主题:物理学

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物理學是一門自然科學，注重于研究物質、能量、空間、時間，尤其是它們各自的性質與彼此之間的相互關係。物理學是關於大自然規律的知識；更廣義地說，物理學探索分析大自然所發生的現象，以了解其規則。

物理學是最古老的學術之一。在過去兩千年裏，物理學與化學、天文學都曾歸屬於自然哲學。直到十七世紀科學革命之後，物理學才成為一門獨立的自然科學。物理學與其它很多跨領域研究有相當的交集，如生物物理學、量子化學等等。物理學的疆界並不是固定不變的，物理學裡的創始突破時常可以用來解釋這些跨領域研究的基礎機制，有時還會開啟嶄新的跨領域研究。

物理學是自然科學中最基礎的學科之一。經過嚴謹思考論證，物理學者會提出表述大自然現象與規律的假说。倘若這假说能夠通過大量嚴格的實驗檢驗，則可以被歸類為物理定律。但正如很多其他自然科學理論一樣，這些定律不能被證明，其正確性只能靠著反覆的實驗來檢驗。

典範條目、優良條目

位错在材料科学中，指晶体材料的一种内部微观缺陷，即原子的局部不规则排列。从几何角度看，位错属于一种线缺陷，可视为晶体中已滑移部分与未滑移部分的分界线，其存在对材料的物理性能，尤其是力学性能，具有极大的影响。“位错”这一概念最早由意大利数学家和物理学家维托·伏尔特拉于1905年提出。理想位错主要有两种形式：刃位错和螺位错。混合位错介乎前面两者之间。数学上，位错属于一种拓扑缺陷，有时称为“孤立子”或“孤子”。这一理论可以解释实际晶体中位错的行为：可以在晶体中移动位置，但自身的种类和特征在移动中保持不变；方向相反的两个位错移动到同一点，则会双双消失，或称“湮灭”。

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精选图片

拋物線形熔岩流顯示出伽利略的自由落體定律。圖為從夏威夷Pu′u Kahaualea的一個濺落熔岩錐（spatter cone）噴出的達10公尺高的熔岩。

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本日推薦

约翰内斯·开普勒（1571年12月27日—1630年11月15日），德国天文學家、數學家。开普勒是十七世紀科學革命的關鍵人物。他最為人知的成就為开普勒定律，這是稍後天文學家根據他的著作《新天文学》、《世界的和諧》、《哥白尼天文学概要》萃取而成的三條定律。這些傑作對艾薩克·牛頓影響極大，啟發牛頓後來想出牛頓萬有引力定律。

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你知道吗

• 

  哪一座天文台，是美国建立的第一座大型天文台？
• 最早精确推算出太阳表面温度利用的是什么物理定律？
• 哪一条物理定律在全频率范围内描述了黑体的辐射，并开创了能量量子化的先河？
• 证明以太不存在的著名实验，即迈克耳孙-莫雷实验中使用的是哪一种光学干涉仪？
• 汤川秀树因成功预测哪种粒子而获得1949年诺贝尔物理学奖？
• 在物態方程式中聯繫各個熱力學函數的物理常數，稱為什麼常數？
• 俄國數學家李亞普諾夫的哪一個理論可用在動態系統的穩定性分析？

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未解決的物理學問題

暗能量密度、物質密度與宇宙標度因子的對數-對數關係線圖，兩條關係線恰好相交於現在。

宇宙巧合問題（cosmic coincidence problem）：為什麼恰巧就在今期，宇宙的暗能量密度與物質密度幾乎等值？這問題稱為「宇宙巧合問題」。如圖所示，物質密度 $\rho _{m}$ 與宇宙標度因子 $a$ 的三次方成反比：

$\rho _{m}\approx 1/a^{3}$ ，

而暗能量密度 $\rho _{*}$ 與宇宙標度因子的關係式為

$\rho _{*}\approx 1/a^{k}$ ;

其中，$k$ 是依暗能量的本質而定的常數，必需小於3。

假設暗能量是宇宙學常數或真空零點能，則 $k=0$ ，暗能量密度 $\rho _{*}$ 為常數，那麼，這種萬年不遇的巧合實在令人費解。難道暗能量密度是某種純量場，或許暗能量與物質會發生某種耦合，從而造成暗能量密度與物質密度幾乎等值？

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物理学史上的3月

• 1596年3月31日，笛卡尔诞生。
• 1768年3月21日，约瑟夫·傅立叶诞生。
• 1787年3月6日，约瑟夫·夫琅禾费诞生。
• 1789年3月16日，格奥尔格·欧姆诞生。
• 1822年3月12日，古斯塔夫·基尔霍夫诞生。
• 1845年3月27日，威廉·伦琴诞生。
• 1879年3月14日，阿尔伯特·爱因斯坦诞生。
• 1905年3月17日，阿尔伯特·爱因斯坦发表了关于光电效应的文章，证明能量的量子性。

从哪里开始

基础物理学：力学 | 热学 | 电磁学 | 光学

核心理论: 经典力学 | 运动学 | 静力学 | 动力学 | 拉格朗日力学 | 哈密顿力学 | 连续介质力学 | 流体力学 | 固体力学 | 电动力学 | 狭义相对论 | 广义相对论 | 量子力学 | 量子场论 | 量子电动力学 | 量子色动力学 | 量子光学 | 弦理论 | 热力学 | 统计力学

主要领域: 天体物理学 | 凝聚态物理学 | 原子物理学 | 分子物理学 | 光学 | 几何光学 | 物理光学 | 原子核物理学 | 粒子物理学 | 等离子体物理学 | 介观物理学 | 低温物理学 | 固体物理学 | 晶体学

交叉学科: 天体物理学 | 大气物理学 | 地球物理学 | 生物物理学 | 物理化学 | 材料科学 | 电子科学 | 计算物理 | 数学物理 | 非线性物理学

背景知识: 参看传记, 科学史, 和学院介绍.

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