物理

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唔同嘅物理現象

物理學粵拼mat6 lei5 hok6英國話:Physics;希臘話:φύσις)[1][2],簡稱物理,係一門自然科學。佢主要研究嘅係宇宙嘅基本組成要素:物質、物質喺時間同空間入面嘅運動、同埋好似係能量或者呢啲相關嘅概念都係物理嘅研究題目-細至構成物質嘅基本粒子,大至成個宇宙,都係物理學嘅研究範圍。佢主要係透過分析同發現宇宙嘅基本定律(呢啲定律通常係用數學方程式嚟表達嘅)嚟去了解宇宙點運行。因為宇宙入面幾乎所有嘢都會受制於呢柞定律,物理學可以話係自然科學之中最基本(Fundamental),覆蓋面最廣嘅[3]

物理學係其中一門歷史最悠久嘅自然科學,成二千年之前嘅古希臘已經有人喺度研究。雖然係咁,響一至廿世紀嘅大多數時間,物理都畀人睇成一種自然哲學(Natural philosophy),要去到成 17 世紀左右科學革命(Scientific revolution)打後,物理學先至自己分咗出嚟做一門獨立學科[4]。物理學同數學之間亦都有好密切嘅關係-物理定律(Physical law)往往都係要用算式物理公式嚟表達先至夠精確;而且物理學係一門好基礎嘅科學-其他自然科學(好似係生物學化學地質學)研究嘅對象都係會遵守物理定律嘅,所以好多科學家都會同物理學家合作搞跨學科研究;最後,物理亦都同各門工程學有啦掕,好多科技上嘅發明都要靠物理嘅知識先整到出嚟[3][5]。總體嚟講,物理學喺科學界入面係一個好緊要、好有影響力嘅學科。

個名點嚟[編輯]

「物理」呢個詞語喺英國話嗰度係「Physics」。佢最先係喺希臘話φύσις」嗰度有嘅,原意係「自然」咁解。

而喺唐話(包括廣東話官話、同閩南話等)入面,呢個詞最早可以喺戰國時期(公元前五至二世紀)嘅佚書《鶡冠子·王鈇篇》嗰度揾到-「願聞其人情物理所以嗇萬物與天地總與神明體正之道。」喺呢度,「物理」指嘅係「所有事物嘅道理」,而唔係「研究能量同物質嘅自然科學」[6]。喺三國時期(3 世紀),楊泉著有《物理論》,係最早書名度有「物理」呢個詞嘅著作[7]。15 世紀嘅江西學者方以智受到西人嘅影響,撰寫咗百科全書式著作《物理小識》。喺呢度,「物理」嘅含義已經演化成學術之理,包括咗自然科學嘅各個領域同人文學嘅部分領域[8][9]

喺 19 世紀後期,西方科學傳入咗大中華地區(包括嶺南)。呢個時候嘅翻譯者將「Physics」譯做「格致學」或者「格物學」。「格物致知」呢個詞源自於《禮記大學》:「致知在格物,格物而後致知」-用白話講就係「如果要增進知識,必須要窮究事物嘅道理,唯有窮究事物嘅道理,先至可以增進知識」。呢句話指出咗明瞭事物係增進知識嘅關鍵方法。喺物理學嗰度成日會利用觀察、模擬、實驗、推論、演繹等嘅方法嚟獲得知識,所以一般都認為將「Physics」翻譯做「格致學」或者「格物學」有道理[10]:2-3

哲學同研究方法[編輯]

內文: 物理哲學

物理哲學(粵拼:Mat6 lei5 zit3 hok6;Philosophy of physics)係哲學嘅一門,指哲學家同物理學家對於「物理學應該點搞」嘅一啲睇法。喺呢方面,物理同其他科學一樣,會跟足科學方法(Scientific method)嚟去研究物理世界:物理學界會(一)諗一啲理論出嚟-而呢啲理論通常係用數學模型嘅方式表達嘅;跟手就(二)靠邏輯性嘅思考去諗吓呢柞理論會做點樣嘅預測(Prediction);跟住就(三)做實驗同埋觀察數據,驗證吓柞理論嘅預測啱唔啱;(四)如果啲數據顯示柞理論係做唔到準確預測嘅話,就要一係根據攞到嘅數據去睇吓個理論點改先至可以令佢做到準確啲嘅預測,一係就要諗新理論嚟取代舊理論。呢個過程會係咁不斷重複,直至手頭上嘅理論做得到完全準確嘅預測為止-於是乎物理學就有持續嘅發展,做到愈嚟愈準確嘅預測[11][12][13]

後嚟,物理學上嘅發展重令到哲學上對於「宇宙到底係啲乜」同「時間到底係啲乜」嘅觀念有所改變。例如係量子力學咁,好似 Pierre-Simon Laplace 咁嘅 19 世紀科學家普遍都重相信古典嘅決定論(Determinism)-指一種世界觀,認為只要人知道嗮宇宙喺某一個時間點嘅狀態就會有能力預測嗮跟住落嚟會發生乜嘢事;但係後嚟量子力學嘅研究發現咗宇宙入面有啲現象係本質上就有隨機性嘅,即係話就算一個人知道嗮宇宙喺某一個時間點嘅狀態,都會有啲現象係佢冇辦法準確預測嘅-所以家吓啲物理學家都好少可重會堅定咁信古典決定論呢種世界觀,或者至少會諗吓有冇啲新型嘅決定論[14][15]

物理學家重會分工:理論物理學家專係負責諗理論,而實驗物理學家專係設計啲新穎嘅實驗方法嚟驗證前者諗出嚟理論,兩者相輔相成[16]。理論家諗嘅理論會話到畀實驗家聽跟住落嚟要驗證啲乜嘢假說同埋有啲乜嘢可能性係未畀人發掘到嘅,而實驗家又會為理論家提供實驗數據-而呢啲數據可以刺激理論家諗新嘅理論出嚟。兩方面嘅物理重擴展咗工程科技上嘅進步:涉及實驗物理研究嘅物理學家喺做實驗嗰陣,往往要用到好似係粒子加速器或者激光呢類嘅先進架生,所以實驗物理研究令到搞工程同科技嘅人會嘗試諗一啲新器材出嚟。而嗰啲做應用研究嘅物理學家又好多時會轉去喺科技行業嗰度做嘢開發新科技。

主要理論[編輯]

物理學研究嘅範圍好廣,但係有一啲理論係幾乎所有物理學家都會用嘅。呢柞主要理論畀啲物理學家重複咁驗證(Tested)過上百次,好經得起考驗,所以一般都認為佢哋係有返咁上下正確嘅模型(Approximately accurate models)。呢啲理論係進階物理嘅基礎-啲再專門啲嘅物理學理論大半都係要建基喺呢柞理論上面。因為咁,研究物理學嘅人冚唪唥都會喺攻讀啲再專門啲嘅課題之前讀吓呢柞理論先,而且大學一定會要求佢哋物理系啲本科生要識得呢啲理論。

古典物理學[編輯]

澳洲坎培拉嘅一個雕像;佢個題目係「機械鐘宇宙」。
內文: 古典物理學

古典物理學(粵拼:Gu2 din2 mat6 lei5 hok6;Classical physics)係泛指廿世紀之前嘅物理學。呢套物理學理論框架包括咗:

由呢柞理論組成嘅古典物理學世界觀能夠解釋同預測到嗮大部份用肉眼觀察得到嘅物理現象,而且佢哋做相關預測嗰陣嘅誤差好細,勁到喺 19 世紀尾嗰陣有物理學家甚至重揚言話呢套理論框架有能力解釋嗮所有嘢,而未來嘅物理學家將會冇嘢做。除咗咁,佢亦都同古典嘅決定論相容:呢個理論框架並唔包含任何本質上隨機嘅現象,所以好多當時嘅哲學家同物理學家都認為宇宙喺本質上係合乎決定論嘅-佢哋相信喺任何一個時間點,喺一個封閉嘅系統(Closed system)入面,只要人完全知道嗮嗰個系統嘅狀態,就會有能力完全準確咁預測佢下一刻所有部份嘅狀態,而人做唔到呢樣嘢純粹係因為技術問題令到佢哋冇辦法做完美嘅量度[19]。呢種世界觀畀嗰陣嘅物理學家比喻做機械鐘宇宙(Clockwork universe)[20]-佢哋話一個咁樣嘅宇宙就好似一個機械鐘(Mechanical clock)咁,係一部完美咁跟住物理定律嚟行嘅機器。

現代物理學[編輯]

內文: 現代物理學

現代物理學(粵拼:Jin6 doi6 mat6 lei5 hok6;Modern physics)廣義上係指廿世紀開始嘅一套物理學。狹義上,呢套理論框架一般都包括咗以下呢柞理論[21]

光電效應實驗;喺呢個實驗度,實驗者將光射落去兩支電極嗰度,跟手兩支電極入面嘅電子就會吸收能量、掙脫佢哋所屬嘅原子嘅束縛、並且喺個電路入面流動,產生電流。

本嚟喺十九世紀尾嗰陣,有好多物理學家都諗住古典物理學係無敵嘅,但係喺廿世紀頭,物理學界發現咗柞新嘅實驗結果,而呢啲結果係古典物理學理論解釋唔到嘅,例如係[25]

於是乎,包括愛因斯坦普朗克(Max Planck)等嘅新進物理學家就諗咗一柞新理論出嚟去解釋呢啲現象,形成咗現代物理學。

量子力學嘅崛起[編輯]

量子力學呢個理論嘅其中一個基本諗法就係:能量呢家嘢唔係好似古典物理學所講嘅咁有得分做幾細件都得,而係以一個定量(Quantum;眾數係「Quanta」)做單位、冇得砍到細過一個定量嘅。例如係光電效應嘅實驗咁,古典物理學會預測一樣嘢:呢個理論框架話呢個實驗度產生嘅電流(Electric current;簡寫係「」)係同射落去支電極度嘅光嘅強度(Intensity)成正比、同條光嘅頻率(Frequency)唔啦更,而且因為能量係分做幾細件都得嘅,所以無論射落去支電極度嘅光幾弱都好,都總會有些少電子會吸到足夠嘅能量並且流動產生電流。

但係實驗結果發現響光電效應入面,產生嘅電流同射落去支電極度嘅光嘅頻率有關-如果啲光嘅頻率係低過某個特定嘅數值,無論佢嘅強度幾高都唔會有任何電流產生(有一個門檻值;Threshold)。呢點同古典物理學理論講嘅違背。當時嘅新進物理學家就話咁係因為能量係一束束(In discrete small packets)嘅-光係一束束、冇得砍件嘅能量,而一條光束入面每「件」能量嘅大細同條光束嘅頻率成正比,亦即係話如果啲光嘅頻率太低,佢嘅每一「件」能量就會太細,一粒電子吸咗一件弱嘅光嘅能量唔會有能力掙脫佢所屬嗰粒原子嘅束縛嚟產生電流-解釋到光電效應[26]

相對論嘅崛起[編輯]

另一方面,相對論亦都係喺呢個時期崛起嘅[27]。嗰陣物理學界畀幾個謎團困擾住,其中一個係 Muon 粒子之謎:Muon 係一種特殊粒子,佢哋由地球地面以上幾公里嘅大氣層嗰度以超過光速 90% 嘅速度飛落地面。一般嚟講,Muon 粒子嘅半衰期(Half-life)淨係得嗰 2.197 微秒。根據古典物理學,如果一粒 Muon 粒子以光速 99% 嘅速度飛向地面嘅話,佢只會飛到 650 左右-跟住喺下一刻佢就會消失。但係出乎意料嘅係,Muon 粒子依然可以飛到超過 650 米嘅距離而撞到落地球嘅地面-呢一點同古典物理學嘅預測唔夾。

愛因斯坦喺呢段時期提出咗狹義相對論。呢個理論包括咗時間膨脹(Time dilation)嘅概念[28]。呢個主張係話當一件物件郁嘅速度接近光速,佢過嘅時間會變慢,而嗰件物件過嘅時間(學術上叫「固有時間」;英國話:Proper time;)同佢嘅速度之間嘅關係可以用一條方程式嚟表達:

代表光速。

呢條式解釋到 Muon 粒子之謎:根據狹義相對論,當一粒 Muon 粒子以光速 99% 嘅速度飛行嗰陣,佢所過嘅時間會變慢-令到佢可以喺自己消失之前飛到超過 650 米嘅距離。後嚟啲物理學研究者用呢條式計咗一計,發現呢條式準確咁預測到 Muon 粒子嘅行為,支持咗愛因斯坦嘅理論。

現代物理學嘅衝擊[編輯]

如果研究嘅對象係明顯大過原子而且速度明顯低過光速嘅話,古典物理學都重係啱用嘅。

現代物理學個理論框架顛覆咗好多當時物理學界嘅固有諗法,令到物理學界發現古典物理學係一套唔完整嘅世界觀-古典物理學喺好多場合嗰度都重係有用,但係喺某啲情況下佢會失效。一般嚟講,物理學界認為喺當研究嘅對象係(一)明顯大過原子;同埋(二)速度明顯低過光速;古典物理學先至會啱用。好似係上面嗰條時間膨脹方程式咁,當件物件郁嘅速度()明顯低過光速, 嘅數值會差唔多係零-於是乎件物件過嘅時間就會同外界嘅時間冇明顯分別。

另一方面,量子力學入面「光係一束束嘅能量」呢個諗頭係源自波粒二象性(Wave-particle duality)嘅諗法。呢個諗法指出,微觀粒子同時會有波動(Wave;能量嘅一種擾動)同粒子(Particle;一種物質)嘅特性-例如係咁,佢喺古典物理學度一般都畀人當係波動嘅一種,而唔係物質,但係量子力學就話光有某啲粒子先至有嘅特性(亦即係所謂嘅光子)-好似係光電效應所顯示咗嘅「冇得砍件」呢樣特質。而事實係,後嚟嘅實驗又發現咗電子-本嚟畀人認為係粒子嘅一種-會好似波動咁樣,曉繞射(Diffraction;指波動喺通過物件嘅邊緣嗰陣會轉彎嘅現象)。於是乎就產生咗一個問題:本嚟物理學界諗住波動同粒子-能量還能量,物質還物質-係完全唔同嘅兩樣嘢,但係而家知道咗之前認為佢係粒子嘅嘢可以出現好似波動咁嘅行為,而之前認為佢係波動嘅嘢可以出現好似粒子咁嘅行為,咁到底代表咗啲乜?

一個有關波粒二象性嘅英文動畫;一般古典物理學嘅諗法係波動同粒子係兩樣唔同嘅嘢,但係廿世紀頭半橛嘅物理實驗發現粒子有時會有好似波動咁嘅行為,例如係電子嘅繞射現象咁。

根據哥本哈根詮釋(Copenhagen interpretation)[29][30],一粒粒子嘅波動係表示緊嗰粒粒子喺唔同位置嘅概率(Probability)-當一粒粒子喺某個位置有大振幅嘅波動嗰陣,咁就表示佢有好大機會喺嗰個位置度,而如果佢喺某個位置嘅波動振幅細嘅話,即係表示佢喺嗰個位置嘅機會好細。呢個諗法好大膽,而且又引致一個問題:如果呢個詮釋係啱嘅,咁即係話宇宙入面至少有一啲現象喺本質上係隨機嘅。呢點令到古典嘅決定論大受打擊。而到咗今日,雖然重係有唔少物理學家詏緊應唔應該接受哥本哈根詮釋[31],但係一般都認為古典嘅決定論已經崩潰。

同其他學科嘅啦掕[編輯]

縱切面嘅核磁共振成像
電腦模擬顯示出穿梭機返返大氣層嗰陣嘅受熱狀況

同數學相輔相成[編輯]

"Mathematics is the language in which God has written the universe." (「數學係上帝用嚟編寫宇宙嘅語言。」)

Galileo Galilei (伽利略

物理同數學(Mathematics)相輔相成。數學係研讀物理必備嘅工具之一,包括幾何代數微積分等等喺物理理論度成日會用嚟表達變數(Variable)之間嘅關係-所有重要嘅物理學理論都一定會用數學方程式嚟表達。而且靠住呢啲數學工具,物理學研究者有得由舊嘅理論嗰度推導出一啲新嘅理論。所以有志搞物理學研究嘅人幾乎冚唪唥都會讀一定程度嘅數學,重會嘗試將數學上嘅新知識用落去物理學嗰度[32][33]

數學喺物理學入面嘅角色唔只係推導同計算嘅工具。佢重扮演咗個更加關鍵嘅角色:數學語言(用數學符號嘅溝通方式)係一種抽象語言,佢唔似得自然語言(好似廣東話同英國話呢啲日常講嘢用嘅語言)-數學語言每個符號都有好精確嘅定義,可以準確咁表達物理上嘅定律同理論。相反,如果吓吓都用自然語言嚟講物理定律同理論,好多地方會講得唔清唔楚。而數學語言嘅精確性令到物理學家可以用佢哋啲算式做一啲精確嘅預測-令到佢哋柞理論更加有可否證性(Falsifiability)[34]

伽利略都贊成數學係物理學上一個好重要嘅工具。佢喺佢 1623 年嗰本書《分析者》(The Assayer)度咁講:「喺我哋眼前嘅宇宙呢本巨著度,寫滿咗精彩無比嘅哲理。但係,如果我哋唔學識佢嘅語言,唔能夠理解當中嘅符號,咁我哋就絕對冇可能識得呢本巨著嘅內容。呢本巨著係用數學語言寫嘅,內在嘅符號係三角形、圓形同其他幾何圖樣。冇咗呢啲語言同符號,我哋絕對冇辦法識得當中任何一個字,我哋就會好似係喺黑暗迷宮度嘥時間漫遊嘅流浪者。」[35]

應用同影響[編輯]

物理學係一門純科學(Pure science)-即係話佢嘅目的係在於探索大自然嘅奧秘,揾出大自然嘅法則-而唔係應用科學(Applied science)[36]。同時,物理學重係純科學之中嘅基礎科學(Fundamental science)-佢所研究嘅變數(好似速度、時間等)係宇宙入面所有嘅嘢共享嘅,所以佢發現嗰啲理論同定律會適用喺宇宙嘅所有嘢嗰度,亦即係話其他自然科學-好似係化學地球科學太空科學生物學-研究嘅對象都會遵守物理定律,但係呢啲學科嘅理論同定律就多數唔會適用喺物理學研究嘅嘢。例如係化學咁,佢研究物質嘅性質、結構、同埋化學反應。物質結構嘅形成係因為粒子同粒子之間彼此嘅相互作用-所以能量守恆動量守恆、同電荷守恆等嘅物理定律控制咗物質嘅性質同化學反應,而唔係後者控制前者。所以化學上嘅研究一般都認為對於物理研究嚟講唔多重要。

應用物理(Applied physics)指嘅係針對實用而搞嘅物理研究。應用物理學嘅課程規畫通常係畀啲學生揀讀一啲應用學科嘅課程,好似係地質學(Geology)或者電機工程(Electrical engineering)。應用物理同工程唔同-應用物理唔會特登設計某種嘅元件或者機器,而係用物理理論或者從事物理研究嚟發展新科技或者解析某啲實際嘅問題。

工程學(Engineering)應用好多物理嘅理論。例如係喺學起同其他建築物嘅技術之前,一個準工程師一定要先學識力學嘅理論。要設計世界一流嘅音樂廳,就一定要先學聲學。要設計同製造更加優良嘅光學元件一定要先熟讀光學。喺飛行模擬器電子遊戲等嘅科技上面都有用到好多物理學嘅定律。

最後,物理會用嘅一啲方法同理論可以用喺跨學科領域(Interdisciplinary field)嗰度。物理或多或少咁影響咗好多重要嘅學術領域,例如經濟物理學(Econophysics)應用物理學度嘅理論同方法嚟解析經濟學上嘅問題-因為呢啲問題成日會涉及到不確定性(Uncertainty)或者混沌(Chaos)。

子領域[編輯]

物理學係其中一門最歷史悠久嘅科學。初頭佢冇話分乜嘢子領域,但係後嚟嘅物理學家做啲研究愈嚟愈深入,於是乎慢慢就令到某啲物理課題嘅研究深入到唔係做嗰飯嘅物理學家連睇都睇唔明-就出咗有物理學嘅子領域呢家嘢。由廿世紀開始,物理學嘅各個領域專業化到大多數嘅物理學家成個職業生涯都只係可以專精喺搞某一個領域,好似愛因斯坦啲咁嘅全才大師已經買少見少。

現代物理學嘅主要子領域有[37][38]

粒子物理學[編輯]

粒子物理學嘅標準模型
內文: 粒子物理學

粒子物理學(Particle physics)研究組成物質嘅基本粒子(Elementary particle)、佢哋嘅結構、同埋佢哋彼此之間嘅交互作用同關係[39]。除咗咁,粒子物理學家重會搞設計同埋發展一啲做研究需要嘅高能量加速器[40]、探測器、同埋電腦程式[41][42]。因為基本粒子有好多都唔會喺自然條件之下存在、存在嘅生命周期極之短、或者係冇辦法單獨咁出現,物理學家要研究佢哋就要用極高能量嘅粒子加速器(Particle accelerator)嚟去撞呢啲基本粒子出嚟,所以粒子物理學有時又會畀人嗌做高能物理學(High energy physics)[43]

標準模型(Standard model)畀人廣泛咁認為佢正確咁描述咗基本粒子之間嘅交互作用。呢個模型能夠說明 12 種已知嘅粒子(包括夸克輕子)。呢啲粒子之間以強力弱力電磁力同埋引力進行交互作用。佢哋會互相交換規範玻色子(分別係膠子光子W及Z玻色子)。呢個模型重預測咗上帝粒子(Higgs boson)嘅存在。而喺 2012 年,歐洲核子研究組織宣佈探測到上帝粒子,轟動咗成個物理學界[44]:49-52[45]

原子、分子同光物理學[編輯]

內文: 原子物理學分子物理學、 同 光物理學

原子物理學(Atomic physics)、分子物理學(Molecular physics)、同埋光物理學(Optical physics)關係好密切,好多時會畀人擺埋一齊講。呢幾門物理子領域專係研究原子分子、同,重有係光同物質之間、以及物質同物質之間嘅相互作用。佢哋嘅目標係要了解物質點樣喺原子同分子層次構成同埋光點樣同物質有相互作用,會發展關於控制原子、分子、同光嘅方法,並且精確咁測量同分析佢哋嘅物理性質。呢幾門物理發展出嚟嘅實驗同理論技術成日會畀人用喺其他科學領域度,例如係化學、天文學生物學、同埋醫學[46][47]:1 [48][49]:148

原子物理學研究原子(Atom)。佢嘅研究主要分做三大門。第一係研究大自然嘅基礎定律;第二係了解原子嘅結構,同埋原子同光嘅相互作用;第三係研究原子同電子之間、或者原子同離子之間嘅相互作用。[47]:53

分子物理學嘗試了解分子(Molecule)嘅結構同物理性質以及係更加複雜嘅物質狀態,例如係液體等等。分子物理學跨越咗物理同化學之間嘅邊界,主要嘅研究目標包括咗要了解分子嘅形狀同結構、分子嘅對稱性、分子嘅內部能量態、分子嘅光學性質同電磁性質、探測分子嘅方法、同埋呢啲嘢喺科技同醫藥等領域有乜嘢用途。佢嘅常用工具有光譜學繞射共振、同埋質譜學等等[47]:88[50]:10-13

光物理學研究嘅性質、重有光同物質之間嘅交互作用。咁樣包括咗光嘅生成同點探測同埋光譜學。光物理學嘅內容同應用光學、光工程學好接近。光物理學專注喺光嘅基礎物理研究,而應用光學就注重將有關光嘅知識應用喺相關嘅科技同其他科學領域度。光工程學就注重光學器件嘅設計同發展。一啲前瞻性嘅研究領域係激光激光光譜學量子光學、同量子相干等等都同光物理學好有啦掕[51]

原子氣體嘅速度分佈數據

凝聚態物理學[編輯]

內文: 凝聚態物理學

凝聚態物理學(Condensed matter physics)研究物質嘅宏觀(Macroscopic)物理性質。「凝聚態」指嘅係由大量粒子組成,而且粒子同粒子之間有好強交互作用嘅系統[52][53]:1-3。常見嘅凝聚態有固態液態,而少見啲嘅凝聚態就包括喺好低溫系統先會發生嘅超流體玻色-愛因斯坦凝聚態[54][55]、喺某啲物質裏面嘅傳導電子展現嘅超導態[56]、喺某啲磁性物質內部因為定域於原子晶格嘅自旋而出現嘅鐵磁態同埋反鐵磁態[53]:85-87。凝聚態物理學專注於多粒子系統。喺粒子同粒子之間嘅相互作用都是已知嘅交互作用嘅前提下,凝聚態物理學畀到一個分析同描述多粒子嘅系統嘅框架。

凝聚態物理學起源喺 19 世紀嘅固體物理學低溫物理學嘅發展,而喺廿一世紀做咗物理學嘅最大分支,同化學材料科學纳米科技有相當程度嘅重疊[52][57]

天文物理學[編輯]

哈勃超深空係用可見光影到嘅其中一個最深嘅宇宙影象。
內文: 天文物理學

天文物理學(Astrophysics)主要研究嘅係宇宙星體嘅性質同結構[58][59]。呢啲星體包括咗恆星行星星系星雲暗星黑洞等等。天文學(Astronomy)同宇宙學(Cosmology)係佢嘅姊妹學術領域-好難將佢哋清楚咁區分。簡略嚟講,天文物理學嘗試了解星體嘅物理機制,例如係恆星嘅內部結構同埋點形成;天文學測量星體嘅位置、運動、光度等嘅變數,例如係某個恆星嘅位置同光譜;而宇宙學就企圖解釋宇宙嘅整體或者係大尺度結構嘅本質,例如係大爆炸嘅機制[60]

天文物理學係一門好廣泛嘅學問-天文物理學家通常都需要用好多唔同嘅物理學理論先至可以了解到嗮星體嘅行為,好似係古典力學要用嚟計星體嘅運轉;電磁學要攞嚟研究太陽風呢啲電磁現象;量子力學就會用嚟了解恆星係點靠核聚變等嘅機制嚟產生能量;相對論就會用嚟了解好多以接近光速郁嘅物體等等[61][62]

其他[編輯]

睇埋[編輯]

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相關領域[編輯]

現代物理學理論[編輯]

出面網頁[編輯]

出名嘅物理期刊[編輯]

[編輯]

  1. "physics". Online Etymology Dictionary. 喺2016-11-01搵到. 
  2. "physic". Online Etymology Dictionary. 喺2016-11-01搵到. 
  3. 3.0 3.1 "Physics is one of the most fundamental of the sciences. Scientists of all disciplines use the ideas of physics, including chemists who study the structure of molecules, paleontologists who try to reconstruct how dinosaurs walked, and climatologists who study how human activities affect the atmosphere and oceans. Physics is also the foundation of all engineering and technology. No engineer could design a flat-screen TV, an interplanetary spacecraft, or even a better mousetrap without first understanding the basic laws of physics. (...) You will come to see physics as a towering achievement of the human intellect in its quest to understand our world and ourselves.Young & Freedman 2014, p. 1
  4. Krupp, E.C. (2003). Echoes of the Ancient Skies: The Astronomy of Lost Civilizations. Dover Publications. ISBN 0-486-42882-6.
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參考[編輯]