研究物体间的相对位置随时间的变化，而不涉及运动的原因。
动力学
讨论质点系统所受的力和在力作用下发生的运动两者之间的关系。以牛顿定律为基础，根据不同的需要提出了各种形式的动力学基本原理，如达朗伯原理、拉格朗日方程、哈密顿原理，正则方程等。根据系统现时状态以及内部各部分间的相互作用和系统与它周围环境之间的相互作用可预言将要发生的运动。
弹性力学
它是研究弹性体内由于受到外力的作用或温度改变等原因而发生的应力，形变和位移的一门学科，故又称弹性理论。弹性力学通常所讨论的是理想弹性体的线性问题。它的基本假定是：物体是连续、均匀和各向同性的；物体是完全弹性体；在施加负载前，体内没有初应力；物体的形变十分微小。根据上述假定，对应力和形变关系而作的数学推演常称为数学弹性力学。此外还有应用弹性力学。如物体形变不是十分微小，可用非线性弹性理论来研究。若物体内部应力超过了弹性极限，物体将进入非完全弹性状态。此时则必须用塑性理论来研究。
连续介质力学
它是研究质量连续分布的可变形物体的运动规律，主要讨论一切连续介质普遍遵从的力学规律。例如，质量守恒、动量和角动量定理、能量守恒等。弹性体力学和流体力学有时综合讨论称为连续介质力学。
力的含义
物体之间的相互作用称为“力”。当物体受其他物体的作用后，能使物体获得加速度（速度或动量发生变化）或者发生形变的都称为“力”。它是物理学中重要的基本概念。在力学的范围内，所谓形变是指物体的形状和体积的变化。所谓运动状态的变化指的是物体的速度变化，包括速度大小或方向的变化，即产生加速度。力是物体（或物质）之间的相互作用。一个物体受到力的作用，一定有另一个物体对它施加这种作用，前者是受力物体，后者是施力物体。只要有力的作用，就一定有受力物体和施力物体。平常所说，物体受到了力，而没指明施力物体，但施力物体一定是存在的。不管是直接接触物体间的力，还是间接接触的物体间的力作用；也不管是宏观物体间的力作用，还是微观物体间的力作用，都不能离开物体而单独存在的。力的作用与物质的运动一样要通过时间和空间来实现。而且，物体的运动状态的变化量或物体形态的变化量，取决于力对时间和空间的累积效应。根据力的定义，对任何一个物体，力与它产生的加速度方向相同，它的大小与物体所产生的加速度成正比。且两力作用于同一物体所产生的加速度，是该两力分别作用于该物体所产生的加速度的矢量和。 力是一个矢量，力的大小、方向和作用点是表示力作用效果的重要特征，称它为力的三要素。力的合成与分解遵守平行四边形法则。在国际单位制（SI）中，规定使质量为一千克的物体，产生加速度为1米/秒2的力为1牛顿，符号是N。（1千克力=9．80665牛顿。1牛顿=105达因） 力的种类很多。根据力的效果来分的有压力、张力、支持力、浮力、表面张力、斥力、引力、阻力、动力、向心力等等。根据力的性质来分的有重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等等。在中学阶段，一般分为场力（包括重力、电场力、磁场力等），弹力（压力、张力、拉力等），摩擦力（静摩擦力、滑动摩擦力等）。
力的三要素
力的大小、方向和作用点合称为“力的三要素”。常用有向线段来表示力。线段的长度跟力的大小成正比，箭头表示力的方向，线段的起点表示力的作用点。用上述方式表示力叫“力的图示法”。当考虑有关力的问题时，必须考虑这三个要素。
物性
是物理学的内容之一，是研究有关物质的气、液、固三态的力学和热学性质的科学。物性学原指研究物质三态的机械性质和热性质的学科。随着对物质性质的研究，逐渐由力学和热学扩展到电磁学、光学等方面，物性学所涉及的范围太广，现已不再作为一门单独的学科，而将其内容分别纳入有关的部门。
物理变化
指物质的状态虽然发生了变化，但一般说来物质本身的组成成分却没有改变。例如：位置、体积、形状、温度、压强的变化，以及气态、液态、固态间相互转化，气态转化为液态叫液化，液态转化为固态叫凝固，固态转化为液态叫融化，液态转化为气态叫气化，固态转化为气态叫升华，气态转化为固态叫凝华。还有物质与电磁场的相互作用，光与物质的相互作用，以及微观粒子（电子、原子核、基本粒子等）间的相互作用与转化，都是物理变化。
物质
物质为构成宇宙间一切物体的实物和场。例如空气和水，食物和棉布，煤炭和石油，钢铁和铜、铝，以及人工合成的各种纤维、塑料等等，都是物质。世界上，我们周围所有的客观存在都是物质。人体本身也是物质。除这些实物之外，光、电磁场等也是物质，它们是以场的形式出现的物质。 物质的种类形态万千，物质的性质多种多样。气体状态的物质，液体状态的物质或固体状态的物质；单质、化合物或混合物；金属和非金属；矿物与合金；无机物和有机物；天然存在的物质和人工合成的物质；无生命的物质与生命物质以及实体物质和场物质等等。物质的种类虽多，但它们有其特性，那就是客观存在，并能够被观测，以及都具有质量和能量。
物体
由物质构成的，占有一定空间的个体都称为物体。通过人类感觉器官可感觉到它存在的客观现实。
张力
被拉伸的弦、绳等柔性物体对拉伸它的其他物体的作用力或被拉伸的柔性物体内部各部分之间的作用力。例如，某绳AB可以看成是A C和C B两段组成，其中C为绳A B中的任一横截面，AC段和CB段的相互作用力就是张力。在绳的截面上单位面积所受的张力称为张应力。
力的单位
在m·kg·s制中力的单位是“牛顿”。力的大小，习惯上用重量的单位。若在弹簧秤上挂500克的砝码时的伸长长度与用手拉弹簧秤的伸长长度相同时，手的拉力便与500克砝码的重力大小相同。因此，与500克的重量同样作用的力，就用500克的力来表示。但实际上，克、千克都是质量的单位，克重或千克重等重量单位是属于力的一种重力单位，不能代表全部，而且在计算上数值不同，故有力之绝对单位。依牛顿力学的定义：力=质量×加速度。使质量为1千克的质点，在力的方向产生1米/秒2的加速度时，则称该力为1千克·米/秒2=1牛顿。因质点受地球引力作用，下落时的重力加速度为g=9．8米/秒2，故质量为1千克的质点的重量G=mg=1×9．8千克·米/秒2=9．8牛顿。
牛顿
它是国际单位制中力的单位。使质量是1千克的物体获得1米·秒-2加速度的力叫作1“牛顿”。符号用N表示。（1牛顿=105达因）。
重力
离引力场场源比较近的引力场叫做重力场，物体受到重力场的力叫做重力。引力场物质因为有质量而相互吸引的力叫做万有引力，简称引力。实物周围普遍存在引力场，处在引力场之中的实物会受到引力。产生引力场的实物叫做引力场的场源，简称场源。关于重力有各种不同的解释，如，是一个物体在宇宙中受到其他物体万有引力作用的总合；重力即地球对物体的吸引力；重力是由于地球的吸引而使物体受到的力；宇宙中的每个质点与其它质点之间，都存在着一种引力性的相互作用，与两质点质量的乘积成正比，与其间距离的平方成反比，这种相互作用称为“重力”。 上述几种讲法虽略有区别，但强调了它们的本质是引力。因为处于引力场的物体都受到重力，重力的本质是引力相互作用。地面附近的物体，由于其它天体距离它很远，地球上其它物体对它的万有引力很小，所以该物体的重力是指地球对它的万有引力，其方向指向地心。离地面愈远，重力愈小。同一物体在地球上不同地点重力也稍有不同，从赤道到两极重力是逐渐增加的，因为地球是一个扁球体，其赤道处半径大于两极半径。地球上的物体随地球的自转而作匀速圆周运动，作匀速圆周运动的物体所需的向心力，来源于地球对物体的引力。向心力与重力同为引力的分力。由于地球上各地的地形与地质构造不同，物体在地球上不同的地点引力将有所变化，而物体的重力也随之而变化。利用这种重力的变化可以探矿（可探测煤、铁、铜矿及石油的蕴藏量等）。
重量
在地球表面附近，物体所受重力的大小，称为“重量”。地球表面上的物体，除受地球对它的重力作用外，由于地球的自转，还将受到惯性离心力的作用，这两个力的合力的大小称为该物体的重量。习惯上人们认为：物体所受到的重力就是它本身的重量。对重量的解释有许多说法，例如，重量就是重力；物体的重量就是地球对该物体的万有引力；重量即物体所受重力的大小；重量是物体静止时，拉紧竖直悬绳的力或压在水平支持物上的力。 上述几种讲法，有的强调重量即重力，是矢量，它们的本质是引力。有的强调重力不是矢量，重量是重力的大小，是标量。还有的是以测量法则作为重量的定义。这些不同的定义只是解释的不同而已，谈不到对与错。 质量为1千克的物体，在纬度45°的海平面上所受的重力即重量称为1千克力。不同的物体重量不同，同一物体在地球上的位置不同，它的重量也有差异。1千克的物体，在赤道上称得重量是0．973千克力，而在北极称之则是1．26千克力。同一物体所处位置不同，其质量不变，而重量则愈近两极和愈近地面则愈大（这体现了地球自转的离心力会让物体重量变轻）。

Ⅱ 理论物理有哪些方向的知识

理论物理（Theoretical Physics ）是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。理论物理的知识体系发源于近代欧洲在十五、六世纪的思想革命时期。理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等，几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。理论物理一方面探索基本粒子的运动规律，同时也探索各种复杂条件下物理规律的表现形式。

物理学是人类现代文明的重要组成部分，它伴随着文明的进步而不断发展，是人类的物质创造和精神思考的成果，同时它强有力地推动了人类文明进一步发展。可以说，物理学是现代人类社会最重要的塑造力量之一，它不仅是各种宏伟的、精密的物质成果的直接基础，而且深刻地影响了人类的哲学观点、政治观点、经济和文化活动方式，重塑了人类对自身和对宇宙的认识。理论物理学作为物理学的重要分支起着基础作用，其功能和意义不仅完全具备上述的各个方面，而且具有自身的特点。

理论物理的知识体系发源于近代欧洲在十五、六世纪的思想革命时期。哥白尼首先提出“日心说”挑战宗教神学体系，开创现代天文学；与哥白尼同时代的开普勒再接再厉，以严谨的数学语言对“日心说”做出了正确的、完整的描述，为这个理论奠定了更坚实的基础。伽利略承前启后，创立了现代自然科学研究的方法：对物理理象进行实验研究并把实验的方法与数学方法、逻辑论证相结合。爱因斯坦曾经评价伽利略的科学研究方法是人类思想史上最伟大的成就之一，是物理学的真正开端。

Ⅲ 请问理论物理都有哪些内容

理论物理学基本上就是数学为主。
比如要学习场论，离散数学，矩阵，微积分，泛函分析，范式等等，还要学习物理学的比如量子力学，电磁场，光学，相对论，放射性，近代物理等等

建议看看爱因斯坦，奥本海默，海森堡，薛定厄，莱布尼兹的自传，就了解理论物理学的框架了

Ⅳ 理论物理有哪些分支详细介绍一下

理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。
理论物理的分支：
理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等，几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。

Ⅳ 物理学分支有哪些

物理学大可以分为六个大类：力学、光学、声学、电磁学、量子物理学、固体物理学。

1.力学（力学作为物理学发展的最重要模块，其分支也是最为庞大的）

静力学 动力学 流体力学 分析力学 运动学 固体力学 材料力学 复合材料力学 流变学 结构力学 弹性力学 塑性力学 爆炸力学 磁流体力学 空气动力学 理性力学 物理力学 天体力学 生物力学 计算力学 热学 热力学
2.光学

几何光学 波动光学 大气光学 海洋光学 量子光学 光谱学 生理光学 电子光学 集成光学 空间光学
3.声学

次声学 超声学 电声学 大气声学 音乐声学 语言声学 建筑声学 生理声学 生物声学 水声学
4.电磁学

磁学 电学 电动力学
5.量子物理学

量子力学 核物理学 高能物理学 原子物理学 分子物理学
6.固体物理学

高压物理学 金属物理学 表面物理学

此外，物质的各种存在形式和运动形式之间普遍存在着联系。随着学科的发展，这种联系逐步显示出来。物理学也和其他学科相互渗透，产生一系列交叉学科，如：化学物理、生物物理、大气物理、海洋物理、地球物理、天体物理等等。

数学对物理学的发展起了重要的作用，反过来物理学也促进数学的发展。在物理学的基础性研究过程中，形成和发展出来的基本概念、基本理论、基本实施手段和精密的测试方法，已成为其他许多学科的重要组成部分，并产生了良好的效果。这对于天文学、化学、生物学、地学、医学、农业科学都是如此。

物理学研究的重大突破导致生产技术的飞跃已经是历史事实。反过来，发展技术和生产力的要求，也有力地推动物理学研究的发展，固体物理、原子核物理、等离子体物理、激光研究、现代宇宙学等之所以迅速发展，是和技术及生产力发展的要求分不开的。

Ⅵ 理论物理有哪些研究方向

主要研究方向 
1、高温超导体机理、BEC理论及自旋电子学相关理论研究。
2、凝聚态理论；
3、原子分子物理、量子光学和量子信息理论；
4、统计物理和数学物理。
5、凝聚态物理理论、计算材料、纳米物理理论
6、自旋电子学，Kondo效应。
7、凝聚态理论、第一原理计算、材料物性的大规模量子模拟。
8、玻色-爱因斯坦凝聚, 分子磁体, 表面物理，量子混沌。 
凝聚态物理 
主要研究方向 
1、非常规超导电性机理，混合态特性和磁通动力学。
（1）高温超导体输运性质，超导对称性和基态特性研究。
（2）超导体单电子隧道谱和Andreev反射研究。
（3）新型Mott绝缘体金属－绝缘基态相变和可能超导电性探索。
（4）超导体磁通动力学和涡旋态相图研究。
（5）新型超导体的合成方法、晶体结构和超导电性研究。
2、高温超导体电子态和异质结物理性质研究
（1）高温超导体和相关氧化物功能材料薄膜和异质结的生长的研究。
（2）铁电体极化场对高温超导体输运性质和超导电性的影响的研究。
（3）高温超导体和超大磁电阻材料异质结界面自旋极化电子隧道效应的研究。
（4）强关联电子体系远红外物性的研究。
3、新型超导材料和机制探索
（1）铜氧化合物超导机理的实验研究
（2）探索电子—激子相互作用超导体的可能性
（3）高温超导单晶的红外浮区法制备与物理性质研究
4、氧化物超导和新型功能薄膜的物理及应用研究
（1）超导/介电异质薄膜的制备及物性应用研究
（2）超导及氧化物薄膜生长和实时RHEED观察
（3）超导量子器件的研究和应用
（4）用于超导微波器件的大面积超导薄膜的研制
5、超导体微波电动力学性质，超导微波器件及应用。
6、原子尺度上表面纳米结构的形成机理及其输运性质
（1）表面生长的动力学理论；
（2）表面吸附小系统(生物分子，水和金属团簇)原子和电子结构的第一性原理计算；
（3）低维体系的电子结构和量子输运特性 (如自旋调控、新型量子尺寸效应等)。. 7、III-V族化合物半导体材料及其低维量子结构制备和新型器件探索
（1）宽禁带化合物（In/Ga/AlN，ZnMgO）半导体及其低维量子结构生长、物性、微结构以及相互关系的研究，宽禁带化合物半导体新型微电子、光电子器件探索；
（2）砷化镓基、磷化铟基新型低维异质结材料的设计、生长、物性研究及其新型微电子/光电子器件探索；
（3）SiGe/Si应变层异质结材料的制备及物性研究。
8、新颖能源和电子材料薄膜生长、物性和器件物理
（1）纳米太阳能转换材料制备和器件研制；
（2）纳米金刚石薄膜、碳氮纳米管/硼碳氮纳米管的CVD、PVD制备和场发射及发光性质研究；
（3）负电亲和势材料的探索与应用研究；
（4）纳米硅基发光材料的制备与物性研究；
（5）有序氧化物薄膜制备和催化性质。
9、低维纳米结构的控制生长与量子效应
（1）极低温强磁场双探针扫描隧道显微学和自旋极化扫描隧道显微学；
（2）半导体/金属量子点/线的外延生长和原子尺度控制；
（3）低维纳米结构的输运和量子效应；
（4）半导体自旋电子学和量子计算；
（5）生物、有机分子自组装现象、单分子化学反应和纳米催化。
10、生物分子界面、激发态及动力学过程的理论研究
（1）生物分子体系内部以及生物分子-固体界面（主要包括氧化物表面、模拟的细胞表面和离子通道结构）的相互作用的第一原理计算和经典分子动力学模拟；
（2）界面的几何结构、电子结构、输运性质及对生物特性的影响；
（3）纳米结构的低能激发态、光吸收谱、电子的激发、驰豫和输运过程的研究，电子-原子间的能量转换和耗散以及飞秒到皮 秒时段的含时动力学过程的研究。
11、表面和界面物理
（1）表面原子结构、电子结构和表面振动；
（2）表面原子过程和界面形成过程；
（3）表面重构和相变；
（4）表面吸附和脱附；
（5）表面科学研究的新方法/技术探索。
12、自旋电子学；
13、磁性纳米结构研究；
14、新型稀土磁性功能材料的结构与物性研究；
15、磁性氧化物的结构与物性研究；
16、磁性物质中的超精细相互作用；
17、凝聚态物质中结构与动态的中子散射研究；
18、智能磁性材料和金属间化合物单晶的物性研究；
19、分子磁性研究；
20、磁性理论。
21、纳米材料和介观物理
研究内容：
发展纳米碳管及其它一维纳米材料阵列体系的制备方法；模板生长和可控生长机理研究；界面结构，谱学分析和物性研究；纳米电子学材料的设计、制备，纳米电子学基本单元器件物理。
22、无机材料的晶体结构，相变和结构－性能的关系
研究内容：
在材料相图相变研究的基础上，探索合成新型功能材料，为先进材料的合成和性能优化提供科学依据；在晶体结构测定的基础上，探讨材料结构-性能之间的内在联系，从晶体结构的微观角度阐明先进材料物理性质的机制，设计合成具有特定

Ⅶ 理论物理包括哪些详细一些 谢谢

研究范围包括粒子物理理论、原子核理论、凝聚态理论、统计物理、光子学理论、原子分子理论、等离子体理论、量子场论与量子力学、引力理论、数学物理、理论生物物理、非线性物理、计算物理等。

Ⅷ 理论物理学什么

要学理论物理主要有以下几门课程：
数学准备：微积分,数学物理方法,群论
基础物理：力学,热学,光学,电磁学,原子物理/现代物理
中等物理：“四大力学”——理论力学,电动力学,量子力学,热力学与统计物理,
此外还有固体物理和计算物理
高等物理：相对论,高等量子力学,量子场论,高等统计,核物理,粒子物理
上面提到的是理论物理专业的必修课,全部看完后基本就算入门了.
总的来说学理论物理不需要什么基础的,从易到难,一步一步地学,坚持下来会有成果的.

Ⅸ 包含理论物理学的专业有哪些

理论物理是单独的一个专业
现在本科学校招生大都是大专业，比如物理学或着最多分基础物理和应用物理，基本不再细分了