2017美国留学 全方位解析物理专业

物理专业 Physics Specialty

什么是物理学

物理学简称物理。从最广泛的意义上来说即是研究大自然现象及规律的学问。汉语、日语中“物理”一词起自于明末清初科学家方以智的百科全书式著作《物理小识》。在物理学的领域中，研究的是宇宙的基本组成要素：物质、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。（）首席留学顾问刘颖老师表示，在现代，物理学已经成为自然科学中最基础的学科之一。物理学理论通常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学定律。

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，其正确性只能经过反复的实验来检验。

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。

物理的理论与概念

尽管物理学的研究范围十分广泛，相对应的理论也很众多，但有一些理论被证明是最基本的，其正确性是被普遍接受的。这些理论被看作是物理学的中心学说和基础理论。他们也是成为一个物理学家所必备的知识。

理论 重要主题

重要概念

经典力学

牛顿运动定律、拉格朗日力学、哈密顿力学、转动学、静力学、动力学、声学、流体力学、连续介质力学、混沌理论

时间、空间、转动、位移、速度、加速度、质量、力、力矩、动量、角动量、能量、功、功率、振动、波、振动学

电磁学

电学、磁学、电动力学、麦克斯韦方程、光学

电荷、电流、电导、电阻、电场、磁场、磁通、电磁场、电磁感应、电磁辐射、电磁波

热力学和统计力学

热机、分子运动论

温度、热量、内能、自由能、熵、压强、配分函数、平衡态、态函数、涨落、相、相变

相对论

狭义相对论、广义相对论、爱因斯坦场方程

时空、引力场、引力波、四维动量、劳仑兹变换、相对性原理、等效原理、协变性

量子力学

薛定谔方程、路径积分、量子场论、量子统计

波函数、哈密顿量、全同粒子、自旋、波粒二象性、不确定原理、零点能、量子、量子化、能级

物理学主要研究领域

物理学的研究领域主要依据研究对象的尺度划分为：天体物理学、凝聚态物理学、原子和分子物理、亚原子和基本粒子物理

·天体物理学 ·凝聚态物理学 ·原子和分子物理 ·亚原子和基本粒子物理

领域

分支领域

主要理论

天体物理学

宇宙学、等离子体物理学

大爆炸宇宙学、暴涨宇宙模型、广义相对论

凝聚态物理学

固体物理学、低温物理学、介观物理学

BCS理论、费米气体理论、费米液体理论、多体理论

原子和分子物理

原子物理学、分子物理学、光学

量子光学、量子化学

亚原子和基本粒子物理

核子物理学、粒子物理学

标准模型、大统一理论、M理论

相关领域

·应用学科：声学 - 电子学 - 材料物理学 - 高分子物理学

·交叉学科：计算物理学 - 数学物理 - 物理化学 - 生物物理学