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物理学科研究领域「物理学研究范畴有哪些」

时间:2022-11-19 10:21:13 来源:天机游客

大家好,物理学科研究领域「物理学研究范畴有哪些」很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

物理学是科学的一个分支,涉及非生命物质和能量的性质和本质,这些物质和能量不是由化学或生物学生成的,以及物质宇宙的基本定律。因此,这是一个巨大而多样化的研究领域。

为了理解它,科学家们将注意力集中在该学科的一两个较小的领域。这使他们能够成为这个狭窄领域的专家,而不会陷入有关自然界的大量知识中。

物理学领域

根据科学的历史,物理学有时分为两大类:经典物理学,其中包括从文艺复兴时期到20世纪初出现的研究;现代物理学,其中包括自那段时期以来开始的研究。这种划分的一部分可能被认为是规模:现代物理学专注于更小的粒子,更精确的测量以及更广泛的定律,这些定律会影响我们如何继续研究和理解世界的运作方式。

划分物理学的另一种方法是应用物理学或实验物理学(基本上是材料的实际用途)与理论物理学(建立关于宇宙如何运作的总体定律)。

当你通读不同形式的物理学时,很明显存在一些重叠。例如,天文学、天体物理学和宇宙学之间的差异有时可能几乎毫无意义。对每个人来说,除了天文学家,天体物理学家和宇宙学家,他们可以非常认真地对待这些区别。

经典物理学

在19世纪之交之前,物理学集中在力学,光,声和波运动,热力学以及电磁学的研究上。1900年之前研究的经典物理学领域包括:

声学:声波和声波的研究。在这个领域,你将研究气体,液体和固体中的机械波。声学包括地震波、冲击和振动、噪声、音乐、通信、听觉、水下声音和大气声音的应用。通过这种方式,它涵盖了地球科学,生命科学,工程学和艺术。天文学: 研究太空,包括行星、恒星、星系、深空和宇宙。天文学是最古老的科学之一,它使用数学,物理学和化学来理解地球大气层之外的一切。化学物理:化学系统中的物理研究。化学物理学侧重于利用物理学来理解从分子到生物系统的各种尺度上的复杂现象。主题包括纳米结构或化学反应动力学的研究。计算物理:应用数值方法解决已经存在定量理论的物理问题。电磁:研究电场和磁场,这是同一现象的两个方面。电子:研究电子的流动,通常在电路中。流体力学:研究“流体”的物理性质,在这种情况下专门定义为液体和气体。地球物理学:研究地球的物理性质。数学物理:应用数学上严谨的方法来解决物理学中的问题。力学:在参考系中研究物体的运动。气象学/气象物理:天气的物理特性。光学/光物理:研究光的物理性质。统计力学:通过统计扩展较小系统的知识来研究大型系统。热力学:热的物理原理。现代物理学

现代物理学包括原子及其组成部分,相对论和高速相互作用,宇宙学和空间探索,以及介观物理学,那些大小在纳米和微米之间的宇宙碎片。现代物理学中的一些领域是:

天体物理学:研究空间中物体的物理性质。今天,天体物理学经常与天文学互换使用,许多天文学家都有物理学学位。原子物理:对原子的研究,特别是原子的电子性质,与单独考虑原子核的核物理学不同。在实践中,研究小组通常研究原子,分子和光学物理学。生物物理学:研究生命系统中各个层面的物理学,从单个细胞和微生物到动物,植物和整个生态系统。生物物理学与生物化学,纳米技术和生物工程重叠,例如从X射线晶体学中推导出DNA结构。主题可以包括生物电子学,纳米医学,量子生物学,结构生物学,酶动力学,神经元中的导电,放射学和显微镜。混沌:研究对初始条件具有强烈敏感性的系统,因此开始时的轻微变化很快就会成为系统中的重大变化。混沌理论是量子物理学的一个要素,在天体力学中很有用。宇宙学:研究整个宇宙,包括它的起源和演化,包括大爆炸以及宇宙将如何继续变化。低温物理学/低温物理学/低温物理学:研究低温条件下的物理性质,远低于水的冰点。结晶学:晶体和晶体结构的研究。高能物理:研究极高能量系统中的物理学,通常在粒子物理学中。高压物理:在极高压系统中的物理学研究,通常与流体动力学有关。激光物理:研究激光的物理性质。分子物理:研究分子的物理性质。纳米技术:从单个分子和原子构建电路和机器的科学。核物理:研究原子核的物理性质。粒子物理:研究基本粒子及其相互作用的力。等离子体物理:等离子体相中物质的研究。量子电动力学:研究电子和光子如何在量子力学水平上相互作用。量子力学/量子物理学:对科学的研究,其中物质和能量的最小离散值或量子变得相关。量子光学:量子物理学在光中的应用。量子场论:量子物理学在场中的应用,包括宇宙的基本力。量子引力:量子物理学在重力中的应用以及重力与其他基本粒子相互作用的统一。相对论:研究显示爱因斯坦相对论性质的系统,这通常涉及以非常接近光速的速度移动。弦理论/超弦理论:研究所有基本粒子都是高维宇宙中一维能量串的振动的理论。




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