物理學分支 - 瞭解所有不同的物理學分支

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簡介

物理學是一門研究自然基本規律的科學。物理學家從觀察開始，然後試圖制定規律來解釋我們周圍發生的各種自然現象。物理學是化學、生物學等其他各種科學的基礎。

如果這些定律用數學形式表達，那麼這些定律的制定就會變得非常容易。我們也可以說數學是物理學的語言。天文學的起源可以追溯到古埃及和印度河谷文明等古代文明，但當伽利略引入實驗方法來檢驗各種理論時，它才從哲學中分離出來。因此，他也被稱為現代物理學之父。

物理學試圖回答諸如以下問題

• 宇宙是如何開始的？

• 自然界中的基本力是什麼？

• 物質是什麼，它的組成部分是什麼？

• 物質是如何相互作用的？

• 物理量在極小尺度和極大尺度上是如何表現的。

物理學的各個分支專門處理這些問題。在接下來的部分中，我們將一一瞭解它們。

經典物理學

16^世紀和17^世紀見證了物理學的突破。在此期間，出現了熱力學、光學和電磁學等新的分支。在此期間，牛頓提出了萬有引力定律，並出版了他的著名著作《自然哲學的數學原理》。這被稱為經典物理學時期。牛頓、伽利略、開普勒、拉格朗日、哈密頓和雅可比是該領域的一些著名物理學家。

現代物理學

1900年，馬克斯·普朗克提出了量子理論，5年後，物理學史上出現了奇蹟之年。阿爾伯特·愛因斯坦在1905年發表了5篇論文，這些論文動搖了物理學的基礎。最著名的是相對論和關於布朗運動的論文。在20世紀20年代，世界見證了量子力學的發展。其中一些理論修改了經典物理學的各種原理，因此，20世紀物理學也被稱為現代物理學。阿爾伯特·愛因斯坦、普朗克、狄拉克、薛定諤、費曼和馬克斯·玻恩是為該領域做出貢獻的一些人物。

核物理學

核物理學是研究原子核和核子的學科。盧瑟福透過他著名的α粒子實驗發現了原子核。在現代核物理學中，我們研究液滴模型和核殼模型。核裂變和核聚變也是該領域的研究物件，這是先進核技術（如核反應堆）必不可少的過程。可以使用核物理學的原理來理解α衰變、β衰變和γ衰變。放射性是核過程的重要組成部分。查德威克、盧瑟福、費米、瑪麗·居里和費米是該領域的一些著名科學家。

原子物理學

在核物理學中，我們研究原子核，但在原子物理學中，研究系統是原子，它既有原子核也有電子。如今，該領域也被稱為AMO物理學或原子、分子和光學物理學。在這裡，我們研究原子的電子構型、激發和能級去激發。約翰·道爾頓是第一個提出原子理論的人。許多物理學家在這個領域工作，一些著名的人物有：約翰·道爾頓、尼爾斯·玻爾、湯姆遜、海森堡、德布羅意等。

固體和流體的力學性質

力學物理學處理物質的力學性質，例如應力、應變、彈性、表面張力、粘度等，胡克定律和楊氏模量是該分支的一些常見示例。胡克、托里拆利、阿基米德、斯托克斯和伯努利是為該分支做出貢獻的一些著名人物。

力學

力學是物理學的一個非常基礎的分支。它處理物體的運動和運動的原因（力）。在這個分支中，我們學習運動學、牛頓運動定律、萬有引力定律和功-能定理。我們還研究該分支中的動量守恆和能量守恆。牛頓在該分支的發展中發揮了重要作用。亞里士多德、牛頓、開普勒、拉格朗日、尤拉和卡文迪許是為該領域做出貢獻的一些物理學家。

聲學

聲學是物理學的一個分支，它關注聲波的研究及其在各種介質中的行為。我們還在該分支中研究聲音的產生和傳播。在這裡，我們還研究不同樂器產生的聲音及其對人腦的影響。伽利略、科拉東、尤拉、伯努利、薩賓等是該領域的一些著名物理學家。

光學

光學是處理光及其性質的研究的分支。在這裡，我們研究各種現象，如反射、折射、衍射、干涉等。眾所周知，光是一種電磁波，因此該學科的範圍非常廣泛。如今，該領域出現了許多新的分支，如量子光學、光纖等。牛頓、費馬、瑞利、菲涅耳和楊是該領域的一些物理學家。

熱力學

熱力學的範圍是研究熱量、功和各種形式的能量。溫度在這裡起著重要作用。我們可以透過熱力學第一定律將機械功與熱量聯絡起來。熱力學第二定律是普遍定律，這意味著任何有效的物理定律都不應違反它。在這裡，我們還研究熵和熱機。卡諾、麥克斯韋、開爾文、玻爾茲曼、麥克斯韋等是該領域的一些物理學家。

天體物理學

天體物理學是研究宇宙及其形成的學科。它主要處理恆星、星系、行星等的物理學。它還利用熱力學、相對論和化學來研究這些天體。開普勒、亞瑟·愛丁頓、福勒、霍金和S·錢德拉塞卡是為該領域做出貢獻的一些著名物理學家。

結論

物理學是利用科學方法研究自然和自然現象的學科。物理學家試圖制定各種物理定律來解釋這種現象。物理學在17^世紀和20^世紀取得了快速發展，經典物理學和現代物理學形成了現在的形態，20^世紀的物理學被稱為現代物理學。物理學是基礎科學，但其應用可以在工程、醫學和各種尖端技術中看到。

常見問題

Q1. 自然界中的四種基本力是什麼？

A. 在物理學中，有四種基本力。

• 萬有引力

• 電磁力

• 強核力

• 弱核力

強核力是最強的力，而萬有引力是最弱的力。

Q2. 哪個物理學分支獲得的諾貝爾獎獲得者最多？

A. 粒子物理學獲得的諾貝爾獎獲得者最多，約佔14%。

Q3. 說明熱力學第二定律。

A. 就熵而言，熱力學第二定律指出：系統的總熵永遠不會減少，它要麼增加，要麼保持不變。

Q4. 哪個現代物理學分支為研究原子和亞原子水平上的物體提供了框架？

A. 量子力學為研究原子和亞原子物體提供了框架。

Q5. 哪個分支處理恆星和星系的觀測方面？

A. 天體物理學研究恆星和星系的物理結構和性質，但是，處理觀測的分支稱為天文學。它是物理學最古老的分支之一。