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物理学探究的是物质构造、物质间关联以及运动法则的科学。它属于以实践为根基的科学范畴,物理学中一个亘古不变的核心是探寻各类秩序、均衡状态、均衡状态被打破的现象,以及守恒法则或恒定不变的性质。
物理学简介
物理(Physics)全称物理学。
“物理”这个术语最初源自希腊语φυσικ,本意指自然界。古代欧洲人把物理学称作“自然哲学”。从最根本的意义上讲,它是一门探究自然界的各种现象和基本规则的学科。在中国和日本,“物理”这个词的用法始于明末清初时期科学家方以智编写的综合性著作《物理小识》。
物理学专注于探索宇宙的根本构成成分,包括物质、能量、空间和时间,以及它们之间的相互影响;通过剖析基本规律与法则,得以全面认识这个体系。经典时期的物理学,其实质与自然哲学的研究极为相似,直到十九世纪,物理学才从哲学中独立,发展成为一门实证学科。
物理学同数学、化学、生物、地理等众多自然科学联系紧密。数学、化学、地理学尤其突出。化学与量子力学、热力学、电磁学等物理学分支关联密切。数学是物理学的重要支撑。地理学中的地质学需要运用物理学的力学知识。气象学与热学也有物理学的理论基础。
“物理”这个名称源自“格物致理”,是“格物致理”四个字的缩写形式,表示探究事物形态和演变,归纳总结其内在规律性。中国古代的物理学知识,曾在《天工开物》等典籍中有所记述。
日本学者强调,近代中国汉文翻译的著作,为日本翻译西方科学文献提供了重要参考。桑木或雄作为日本早期物理学史专家指出,该国最初将Physics称作穷理学。明崇祯年间,一部名为《物理小识》的书籍kaiyun全站登录网页入口,其中记载了天文、气象、医药等多方面知识。早在宋代,类似内容就收录在《物类志》和《物类感应》等文献中,这些均被视为中国物理学著作的早期源头。
明代吕坤创作了《呻吟语》,该书第六卷第二部分题为“物理”,主要探讨物体特性,并借此延伸出对人类社会及宇宙的看法。宋代朱熹等人也频繁使用“物之至理”或“物理”这一表述。现代知名物理学家李政道曾引用唐代杜甫《曲江二首》中的诗句“细推物理须行乐,何用浮名绊此身”,以此说明“物理”一词在盛唐时期就已存在。事实上,中科院哲学研究所与北大哲学系合编的《中国哲学史资料简编》(中华书局)“两汉—隋唐”章节中,就记录了三国时期吴国学者杨泉曾撰写《物理论》,该书旨在研究并评述当时的天文、地理、工艺、农业及医学等领域的知识。更为古老的文献,在约公元前二世纪成书的《淮南子?览冥训》中,有“夫燧之取火于日kaiyun全站app登录入口,慈石引铁kaiyun.ccm,葵之向日,虽有明智,弗能然也,故耳目之察,不足以分物理;心意之论,不足以定是非”的记载。中国古代语境下的“物理”,通常泛指所有事物的内在规律。
物理学分支
经典力学和理论力学,即力学,探究物体运动的基本法则,这些法则具有规律性
电磁学以及电动力学这门学科探讨电磁的各种现象,分析物质在电磁方面的活动规律,并且研究电磁波的传播等特性
热运动现象的统计规律性,以及物质宏观性质的呈现方式,是热力学与统计物理学这门学科所探讨的核心内容。
相对论与时空物理学探究高速行进物体的运动表现,涉及其动力学特性,以及时空相对性的法则,这些内容都是研究重点。
量子力学这门学科探索着细小物体的活动状态,以及它们运作的基本法则,这种研究涵盖了各种微观层面的物理现象和运动原理。
此外,还有:
物理学分支众多,包括粒子学、原子核学、原子分子学、固体学、凝聚态学、激光学、等离子体学、地球学、生物物理学、天体物理学、声学、电磁学、光学、无线电学、热学、量子场论、低温学、半导体学、磁学、液晶学、医学物理学、非线性物理学、计算物理学等等。
基础理论物理学中,理论力学、电动力学、热力学以及统计物理学和量子力学,这五门学科常被合称为四大力学。