物理学

前沿领域

大型强子对撞机大型强子对撞机

希格斯玻色子（或许）已经在科学家们的掌握之中，但是，耗费了无数人心血和资金的大型强子对撞机（LHC）馈赠给人类的可能不止于此。

今年2月14日，欧洲核子研究中心（CERN）的科学家们宣布，LHC接下来将进入为期两年的停机维护期。在这两年内他们将对该设备进行彻底的修理和升级，希望在两年后它能突破迄今为止最高8TeV对撞能量的限制，以14TeV的初始设计能量进行对撞实验。

这一对撞能量应该足以制造出诸如超弦理论等下一代物理理论预测可能存在的粒子。但是，LHC也是一台碎钞机，需要巨额资金来保障。如果砸下去的钱没有让科学家们获得他们所期望的结果，那么，他们可能会继续在宇宙间搜索，测量宇宙射线或者细小的原子效应，希冀从中找到答案。

普朗克探测器普朗克探测器

宇宙大爆炸留下的辐射中包含有早期宇宙留下的重要线索，欧洲航天局（ESA）于2009年发射升空的普朗克卫星绘制出了早期宇宙最详细的“肖像”，该卫星捕捉到的辐射足以让科学家们不进行任何理论假设，就可以测量宇宙的质量；也足以让科学家们探测到宇宙波的涟漪并且测试各种膨胀模型，这些膨胀模型认为，整个宇宙大爆炸期间，宇宙一直在膨胀。普朗克卫星捕捉到的早期宇宙的图像甚至可以让科学家们研究除了标准模型以外的其他理论模型（诸如平行世界等）。

先进激光干涉引力波天文台

广义相对论预测，时空中的涟漪应该会持续不断地在宇宙间穿梭。从2014年开始，位于美国的引力波探测器的升级版——先进激光干涉引力波天文台，将使用几千米长的激光“尺子”，追踪空间抖动（相当于地球向太阳移动单个原子直径的十分之一的距离）。

如果该探测器能有所发现，它将是爱因斯坦相对论最至高无上的胜利。如果该探测器一无所获，科学家们将不得不再次从重力理论出发，为宇宙建立新规则。

激光空间干涉引力波探测器LISA对脉冲双星的观测是间接证实引力波存在的有力证据，然而对来自宇宙深处的引力波的直接观测始终未能实现，这也成为了相对论前沿研究的主要课题之一。已经有相当数量的地面引力波探测器投入运行，最著名的是GEO600、LIGO（包括三架激光干涉引力波探测器）、TAMA300和VIRGO；而美国和欧洲合作的空间激光干涉探测器LISA正处于开发阶段，其先行测试计划LISA探路者于2009年底正式发射升空。

对引力波的探测将在很大程度上扩展基于电磁波观测的传统观测天文学的视野，人们能够通过探测到的引力波信号了解到其波源的信息。这些从未被真正了解过的信息可能来自于黑洞、中子星或白矮星等致密星体，可能来自于某些超新星爆发，甚至可能来自宇宙诞生极早期的暴涨时代的某些烙印，例如假想的宇宙弦。

激光空间干涉引力波探测器

欧洲航天局的激光干涉探测器新引力波天文台（NGO，原名“激光干涉空间天线”，LISA）目前正处于开发研究阶段，其先行测试计划LISAPathfinder（LISA探路者）将于2014年底之前正式发射升空。

“探路者”计划也能确认广义相对论中与重力有关的一切描述是否属实。另外，该设备在穿过“鞍点”（地球和太阳的重力在“鞍点”相互抵消）时会厘清，当重力加速度极小时，爱因斯坦的理论是否仍然站得住脚。如果确实如此，这些引力空隙将是诸如修正牛顿引力理论（MOND，以色列科学家莫德采·米尔格若姆于1981年提出了该理论，来解决暗能量与星系自转问题）等其他目前比较流行的理论的“葬身之地”。

搜寻暗物质的“芳踪”

今年是首次假定暗物质存在80周年。如今，80年过去了，我们依然没有揭开这种难以捉摸的物质的“神秘面纱”。

理论指出，星系和星系团都包裹在暗物质粒子所构成的巨大物质云（晕）之中，这种物质被称为“弱相互作用大质量粒子（WIMP）”。科学家们耗费巨资，使用最尖端的设备并设计出了很多极端精确的实验，希望从茫茫宇宙中将这些狡猾的家伙揪出来。DAMA/LIBRA（碘化钠晶体暗物质搜索实验）、CoGeNT和CRESST（超导温度计探测低温稀有事件）三大实验是其中的佼佼者，据报道，这些实验似乎已经发现了某些疑似暗物质的物质。

另外，据英国《每日电讯报》网站2012年7月8日报道，欧洲核子研究中心（CERN）表示，他们的大型强子对撞机（LHC）已经发现了疑似希格斯玻色子的粒子，下一步将着手搜寻暗物质，为了完成这一目标，他们将耗资12亿欧元对LHC进行升级。

实际上，此前，DAMA实验宣称，他们已经探测到了这些暗物质粒子。DAMA实验位于意大利中部地底下的格兰萨索国家实验室，科学家们以总重约两百五十公斤的二十五个超纯碘化钠晶体进行实验。13年来，DAMA观测到的信号呈现季节性变化，夏天出现的多于冬天。DAMA团队认为，这种年度变化是由于地球围绕银河系中心和太阳的轨道运动所致。在北半球的夏季，围绕太阳的公转运动会使地球高速冲入看不见的银河系暗物质的云中，增加WIMP击中探测器的几率。

最近，另外两个合作项目CoGeNT和CRESST的观测结果似乎也支持DAMA的说法，但是其他实验并未检测到类似DAMA实验的WIMP应有的信号。目前，关于DAMA、CoGeNT以及CRESST究竟是的确观测到了暗物质粒子，还是仅仅被一些鲜为人知的背景干扰以致形成了期待中的信号的假象，科学界尚未达成一致意见。

也有科学家认为，宇宙之间根本不存在所谓的暗物质。其实，真正的问题在于，我们对我们正在寻找的暗物质知之甚少，我们需要更多数据和其他实验来理解这些实验。

中微子工厂

中微子实验——诸如位于中国广东省大亚湾的实验最终会有什么发现，我们完全无法预测。科学家们迄今还没有完全搞清楚这个“魔鬼”粒子的属性，而且，这种粒子与其他粒子的交往太少，因此，要想对它们有所了解，需要海量的中微子才行。

nuSTORM或许可以解决这个问题，科学家们将nuSTORM称为可以批量制造出大量受控制的中微子束或反中微子束的“工厂”。这一工厂或许有助于科学家们厘清中微子的性质以及有多少种中微子，以最终解决这样一个问题，是否还存在其他类型的不相互作用的惰性中微子？

空间中的量子理论

在几千公里的范围内发射光量子的实验迄今仅仅证实，这些粒子之间存在着令人诧异的相互关系和纠缠。当然，科学家们并不满足于此，他们正在开展一些实验以通过卫星在几大州之间发射光量子。这是在空间中的更大距离内测试量子理论的第一步，在这一距离范围内，相对论的扭曲变得非常明显。这些实验还有一些附赠品，那就是，科学家们可以弄清楚，当量子理论和相对论相碰撞时，会发生什么事情。

研究方法

对于物理学理论和实验来说，物理量的定义和测量的假设选择，理论的数学展开，理论与实验的比较是与实验定律一致，是物理学理论的唯一目标。

人们能通过这样的结合解决问题，就是预言指导科学实践，这不是大唯物主义思想，其实是物理学理论的目的和结构。

简要介绍

物理学是自然科学中最基础的学科之一，是物理学者经过严谨思考论证而提出表述大自然现象与规律的假说。倘若这假说能够通过大量严格的实验检验，则可以被归类为物理定律。但正如很多其他自然科学理论一样，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。

通过创立新理论与发展新科技，物理学对于人类文明有极为显著的贡献。例如，由于电磁学的快速进展，电灯、电动机、家用电器等新产品纷纷涌现，人类社会的生活水平也得到大幅提升。由于核子物理学日趋成熟，核能发电不再是蓝图构想，但引致的安全问题也使人们意识到地球的娇弱。类似的，量子力学也对于现代计算机的硬件有着卓越的贡献，而且基于量子力学叠加态原理的量子计算机如今已经初步的得到使用，其在处理某些计算的时候拥有远强于普通计算机的计算能力。

定义

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。

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。

在物理学的领域中，研究的是宇宙的基本组成要素：物质（质量）、能量、空间、时间及它们的相互作用；借由被分析的基本定律与法则来完整了解这个系统。物理在经典时代是由与它极相像的自然哲学的研究所组成的，直到十九世纪物理才从哲学中分离出来成为一门实证科学。

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。

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。

物理变化：概念：没有生成新物质的变化。

物理性质：物理学专业术语，关于物理性质的定义有两个，一是指物质不需要经过化学变化就表现出来的性质， 二是指物质没有发生化学反应就表现出来的性质叫做物理性质。

学术性质

物理学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。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：“与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！

总之物理学是概括规律性的总结，是概括经验科学性的理论认识,更是各种学科的源头。

基本性质

物理学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！

总之物理学是概括规律性的总结，是概括经验科学性的理论认识。

六大性质

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。

开设校园有：

A+/A? 等（32个）

1 中国科学技术大学 A+ 2 北京大学 A+ 3 南京大学 A+

4 清华大学 A+ 5 复旦大学 A+ 6 浙江大学 A+

7 吉林大学 A+ 8 上海交通大学 A+

9 四川大学 A 10 大连理工大学 A 11 北京师范大学 A

12 山东大学 A 13 中山大学 A 14 南开大学 A

15 华中科技大学 A 16 兰州大学 A 17 华东师范大学 A

18 武汉大学 A 19 山西大学 A 20 哈尔滨工业大学 A

21 电子科技大学 A 22 华中师范大学 A 23 北京工业大学 A

24 西安交通大学 A 25 厦门大学 A 26 郑州大学 A

27 华南师范大学 A 28 同济大学 A 29 西北工业大学 A

30 上海大学 A 31 西安电子科技大学 A 32 天津大学 A

B+ 等 (49 个 )

东南大学、北京交通大学、西北大学、长春理工大学、苏州大学、北京理工大学、湖南大学、

西北师范大学、湖南师范大学、北京科技大学、陕西师范大学、北京航空航天大学、宁波大学、

山东师范大学、河南师范大学、南京航空航天大学、东北师范大学、辽宁师范大学、浙江师范大学、

河南大学、重庆大学、云南大学、北京邮电大学、中南大学、河北大学、河北师范大学、湘潭大学、

哈尔滨工程大学、华南理工大学、安徽师范大学、曲阜师范大学、安徽大学、南京师范大学、广西大学

云南师范大学、山西师范大学、西南大学、福建师范大学、江西师范大学、内蒙古大学、扬州大学、

燕山大学、大连海事大学、南昌大学、深圳大学、暨南大学、昆明理工大学、福州大学、广西师范大学

B 等 (49 个 )

南京理工大学、四川师范大学、新疆大学、河北工业大学、黑龙江大学、东北大学、贵州大学、

华东理工大学、首都师范大学、中国矿业大学、聊城大学、烟台大学、辽宁大学、温州师范学院、

中国人民大学、鲁东大学、内蒙古师范大学、哈尔滨师范大学、北京化工大学、西南交通大学、

徐州师范大学、广州大学、兰州理工大学、江苏工业学院、东华大学、西华师范大学、延边大学、

中国石油大学、哈尔滨理工大学、上海理工大学、浙江工业大学、天津理工大学、青岛大学、

渤海大学、济南大学、杭州师范大学、宁夏大学、长江大学、重庆邮电大学、重庆师范大学、

湖南科技大学、湖北大学、内蒙古科技大学、西南科技大学、吉林师范大学、吉首大学、

沈阳师范大学、华侨大学、信阳师范学院

C 等 (33 个 )

西安建筑科技大学、长沙理工大学、西安理工大学、天津工业大学、三峡大学、南京邮电大学、

中国海洋大学、中国地质大学、新疆师范大学、华北电力大学、太原理工大学、河海大学、

南华大学、西安工业大学、北华大学、兰州交通大学、中北大学、武汉科技大学、中南民族大学、

沈阳工业大学、天津师范大学、赣南师范学院、内蒙古民族大学、中原工学院、上海师范大学、

河北科技大学、太原科技大学、山东建筑大学、河南科技大学、江西理工大学、武汉理工大学、

河南工业大学、牡丹江师范学院

学习方法

多理解，就是紧紧抓住预习、听课和复习，对所学知识进行多层次、多角度地理解。预习可分为粗读和精读。先粗略看一下所要学的内容，对重要的部分以小标题的方式加以圈注。接着便仔细阅读圈注部分，进行深入理解，即精读。上课时可有目的地听老师讲解难点，解答疑问。这样便对知识理解得较全面、透彻。课后进行复习，除了对公式定理进行理解记忆，还要深入理解老师的讲课思路，理解解题的“中心思路”，即抓住例题的知识点对症下药，应用什么定理的公式，使其条理化、程序化。

多练习，既指巩固知识的练习，也指心理素质的“练习”。巩固知识的练习不光是指要认真完成课内习题，还要完成一定量的课外练习。但单纯的“题海战术”是不可取的，应该有选择地做一些有代表性的题型。基础好的同学还应该做一些综合题和应用题。另外，平日应注意调整自己的心态，培养沉着、自信的心理素质。

多总结，首先要对课堂知识进行详细分类和整理，特别是定理，要深入理解它的内涵、外延、推导、应用范围等，总结出各种知识点之间的联系，在头脑中形成知识网络。其次要对多种题型的解答方法进行分析和概括。还有一种总结也很重要，就是在平时的练习和考试之后分析自己的错误、弱项，以便日后克服。

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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。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学的基本性质及光与物质在在微观领域的相互作用。

12种已知基本粒子（夸克和轻粒子）-模型图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。

应用研究

应用物理学研究 ?Applied Physics 是汉斯出版社发行的一本关注应用物理领域最新进展的国际中文期刊，主要刊登有关国内外应用物理学、工程物理学等领域研究和应用的最新成果介绍、学者讨论和专业评论等多方面的论文。本刊支持思想创新、学术创新，倡导科学，繁荣学术，集学术性、思想性为一体，旨在为了给世界范围内的科学家、学者、科研人员提供一个传播、分享和讨论应用物理领域内不同方向问题与发展的交流平台。

研究领域

· 生物力学

· 统计力学

· 量子力学

· 电动力学

· 热力学

· 应用力学

· 应用光学

· 声学

· 生物物理学

· 医学物理学

· 应用物理学

· 凝聚态物理学

· 原子物理学

· 结构物理

· 材料物理

· 固体物理学

· 机械制图

· 工程物理

物理学史

伽利略●伽利略（1564年-1642年）人类现代物理学的创始人，奠定了人类现代物理科学的发展基础。

● 1900-1926年 建立了量子力学。

● 1926年 建立了费米狄拉克统计。

● 1927年 建立了布洛赫波的理论。

● 1928年 索末菲提出能带的猜想。

● 1929年 派尔斯提出禁带、空穴的概念，同年贝特提出了费米面的概念。

● 1947年贝尔实验室的巴丁、布拉顿和肖克莱发明了晶体管，标志着信息时代的开始。

● 1957年 皮帕得测量了第一个费米面超晶格材料纳米材料光子。

● 1958年杰克.基尔比发明了集成电路。

● 20世纪70年代出现了大规模集成电路。

物理与物理技术的关系：

● 热机的发明和使用，提供了第一种模式：技术—— 物理—— 技术

● 电气化的进程，提供了第二种模式：物理—— 技术—— 物理

当今物理学和科学技术的关系两种模式并存，相互交叉，相互促进“没有昨日的基础科学就没有今日的技术革命”。例如：核能的利用、激光器的产生、层析成像技术(CT)、超导电子技术、粒子散射实验、X 射线的发现、受激辐射理论、低温超导微观理论、电子计算机的诞生。几乎所有的重大新(高)技术领域的创立，事先都在物理学中经过长期的酝酿。

物理学的方法和科学态度：提出命题 → 理论解释 → 理论预言 → 实验验证 →修改理论。

现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学，它的产生过程如下：

①物理命题一般是从新的观测事实或实验事实中提炼出来，或从已有原理中推演出来；

②首先尝试用已知理论对命题作解释、逻辑推理和数学演算。如现有理论不能完美解释，需修改原有模型或提出全新的理论模型；

④新理论模型必须提出预言，并且预言能够为实验所证实；

⑤⑥一切物理理论最终都要以观测或实验事实为准则，当一个理论与实验事实不符时，它就面临着被修改或被推翻。

● 怎样学习物理学？

著名物理学家费曼说：科学是一种方法，它教导人们：一些事物是怎样被了解的，什么事情是已知的，了解到了什么程度，如何对待疑问和不确定性，证据服从什么法则；如何思考事物，做出判断，如何区别真伪和表面现象？著名物理学家爱因斯坦说：发展独立思考和独立判断的一般能力，应当始终放在首位，而不应当把专业知识放在首位.如果一个人掌握了他的学科的基础理论，并且学会了独立思考和工作，他必定会找到自己的道路，而且比起那种主要以获得细节知识为其培训内容的人来，他一定会更好地适应进步和变化 。

● 学习的观点：从整体上逻辑地，协调地学习物理学，了解物理学中各个分支之间的相互联系。

● 物理学的本质：物理学并不研究自然界现象的机制（或者根本不能研究），我们只能在某些现象中感受自然界的规则，并试图以这些规则来解释自然界所发生任何的事情。我们有限的智力总试图在理解自然，并试图改变自然，这是物理学，甚至是所有学科所共同追求的目标。

以物理学为基础的相关科学：化学，天文学，自然地理学等。

基本定义

物理学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

空间尺度：

微观粒子-内部结构模型图

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

时间尺度：

基本粒子寿命 10-25 s

宇宙寿命 10 18 s

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

学科发展

物理学从古时候起，人们就尝试着理解这个世界：为什么物体会往地上掉，为什么不同的物质有不同的性质等等。宇宙的性质 同样是一个谜，譬如地球、太阳以及月亮这些星体究竟是遵循着什么规律在运动，并且是什么力量决定着这些规律。人们提出了各种理论试图解释这个世界，然而其中的大多数都是错误的。这些早期的理论在今天看来更像是一些哲学理论，它们不像今天的理论通常需要被有系统的实验证明。像托勒密（Ptolemy）和亚里士多德（Aristotle）提出的理论，其中有些与我们日常所观察到的事实是相悖的。当然也有例外，譬如印度的一些哲学家和天文学家在原子论和天文学方面所给出的许多描述是正确的，再举例如希腊的思想家阿基米德（Archimedes）在力学方面导出了许多正确的结论，像我们熟知的阿基米德定律。

在十七世纪末期，由于人们乐意对原先持有的真理提出疑问并寻求新的答案，最后推进了世界科学的发展，这个时期现在被称为科学革命。科学革命的前兆可回溯到在印度及波斯所做出的重要发展，包括：印度数学暨天文学家Aryabhata以日心的太阳系引力为基础所发展而成的行星轨道之椭圆的模型、哲学家Hindu及Jaina发展的原子理论基本概念、由印度佛教学者Dignāga及Dharmakirti所发展之光即为能量粒子之 理论、由穆斯林科学家Ibn al-Haitham(Alhazen)所发展的光学理论、由波斯的天文学家Muhammad al-Fazari所发明的星象盘，以及波斯科学家Nasir al-Din Tusi所指出托勒密体系之重大缺陷。

物理学的发展历史由低级到高级，现在已基本建立l物理学理论的结构

物理学理论的结构由常数G，c和h控制

第一级：牛顿力学（G，h，1/c=0）

第二级：牛顿的引力理论（h，1/c=0，G不为0）

爱因斯坦的狭义相对论，不包括引力（h，G=0，1/c不为0）

量子力学（G，1/c=0，h不为0）

第三级：爱因斯坦的广义相对论（h=0，G，1/c不为0）

相对论的量子力学（G=0，h，1/c不为0）

牛顿量子引力（1/c=0，h，G不为0）

终极：相对论量子引力理论（1/c，h，G全不为0）

专业设置

自考专升本

培养目标

本专业培养掌握物理学的基本理论与方法，具有良好的数学基础和实验技能，能在物理学或相关的科学技术领域中从事科研、教学、技术和相关的管理工作的高级专门人才。

培养要求

本专业学生主要学习物质运动的基本规律，接受运用物理知识和方法进行科学研究和技术开发训练，获得基础研究或应用基础研究的初步训练，具备良好的科学素养和一定的科学研究与应用开发能力。

知识技能

1、掌握数学的基本理论和基本方法，具有较高的数学修养；

2、掌握坚实的、系统的物理学基础理论及较广泛的物理学基本知识和基本实验方法，具有一定的基础科学研究能力和应用开发能力；

3、了解相近专业的一般原理和知识；

4、了解物理学发展的前沿和科学发展的总体趋势；

5、了解国家科学技术、知识产权等有关政策和法规；

6、掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有-定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。

主干学科

物理学

主要课程

高等数学、力学、热学、光学、电磁学、原子物理学、数学物理方法、理论力学、热力学与统计物理、电动力学、量子力学、固体物理学、结构和物性、计算物理学入门等。

主要环节

包括生产实习，科研训练，毕业论文等，一般安排10-20周。

就业前景

应用物理学专业的毕业生主要在物理学或相关的科学技术领域中从事科研、教学、技术开发和相关的管理工作。科研工作包括物理前沿问题的研究和应用，技术开 发工作包括新特性物理应用材料如半导体等，应用仪器的研制如医学仪器、生物仪器、科研仪器等。应用物理专业的就业范围涵盖了整个物理和工程领域，融物理理 论和实践于一体，并与多门学科相互渗透。

应用物理学专业的学生如具有扎实的物理理论的功底和应用方面的经验，能够在很多工程技术领域成为专家。我国每年培养本科应用物理专业人才约12000人。和该专业存在交叉的专业包括物理专业，工程物理专业，半导体和材料专业等。人才需求方面，我国对应用物理专业的人才需求仍旧是供不应求。

基本概述

词目：物理学

拼音：wù lǐ

基本解释

物理学1. [innate laws of things]∶事物的内在规律或道理人情物理

思想理论

物理与形而上学的关系

在不断反思形而上学而产生的非经验主义的客观原理的基础上，物理学理论可以用它自身的科学术语来判断。而不包依赖于它们可能从属于哲学学派的主张。在着手描述的物理性质中选择简单的性质，其它性质则是群聚的想象和组合。通过恰当的测量方法和数学技巧从而进一步认知事物的本来性质。实验选择后的数量存在某种对应关系。一种关系可以有多数实验与其对应，但一个实验不能对应多种关系。也就是说，一个规律可以体现在多个实验中，但多个实验不一定只反映一个规律。

对于物理学来说理论预言与现实一致与否是真理的唯一判断标准。

2.研究自然界本身具有的现象

[physics]∶物理学

字面解释

物理学1. 事理。《鹖冠子·王鈇》：“ 庞子曰：‘愿闻其人情物理。’”《宋书·晋熙王刘昶传》：“ 晋熙太妃谢氏 ，沉刻无亲，物理罕见。” 宋 司马光 《乞去新法之病民伤国者疏》：“不幸所委之人，於人情物理，多不通晓，不足以仰副圣志。” 清戴名世 《兔儿山记》：“呜呼!此山在禁中，异时虽公卿莫能至，而今则游人覊客皆得以游览徘徊而无所忌，盖物理之循环往复有固然者。” 李广田《论文学教育》：“诗以表现人情物理为主。”

2. 事物的道理、规律。《周书·明帝纪》：“天地有穷已，五常有推移，人安得常在，是以生而有死者，物理之必然。” 宋张耒 《明道杂志》：“升不受斗，不覆即毁，物理之不可移者。” 清何琇 《樵香小记·马牛其风》：“或曰牛走顺风，马走逆风，核诸物理，无此事。”

3. 景物与情理。 唐 高仲武 《中兴间气集·张南史》：“ 张君 奕碁者，中岁感激……稍入诗境。如‘已被秋风教忆鱠，更闻寒雨劝飞觞。’可谓物理俱美，情致兼深。”

物理变化

1.物理变化：物质随时间而发生变化的变化；

化学变化：旧化学键破裂，新化学键形成。

2.物理变化现象：很广的，只要物质在时间上发生变化都是；化学变化：发光，发热，生成沉淀，生成气体是中学阶段常规的现象，但有些反应是肉眼看不到的，如二氧化碳和水反应。

3.物理变化包括化学变化：化学变化就看有没有新旧化学键的破裂与形成。

物理性质是物质化学键没有被破坏和形成而表现出来的性质：化学性质是通过破坏物质化学键而表现出来的性质（就是物质要通过化学反应才说他有这个化学性质）。

诺贝尔奖

历届诺贝尔物理学奖获得者

威尔姆·康拉德·伦琴获奖时间：

1901年　威尔姆·康拉德·伦琴（德国人）

1895年发现X射线

1902年　H.A.洛伦兹、P. 塞曼（荷兰人）

研究磁场对辐射的影响

1903年　A.H.贝克勒尔（法国人）

发现物质的放射性

皮埃尔·居里、玛丽·居里（法国人）

从事放射性研究

1904年　J.W.瑞利（英国人）

从事气体密度的研究并发现氩元素

1905年　P.E.A.雷纳尔德（德国人）

从事阴极线的研究

1906年　J.J.汤姆森（英国人）

对气体放电理论和实验研究作出重要贡献

1907年　A.A.迈克尔逊（美国人）

发明了光学干涉仪并且借助这些仪器进行光谱学和度量学的研究

1908年　G.李普曼（法国人）

发明了彩色照相干涉法（即李普曼干涉定律）

1895年　G.马克尼（意大利人）、 K . F.布劳恩（德国人）

发明无线电，并开发了无线电通信

O.W.理查森（英国人）

从事热离子现象的研究，特别是发现理查森定律

1910年　J.O.范德瓦尔斯（荷兰人）

从事气态和液态议程式方面的研究

1911年　W.维恩（德国人）

发现热辐射定律

1912年　N.G.达伦（瑞典人）

发明了可以和燃点航标、浮标气体蓄电池联合使用的自动节装置

卡末林-昂内斯1913年　卡末林-昂内斯（荷兰人）

从事液体氦的超导研究

1914年　M.V.劳厄（德国人）

发现晶体中的X射线衍射现象

1915年　W.H .布拉格、W.L.布拉格（英国人）

借助X射线，对晶体结构进行分析

1916年　未颁奖

1917年　C.G.巴克拉（英国人）

发现元素的次级X 辐射的特征

1918年　马克斯·普朗克（德国人）

1900年对确立量子理论作出巨大贡献

1919年　J.斯塔克（德国人）

发现极隧射线的多普勒效应以及电场作用下光谱线的分裂现象

1920年　C.E.纪尧姆（瑞士人）

发现镍钢合金的反常现象及其在精密物理学中的重要性

1921年　阿尔伯特·爱因斯坦（德国人）

发现了光电效应定律等

1922年　N.玻尔（丹麦人）

从事原子结构和原子辐射的研究

1923年　R.A.米利肯

从事基本电荷和光电效应的研究

1924年　K.M.G.西格巴恩（瑞典人）

发现了X 射线中的光谱线

1925年　J.弗兰克、G.赫兹（德国人）

发现原子和电子的碰撞规律

1926年　J.B.佩兰（法国人）

研究物质不连续结构和发现沉积平衡

1927年　A.H.康普顿（美国人）

发现康普顿效应（也称康普顿散射）

C.T.R.威尔逊（英国人）

发明了云雾室 ，能显示出电子穿过空气的径迹

1928年　O.W 理查森（英国人）

从事热离子现象的研究，特别是发现理查森定律

1929年　L.V.德布罗意（法国人）

发现物质波

1930年　C.V.拉曼（印度人）

从事光散方面的研究，发现拉曼效应

1931年　未颁奖

1932年　W.K.海森堡（德国人）

创建了量子力学

1933年　E.薛定谔（奥地利人）、P.A.M.狄拉克（英国人）

发现原子理论新的有效形式

1934年　未颁奖

1935年　J.查德威克（英国人）

发现中子

1936年　V.F.赫斯（奥地利人）

发现宇宙射线；

C.D.安德森（美国人）

发现正电荷

1937年　C.J.戴维森（美国人）、G.P.汤姆森（英国人）

发现晶体对电子的衍射现象

1938年　E.费米（意大利人）

发现中子轰击产生的新放射性元素并发现用慢中子实现核反应

1930年　E.O.劳伦斯（美国人）

发明和发展了回旋加速器并以此取得了有关人工放射性等成果

1940年 1942年 未颁奖

1943年 O.斯特恩（美国人）

开发了分子束方法以及质子磁矩的测量

1944年　I.I.拉比（美国人）

发明了著名气核磁共振法

1945年　W.泡利（奥地利人）

发现不相容原理

1946年　P.W.布里奇曼（美国人）

发明了超高压装置，并在高压物理学方面取得成就

1947年　E.V.阿普尔顿（英国人）

从事大气层物理学的研究，特别是发现高空无线电短波电离层（阿普尔顿层）

1948年　P.M.S.布莱克特（英国人）

改进了威尔逊云雾室方法，并由此导致了在核物理领域和宇宙射线方面的一系列发现

汤川秀树1949年　汤川秀树（日本人）

提出核子的介子理论，并预言介子的存在

1950年　C.F.鲍威尔（英国人）

开发了用以研究核破坏过程的照相乳胶记录法并发现各种介子

1951年　J.D.科克罗夫特（英国人）、E.T.S.沃尔顿（爱尔兰人）

通过人工加速的粒子轰击原子，促使其产生核反应（嬗变）

1952年　F.布洛赫、E.M.珀塞尔（美国人）

从事物质核磁共振现象的研究并创立原子核磁力测量法

1953年　F.泽尔尼克（荷兰人）

发明了相衬显微镜

1954年　M.玻恩

在量子力学和波函数的统计解释及研究方面作出贡献

W. 博特（德国人）

发明了符合计数法，用以研究原子核反应和γ射线

1955年　W.E.拉姆（美国人）

发明了微波技术，进而研究氢原子的精细结构

P.库什（美国人）

用射频束技术精确地测定出电子磁矩，创新了核理论

1947年　W.H.布拉顿、J.巴丁、W.B.肖克利（美国人）

从事半导体研究并发现了晶体管效应

1957年　李政道、杨振宁（美籍华人）

对宇称定律作了深入研究

1958年　P.A.切伦科夫、I.E.塔姆、I.M.弗兰克（俄国人）

发现并解释了切伦科夫效应

1959年　E .G. 塞格雷、O. 张伯伦（美国人）

发现反质子

1960年　D.A.格拉塞（美国人）

发现气泡室，取代了威尔逊的云雾室

1961年　R.霍夫斯塔特（美国人）

利用直线加速器从事高能电子散射研究并发现核子

R.L.穆斯保尔（德国人）

从事γ射线的共振吸收现象研究并发现了穆斯保尔效应

1962年　L.D.兰道（俄国人）

开创了凝集态物质特别是液氦理论

1963年　E. P.威格纳（美国人）

发现基本粒子的对称性以及原子核中支配质子与中子相互作用的原理

M.G.迈耶（美国人）、J.H.D.延森（德国人）

从事原子核壳层模型理论的研究

1964年　C.H.汤斯（美国人）、N.G.巴索夫、A.M.普罗霍罗夫（俄国人）

发明微波射器和激光器，并从事量子电子学方面的基础研究

1965年　朝永振一郎（日本人）、J. S . 施温格、R.P.费曼（美国人）

在量子电动力学方面进行对基本粒子物理学具有深刻影响的基础研究

1966年　A.卡斯特勒（法国人）

发现和开发了把光的共振和磁的共振合起来，使光束与射频电磁发生双共振的双共振法

1967年　H.A.贝蒂 （美国人）

以核反应理论作出贡献，特别是发现了星球中的能源

1968年　L.W.阿尔瓦雷斯（美国人）

通过发展液态氢气泡和数据分析技术，从而发现许多共振态

1969年　M.盖尔曼（美国人）

发现基本粒子的分类和相互作用

1970年　L.内尔（法国人）

从事铁磁和反铁磁方面的研究

H.阿尔文（瑞典人）

从事磁流体力学方面的基础研究

1971年　D.加博尔（英国人）

发明并发展了全息摄影法

1972年　J. 巴丁、L. N. 库柏、J.R.施里弗（美国人）

从理论上解释了超导现象

1973年　江崎玲于奈（日本人）、I.贾埃弗（美国人）

通过实验发现半导体中的“隧道效应”和超导物质

B.D.约瑟夫森（英国人）

发现超导电流通过隧道阻挡层的约瑟夫森效应

1974年　M.赖尔、A.赫威斯（英国人）

从事射电天文学方面的开拓性研究

1975年　A.N. 玻尔、B.R.莫特尔森（丹麦人）、J.雷恩沃特（美国人）

从事原子核内部结构方面的研究

1976年　B.里克特（美国人）、丁肇中（美籍华人）

发现很重的中性介子– J /φ粒子

1977年　P.W.安德林、J.H. 范弗莱克（美国人）、N.F.莫特（英国人）

从事磁性和无序系统电子结构的基础研究

1978年　P.卡尔察（俄国人）

从事低温学方面的研究

A.A.彭齐亚斯、R.W.威尔逊（美国人）

发现宇宙微波背景辐射

1979年　S. L.格拉肖、S. 温伯格（美国人）、A.萨拉姆（巴基斯坦）

预言存在弱中性流，并对基本粒子之间的弱作用和电磁作用的统一理论作出贡献

1980年　J.W.克罗宁、V.L.菲奇（美国人）

发现中性K介子衰变中的宇称（CP）不守恒

1981年　K.M.西格巴恩（瑞典人）开发出高分辨率测量仪器

N.布洛姆伯根、A.肖洛（美国人）对发展激光光谱学和高分辨率电子光谱不做出贡献

1982年　K.G.威尔逊（美国人）

提出与相变有关的临界现象理论

1983年　S.昌德拉塞卡、W.A.福勒（美国人）

从事星体进化的物理过程的研究

1984年　C.鲁比亚（意大利人）、S. 范德梅尔（荷兰人）

对导致发现弱相互作用的传递者场粒子W±和Z 0的大型工程作出了决定性贡献

1985年　K. 冯·克里津（德国人）

发现量了霍耳效应并开发了测定物理常数的技术

1986年　E.鲁斯卡（德国人）

在电光学领域做了大量基础研究，开发了第一架电子显微镜

G.比尼格（德国人）、H.罗雷尔（瑞士人）

设计并研制了新型电子显微镜——扫描隧道显微镜

1987年　J.G.贝德诺尔斯（德国人）、K.A.米勒（瑞士人）

发现氧化物高温超导体

1988年　L.莱德曼、M.施瓦茨、J.斯坦伯格（美国人）

发现μ子型中微子，从而揭示了轻子的内部结构

1989年　W.保罗（德国人）、H.G.德默尔特、N.F.拉姆齐（美国人）

创造了世界上最准确的时间计测方法——原子钟，为物理学测量作出杰出贡献

1990年　J.I.弗里德曼、H.W.肯德尔（美国人）、R.E.泰勒（加拿大人）

通过实验首次证明了夸克的存在

皮埃尔-吉勒·热纳1991年　皮埃尔-吉勒·热纳（法国人）

从事对液晶、聚合物的理论研究

1992年　G.夏帕克（法国人）

开发了多丝正比计数管

1993年　R.A.赫尔斯、J.H.泰勒（美国人）

发现一对脉冲双星，为有关引力的研究提供了新的机会

1994年　BN.布罗克豪斯（加拿大人）、C.G.沙尔（美国人）

在凝聚态物质的研究中发展了中子散射技术

1995年　M.L.佩尔、F.莱因斯（美国人）

发现了自然界中的亚原子粒子：Υ轻子、中微子

1996年　D. M . 李（美国人）、D.D.奥谢罗夫（美国人）、R.C.理查森（美国人）

发现在低温状态下可以无摩擦流动的氦- 3

1997年　朱棣文（美籍华人）、W.D.菲利普斯（美国人）、C.科昂–塔努吉（法国人）

发明了用激光冷却和俘获原子的方法

1998年 劳克林（美国）、斯特默（美国）、崔琦（美籍华人）

发现了分数量子霍尔效应

1999年 H.霍夫特（荷兰）、M.韦尔特曼（荷兰）

阐明了物理中电镀弱交互作用的定量结构.

2000年 阿尔费罗夫（俄罗斯人）、基尔比（美国人）、克雷默（美国人）

因其研究具有开拓性，奠定资讯技术的基础，分享诺贝尔物理奖。

2001年 克特勒(德国)、康奈尔(美国)和维曼(美国)

在“碱性原子稀薄气体的玻色－爱因斯坦凝聚态”以及“凝聚态物质性质早期基础性研究”方面取得成就。

2002年 雷蒙德·戴维斯（美）、小柴昌俊（日）、里卡尔多·贾科尼（美）

在天体物理学领域做出的先驱性贡献，打开了人类观测宇宙的两个新“窗口”。

2003年阿列克谢·阿布里科索夫（美俄双重国籍）、维塔利·金茨堡（俄）、安东尼·莱格特（英美双重国籍）

在超导体和超流体理论上作出的开创性贡献。

2004年 戴维·格罗斯、戴维·波利泽、弗兰克·维尔泽克（均为美国人）

这三位科学家对夸克的研究使科学更接近于实现它为“所有的事情构建理论”的梦想。

2005年 美国科罗拉多大学的约翰·L·霍尔、哈佛大学的罗伊·J·格劳贝尔，以及德国路德维希·马克西米利安大学（简称慕尼黑大学）的特奥多尔·亨施

研究成果可改进GPS技术

2006年 约翰·马瑟乔治·斯穆特（均为美国人）

发现了黑体形态和宇宙微波背景辐射的扰动现象

2007年 阿尔贝·费尔（法） 彼得·格林贝格尔（德）

先后独立发现了“巨磁电阻”效应。这项技术被认为是“前途广阔的纳米技术领域的首批实际应用之一”。

2008年 南部阳一郎（美）小林诚、利川敏英（日）

南部阳一郎因为发现次原子物理的对称性自发破缺机制而获奖，小林诚、利川敏英因发现对称性破缺的来源获此殊荣。

2009年英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯

高锟在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性成就；博伊尔和史密斯发明了半导体成像器件——电荷耦合器件（CCD）图像传感器。

2010年 英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，因“研究二维材料石墨烯的开创性实验”而共享。

思想理论

物理与形而上学的关系

在不断反思形而上学而产生的非经验主义的客观原理的基础上，物理学理论可以用它自身的科学术语来判断。而不包括依赖于它们可能从属于哲学学派的主张。在着手描述的物理性质中选择简单的性质，其它性质则是群聚的想象和组合。通过恰当的测量方法和数学技巧从而进一步认知事物的本来性质。实验选择后的数量存在某种对应关系。一种关系可以有多数实验与其对应，但一个实验不能对应多种关系。也就是说，一个规律可以体现在多个实验中，但多个实验不一定只反映一个规律。

对于物理学来说理论预言与现实一致与否是真理的唯一判断标准。

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。

物理学家

本专业培养掌握物理学的基本理论与方法，具有良好的数学基础和实验技能，能在物理学或相关的科学技术领域中从事科研、教学、技术和相关的管理工作的高级专门人才。

培养要求

本专业学生主要学习物质运动的基本规律，接受运用物理知识和方法进行科学研究和技术开发训练，获得基础研究或应用基础研究的初步训练，具备良好的科学素养和一定的科学研究与应用开发能力。

知识技能

1、掌握物理学的基本理论和基本方法，具有较高的物理学修养；

2、掌握坚实的、系统的物理学基础理论及较广泛的物理学基本知识和基本实验方法，具有一定的基础科学研究能力和应用开发能力；

3、了解相近专业的一般原理和知识；

4、了解物理学发展的前沿和科学发展的总体趋势；

5、了解国家科学技术、知识产权等有关政策和法规；

6、掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有-定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。

本专业培养掌握物理学的基本理论与方法，具有良好的数学基础和实验技能，能在物理学或相关的科学技术领域中从事科研、教学、技术和相关的管理工作的高级专门人才。

培养要求

本专业学生主要学习物质运动的基本规律，接受运用物理知识和方法进行科学研究和技术开发训练，获得基础研究或应用基础研究的初步训练，具备良好的科学素养和一定的科学研究与应用开发能力。

知识技能

1、掌握物理学的基本理论和基本方法，具有较高的物理学修养；

2、掌握坚实的、系统的物理学基础理论及较广泛的物理学基本知识和基本实验方法，具有一定的基础科学研究能力和应用开发能力；

3、了解相近专业的一般原理和知识；

4、了解物理学发展的前沿和科学发展的总体趋势；

5、了解国家科学技术、知识产权等有关政策和法规；

6、掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有-定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。