1. 物理学的本质是什么有人知道吗
物理学是一门自然科学,主要研究物质、能量、空间和时间,特别是它们之间的相互关系。物理学是关于自然规律的知识;更广泛地说,物理学探索和分析自然界中发生的现象,以理解其规律。物理学:物理现象、物质结构、物质相互作用、物质运动规律物理学研究的范围物理世界的层次和大小。
大量事实表明,物理思想和方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学乃至社会科学的发展都有重要贡献。有人计算,20世纪中叶以来,诺贝尔化学、生物和医学奖、甚至经济学奖的获得者中,有一半以上的人有物理学背景;他们从智力中学习,在非物理领域取得成功。相反,没有发现非物理学专业的科学家获得诺贝尔物理学奖的案例。这就是身体智力的力量。难怪有外国专家尖锐地指出:没有体育锻炼的国家是愚蠢的国家!总之,物理学是对自然界一般规律的总结,是对一般科学经验的科学认识。
2. 物理学理论的本质究竟是什么呢
宇宙是由电离的氢组成的,物质是由金属氢离子的聚合形成的。在常温常压下以光速流动的材料被转化为能量--金属氢离子,瞬间产生电磁波并重新组合成新的元素。自然界是金属氢离子的聚合物--一种暂时的平衡;"光速 "是物质可以转化为能量的 "临界值",它是金属氢离子切割磁场线所释放的电磁波。在白垩纪末期,一颗小行星的撞击引发了平台的激活,在火山口岩浆的层流中以光速流动的物质产生了金属氢离子,金属氢离子聚合形成了二氧化硅、硅酸盐、矿物、水、氨基酸和碳氢化合物。
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3. 理论物理学的本质或者说依托是什么
理论物理学通过为自然界建立数学模型,来试图理解所有物理现象的运行机制,通过物理理论条理化、解释、预言物理现象。理论物理学,简要地说,就是建立在一系列定律之上的数学理论体系,是否正确依赖于其理论体系所得出的结论(推断)能否被实验验证。
在中国,大学本科物理专业的主流课程设置,通常会有五个理论物理学科,分别为:分析力学、统计力学、电动力学(严格地说,应该叫做“经典电动力学”)、相对论、量子力学。俗称“五大力学”。
理论物理学是物理学的分支学科,从各类物理现象的普遍规律出发,运用数学理论和方法,系统深入的阐述有关概念、现象及其应用。
如狭义相对论、爱因斯坦的时空观之类的都属于理论物理学。例如,霍金就是一名20世纪后叶至21世纪初的理论物理学大师(已于2018年3月14日凌晨3时46分去世)。
理论物理学的常用方法是理想实验,就是在脑子里做实验。爱因斯坦就有一些理想实验(思想实验)。
4. 物理学最本质定义是什么
物理学是一种自然科学,注重于研究物质、能量、空间、时间,尤其是它们各自的性质与彼此之间的相互关系。物理学是关于大自然规律的知识;更广义地说,物理学探索分析大自然所发生的现象,以了解其规则。
物理学(Physics):物理现象、物质结构、物质相互作用、物质运动规律
物理学研究的范围 ——物质世界的层次和数量级
物理学是人们对无生命自然界中物质的转变的知识做出规律性的总结。这种运动和转变应有两种。一是早期人们通过感官视觉的延伸,二是近代人们通过发明创造供观察测量用的科学仪器,实验得出的结果,间接认识物质内部组成建立在的基础上。物理学从研究角度及观点不同,可分为微观与宏观两部分,宏观是不分析微粒群中的单个作用效果而直接考虑整体效果,是最早期就已经出现的,微观物理学随着科技的发展理论逐渐完善。
其次,物理又是一种智能。
诚如诺贝尔物理学奖得主、德国科学家玻恩所言:“如其说是因为我发表的工作里包含了一个自然现象的发现,倒不如说是因为那里包含了一个关于自然现象的科学思想方法基础。”物理学之所以被人们公认为一门重要的科学,不仅仅在于它对客观世界的规律作出了深刻的揭示,还因为它在发展、成长的过程中,形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系。正因为如此,使得物理学当之无愧地成了人类智能的结晶,文明的瑰宝。
大量事实表明,物理思想与方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。有人统计过,自20世纪中叶以来,在诺贝尔化学奖、生物及医学奖,甚至经济学奖的获奖者中,有一半以上的人具有物理学的背景;——这意味着他们从物理学中汲取了智能,转而在非物理领域里获得了成功。——反过来,却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学奖的事例。这就是物理智能的力量。难怪国外有专家十分尖锐地指出:没有物理修养的民族是愚蠢的民族!
总之,物理学是对自然界概括规律性的总结,是概括经验科学性的理论认识。
物理学研究的领域可分为下列四大方面:
1.凝聚态物理——研究物质宏观性质,这些物相内包含极大数目的组元,且组员间相互作用极强。最熟悉的凝聚态相是固体和液体,它们由原子间的键和电磁力所形成。更多的凝聚态相包括超流和波色-爱因斯坦凝聚态(在十分低温时,某些原子系统内发现);某些材料中导电电子呈现的超导相;原子点阵中出现的铁磁和反铁磁相。凝聚态物理一直是最大的的研究领域。历史上,它由固体物理生长出来。1967年由菲立普·安德森最早提出,采用此名。
2.原子,分子和光学物理——研究原子尺寸或几个原子结构范围内,物质-物质和光-物质的相互作用。这三个领域是密切相关的。因为它们使用类似的方法和有关的能量标度。它们都包括经典和量子的处理方法;从微观的角度处理问题。原子物理处理原子的壳层,集中在原子和离子的量子控制;冷却和诱捕;低温碰撞动力学;准确测量基本常数;电子在结构动力学方面的集体效应。原子物理受核的影晌。但如核分裂,核合成等核内部现象则属高能物理。 分子物理集中在多原子结构以及它们,内外部和物质及光的相互作用,这里的光学物理只研究光的基本特性及光与物质在微观领域的相互作用。
3.高能/粒子物理——粒子物理研究物质和能量的基本组元及它们间的相互作用;也可称为高能物理。因为许多基本粒子在自然界不存在,只在粒子加速器中与其它粒子高能碰撞下才出现。据基本粒子的相互作用标准模型描述,有12种已知物质的基本粒子模型(夸克和轻粒子)。它们通过强,弱和电磁基本力相互作用。标准模型还预言一种希格斯-波色粒子存在。现正寻找中。
4.天体物理——天体物理和天文学是物理的理论和方法用到研究星体的结构和演变,太阳系的起源,以及宇宙的相关问题。因为天体物理的范围宽。它用了物理的许多原理。包括力学,电磁学,统计力学,热力学和量子力学。1931年卡尔发现了天体发出的无线电讯号。开始了无线电天文学。天文学的前沿已被空间探索所扩展。地球大气的干扰使观察空间需用红外,超紫外,伽玛射线和x-射线。物理宇宙论研究在宇宙的大范围内宇宙的形成和演变。爱因斯坦的相对论在现代宇宙理论中起了中心的作用。20世纪早期哈勃从图中发现了宇宙在膨胀,促进了宇宙的稳定状态论和大爆炸之间的讨论。1964年宇宙微波背景的发现,证明了大爆炸理论可能是正确的。大爆炸模型建立在二个理论框架上:爱因斯坦的广义相对论和宇宙论原理。宇宙论已建立了ACDM宇宙演变模型;它包括宇宙的膨胀,黑能量和黑物质。 从费米伽玛-射线望运镜的新数据和现有宇宙模型的改进,可期待出现许多可能性和发现。尤其是今后数年内,围绕黑物质方面可能有许多发现。
六大性质
物理学特性
1.真理性:物理学的理论和实验揭示了自然界的奥秘,反映出物质运动的客观规律。
2.和谐统一性:神秘的太空中天体的运动,在开普勒三定律的描绘下,显出多么的和谐有序。物理学上的几次大统一,也显示出美的感觉。牛顿用三大定律和万有引力定律把天上和地上所有宏观物体统一了。麦克斯韦电磁理论的建立,又使电和磁实现了统一。爱因斯坦质能方程又把质量和能量建立了统一。光的波粒二象性理论把粒子性、波动性实现了统一。爱因斯坦的相对论又把时间、空间统一了。
3.简洁性:物理规律的数学语言,体现了物理的简洁明快性。如:牛顿第二定律,爱因斯坦的质能方程,法拉第电磁感应定律。
4.对称性:对称一般指物体形状的对称性,深层次的对称表现为事物发展变化或客观规律的对称性。如:物理学中各种晶体的空间点阵结构具有高度的对称性。竖直上抛运动、简谐运动、波动镜像对称、磁电对称、作用力与反作用力对称、正粒子和反粒子、正物质和反物质、正电和负电等。
5.预测性:正确的物理理论,不仅能解释当时已发现的物理现象,更能预测当时无法探测到的物理现象。例如麦克斯韦电磁理论预测电磁波存在,卢瑟福预言中子的存在,菲涅尔的衍射理论预言圆盘衍射中央有泊松亮斑,狄拉克预言电子的存在。
6.精巧性:物理实验具有精巧性,设计方法的巧妙,使得物理现象更加明显。
5. 现代物理学的真正精髓在于什么
说到我们研究的物理学的精髓,就不得不提到一个人物,那就是牛顿。为什么现在人都称为说牛顿是物理学的奠基人,这主要是因为牛顿在他所处的年代做出了普通人,甚至很多科学家都做不到撞击,他创造了很多理论,并不在于他有多么高的才智,而在于他不断的研究创新,很多人都吐槽牛顿晚年陷入到神学的陷阱当中,开始研究所谓的长生。但是我想对于科学家而言,根本没有所谓的神学,一切都可以用物理学来解释,或许牛顿就曾经有过这个想法。
但是随着时代的发展,越来越多的人能够接受这样的存在。很多科学家们不能接受量子力学这样的定义,因为他们无疑是在打破物理学一直坚守的东西,但实际上随着时代的进步和发展所有的,老旧的无用的理论知识都在被摒弃。如果很多的理论没有办法得到证实,那么他们终究会成为时代的糟粕。