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我所认识的物理学 财管1204班 小组组长:李莹莹 组员：王倩；郑明明 一、物理学简介 定义 1、物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，它是当今最精密的一门自然科学学科。 2、释文解字：物理，“理”者物体的脉络，物质通过能行聚合，现色相性势为物体，故物理学，就是研究物质、物体内外脉络关系与相互运化作用的—门科学。 3、物理学与其他自然科学 物理学与其他许多自然科学息息相关，如化学、生物、天文和地质等。特别是化学。化学与某些物理学领域的关系深远，如量子力学、热力学和电磁学，而数学是物理的基本工具，也就是物理依赖着数学。所以有了数理化不分家之说。 物理学是一种自然科学，主要研究的是物质在时空中的运动，和所有相关概念，包括能量和作用力。更广义地说，物理学是对于大自然的研究分析，目的是为了要明白宇宙的行为。 4、物理学的发展历程及应用 物理学是最古老的科学之一。在过去两千年，物理学与哲学，化学等等经常被混淆在一起，相提并论。直到十六世纪科学革命之后，才单独成为一门现代科学。 物理学已成为自然科学中最基础的学科之一。物理理论通常是以数学的形式表达出来。经过大量严格的实验验证的物理学规律被称为物理定律。然而如同其他很多自然科学理论一样，这些定律不能被证明，其正确性只能靠着反复的实验来检验。 物理学的影响深远，这是因为物理学的突破时常会造成新科技的出现，物理学的新点子很容易会引起其它学术领域产生共鸣。例如，在电磁学的进展，直接地导致像电视，电脑，家用电器等等新产品，大幅度地提升了整个人类的生活水平；核裂变的成功应用，使得核能发电不再是梦想。 二、物理学的基本定义 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 ***知识小拓展（1） 空间尺度： 原子、原子核、基本粒子、DNA长度、最小的细胞、太阳山哈勃半径、星系团、银河系、恒星的距离、太阳系、超星系团等。人蛇吞尾图形象地表示了物质空间尺寸的层次。 微观粒子Microscopic：质子 10-15 m 介观物质mesoscopic 宏观物质macroscopic 宇观物质cosmological 类星体 10 26m ***知识小拓展（2） 时间尺度： 基本粒子寿命 10-25s 宇宙寿命 1018s 按空间尺度划分：量子力学、经典物理学、宇宙物理学 按速率大小划分： 相对论物理学、非相对论物理学 按客体大小划分：微观、介观、宏观、宇观 按运动速度划分： 低速，中速，高速 按研究方法划分：实验物理学、理论物理学、计算物理学 三、分类简介 ●牛顿力学(Mechanics)研究物体机械运动的基本规律及关于时空相对性的规律 ●电磁学(Electromagnetism)研究电磁现象，物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律 ●热力学(Thermodynamics)研究物质热运动的统计规律及其宏观表现 ●相对论(Relativity)研究物体的高速运动效应以及相关的动力学规律 ●量子力学(Quantum mechanics)研究微观物质运动现象以及基本运动规律 此外，还有： 粒子物理学、原子核物理学、原子与分子物理学、固体物理学、凝聚态物理学、激光物理学、等离子体物理学、地球物理学、生物物理学、天体物理学等等。 四、研究领域 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