物理（Physics）拼音：wù lǐ，英文：physics全稱物理學。 “物理”一詞的最先出自希臘文φυσικ，原意是指自然。古時歐洲人稱呼物理學作“自然哲學”。從最廣泛的意義上來說即是研究大自然現象及規律的學問。漢語、日語中“物理”一詞起自於明末清初科學家方以智的百科全書式著作《物理小識》。 在物理學的領域中，研究的是宇宙的基本組成要素：物質、能量、空間、時間及它們的相互作用；藉由被分析的基本定律與法則來完整了解這個系統。物理在經典時代是由與它極相像的自然哲學的研究所組成的，直到十九世紀物理才從哲學中分離出來成為一門實證科學。 物理學與其他許多自然科學息息相關，如數學、化學、生物和地理等。特別是數學、化學、生物學。化學與某些物理學領域的關係深遠，如量子力學、熱力學和電磁學，而數學是物理的基本工具。 “物理”二字出現在中文中，是取“格物致理”四字的簡稱，即考察事物的形態和變化，總結研究它們的規律的意思。我國的物理學知識，在早期文獻中記載於《天工開物》等書中。
基本介紹
- 中文名：物理學的原理
- 外文名：Principles of Physics
物理學基本定義,物理學分支,物理學發展史,物理學學科性質,物理學的研究方法,物理學的思想理論,
物理學基本定義
物理學是一種自然科學，注重於研究物質、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（Physics）：物理現象、物質結構、物質相互作用、物質運動規律
物理學研究的範圍 ——物質世界的層次和數量級
空間尺度：
原子、原子核、基本粒子、DNA長度、最小的細胞、太陽山哈勃半徑、星系團、銀河系、恆星的距離、太陽系、超星系團等。人蛇吞尾圖形象地表示了物質空間尺寸的層次。
微觀粒子Microscopic：質子 10-15 m
介觀物質mesoscopic
巨觀物質macroscopic
宇觀物質cosmological 類星體 10^26m
時間尺度：
基本粒子壽命 10-25s
宇宙壽命 1018s
按空間尺度劃分：量子力學、經典物理學、宇宙物理學
按速率大小劃分： 相對論物理學、非相對論物理學
按客體大小劃分：微觀、介觀、巨觀、宇觀
按運動速度劃分： 低速，中速，高速
按研究方法劃分：實驗物理學、理論物理學、計算物理學
物理學分支
●經典力學及理論力學(Mechanics)研究物體機械運動的基本規律的規律
●電磁學及電動力學(Electromagnetism and Electrodynamics)研究電磁現象，物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律
●熱力學與統計物理學(Thermodynamics and Statistical Physics)研究物質熱運動的統計規律及其巨觀表現
●相對論(Relativity)研究物體的高速運動效應以及相關的動力學規律以及關於時空相對性的規律
●量子力學(Quantum mechanics)研究微觀物質運動現象以及基本運動規律
此外，還有：
粒子物理學、原子核物理學、原子分子物理學、固體物理學、凝聚態物理學、雷射物理學、電漿物理學、地球物理學、生物物理學、天體物理學、聲學、電磁學、光學、無線電物理學、熱學、量子場論、低溫物理學、半導體物理學、磁學、液晶、醫學物理學、非線性物理學、計算物理學等等。
通常還將理論力學、電動力學、熱力學與統計物理學、量子力學統稱為四大力學。
●熱力學與統計物理學(Thermodynamics and Statistical Physics)研究物質熱運動的統計規律及其巨觀表現
●相對論(Relativity)研究物體的高速運動效應以及相關的動力學規律以及關於時空相對性的規律
●量子力學(Quantum mechanics)研究微觀物質運動現象以及基本運動規律
此外，還有：
粒子物理學、原子核物理學、原子分子物理學、固體物理學、凝聚態物理學、雷射物理學、電漿物理學、地球物理學、生物物理學、天體物理學、聲學、電磁學、光學、無線電物理學、熱學、量子場論、低溫物理學、半導體物理學、磁學、液晶、醫學物理學、非線性物理學、計算物理學等等。
通常還將理論力學、電動力學、熱力學與統計物理學、量子力學統稱為四大力學。
物理學發展史
從古時候起，人們就嘗試著理解這個世界：為什麼物體會往地上掉，為什麼不同的物質有不同的性質等等。宇宙的性質 同樣是一個謎，譬如地球、太陽以及月亮這些星體究竟是遵循著什麼規律在運動，並且是什麼力量決定著這些規律。人們提出了各種理論試圖解釋這個世界，然而其中的大多數都是錯誤的。這些早期的理論在今天看來更像是一些哲學理論，它們不像今天的理論通常需要被有系統的實驗證明。像托勒密（Ptolemy）和亞里士多德（Aristotle）提出的理論，其中有些與我們日常所觀察到的事實是相悖的。當然也有例外，譬如印度的一些哲學家和天文學家在原子論和天文學方面所給出的許多描述是正確的，再舉例如希臘的思想家阿基米德（Archimedes）在力學方面導出了許多正確的結論，像我們熟知的阿基米德定律。
在十七世紀末期，由於人們樂意對原先持有的真理提出疑問並尋求新的答案，最後導致了重大的科學進展，這個時期現在被稱為科學革命。科學革命的前兆可回溯到在印度及波斯所做出的重要發展，包括：印度數學暨天文學家Aryabhata以日心的太陽系引力為基礎所發展而成的行星軌道之橢圓的模型、哲學家Hindu及Jaina發展的原子理論基本概念、由印度佛教學者Dignāga及Dharmakirti所發展之光即為能量粒子之 理論、由穆斯林科學家Ibn al-Haitham(Alhazen)所發展的光學理論、由波斯的天文學家Muhammad al-Fazari所發明的星象盤，以及波斯科學家Nasir al-Din Tusi所指出托勒密體系之重大缺陷。
附：中國物理教育史
中國物理教育史是研究中國物理教育產生、發展及其規律的教育科學。其內容可概括為兩個方面：一是從物理教育的角度，反映和研究我國各個時代或歷史時期物理教育的指導思想、課程設定、教學大綱、課程教材、教學理論和教學方法等的演變過程；二是從社會歷史的沿革，分析和探求引起我國物理教育發展中發生這樣或那樣變化的原因。從而呈現我國物理教育發展過程的特點及其規律。
學習和研究中國物理教育史，具有十分重要的現實意義和深遠的歷史意義。分清和認識我國物理教育遺產中的精華與糟粕，可以批判地繼承和借鑑前人的物理教育經驗，這是改革物理教育、提高物理教學質量的基礎；了解和掌握我國曆次物理教育變革的歷史背景、內容和產生的影響，正確認識其中成敗、得失的根源，可為選擇物理教育改革的方向，確定主攻的目標提供科學的依據，這是深化物理教育改革，使其適應我國歷史性轉變的前提。
在十七世紀末期，由於人們樂意對原先持有的真理提出疑問並尋求新的答案，最後導致了重大的科學進展，這個時期現在被稱為科學革命。科學革命的前兆可回溯到在印度及波斯所做出的重要發展，包括：印度數學暨天文學家Aryabhata以日心的太陽系引力為基礎所發展而成的行星軌道之橢圓的模型、哲學家Hindu及Jaina發展的原子理論基本概念、由印度佛教學者Dignāga及Dharmakirti所發展之光即為能量粒子之 理論、由穆斯林科學家Ibn al-Haitham(Alhazen)所發展的光學理論、由波斯的天文學家Muhammad al-Fazari所發明的星象盤，以及波斯科學家Nasir al-Din Tusi所指出托勒密體系之重大缺陷。
附：中國物理教育史
中國物理教育史是研究中國物理教育產生、發展及其規律的教育科學。其內容可概括為兩個方面：一是從物理教育的角度，反映和研究我國各個時代或歷史時期物理教育的指導思想、課程設定、教學大綱、課程教材、教學理論和教學方法等的演變過程；二是從社會歷史的沿革，分析和探求引起我國物理教育發展中發生這樣或那樣變化的原因。從而呈現我國物理教育發展過程的特點及其規律。
學習和研究中國物理教育史，具有十分重要的現實意義和深遠的歷史意義。分清和認識我國物理教育遺產中的精華與糟粕，可以批判地繼承和借鑑前人的物理教育經驗，這是改革物理教育、提高物理教學質量的基礎；了解和掌握我國曆次物理教育變革的歷史背景、內容和產生的影響，正確認識其中成敗、得失的根源，可為選擇物理教育改革的方向，確定主攻的目標提供科學的依據，這是深化物理教育改革，使其適應我國歷史性轉變的前提。
物理學學科性質
物理學是人們對無生命自然界中物質的轉變的知識做出規律性的總結。這種運動和轉變應有兩種。一是早期人們通過感官視覺的延伸，二是近代人們通過發明創造供觀察測量用的科學儀器，實驗得出的結果。物理學從研究角度及觀點不同，可分為微觀與巨觀兩部分，巨觀是不分析微粒群中的單個作用效果而直接考慮整體效果，是最早期就已經出現的，微觀物理學隨著科技的發展理論逐漸完善。
其次，物理又是一種智慧型。
誠如諾貝爾物理學獎得主、德國科學家玻恩所言：“與其說是因為我發表的工作里包含了一個自然現象的發現，倒不如說是因為那裡包含了一個關於自然現象的科學思想方法基礎。”物理學之所以被人們公認為一門重要的科學，不僅僅在於它對客觀世界的規律作出了深刻的揭示，還因為它在發展、成長的過程中，形成了一整套獨特而卓有成效的思想方法體系。正因為如此，使得物理學當之無愧地成了人類智慧型的結晶，文明的瑰寶。
大量事實表明，物理思想與方法不僅對物理學本身有價值，而且對整個自然科學，乃至社會科學的發展都有著重要的貢獻。有人統計過，自20世紀中葉以來，在諾貝爾化學獎、生物及醫學獎，甚至經濟學獎的獲獎者中，有一半以上的人具有物理學的背景；——這意味著他們從物理學中汲取了智慧型，轉而在非物理領域裡獲得了成功。——反過來，卻從未發現有非物理專業出身的科學家問鼎諾貝爾物理學獎的事例。這就是物理智慧型的力量。難怪國外有專家十分尖銳地指出：沒有物理修養的民族是愚蠢的民族！
總之物理學是概括規律性的總結，是概括經驗科學性的理論認識。
其次，物理又是一種智慧型。
誠如諾貝爾物理學獎得主、德國科學家玻恩所言：“與其說是因為我發表的工作里包含了一個自然現象的發現，倒不如說是因為那裡包含了一個關於自然現象的科學思想方法基礎。”物理學之所以被人們公認為一門重要的科學，不僅僅在於它對客觀世界的規律作出了深刻的揭示，還因為它在發展、成長的過程中，形成了一整套獨特而卓有成效的思想方法體系。正因為如此，使得物理學當之無愧地成了人類智慧型的結晶，文明的瑰寶。
大量事實表明，物理思想與方法不僅對物理學本身有價值，而且對整個自然科學，乃至社會科學的發展都有著重要的貢獻。有人統計過，自20世紀中葉以來，在諾貝爾化學獎、生物及醫學獎，甚至經濟學獎的獲獎者中，有一半以上的人具有物理學的背景；——這意味著他們從物理學中汲取了智慧型，轉而在非物理領域裡獲得了成功。——反過來，卻從未發現有非物理專業出身的科學家問鼎諾貝爾物理學獎的事例。這就是物理智慧型的力量。難怪國外有專家十分尖銳地指出：沒有物理修養的民族是愚蠢的民族！
總之物理學是概括規律性的總結，是概括經驗科學性的理論認識。
物理學的研究方法
對於物理學理論和實驗來說，物理量的定義和測量的假設選擇，理論的數學展開，理論與實驗的比較是與實驗定律一致，是物理學理論的唯一目標。
人們能通過這樣的結合解決問題，就是預言指導科學實踐這不是大唯物主義思想，其實是物理學理論的目的和結構。
人們能通過這樣的結合解決問題，就是預言指導科學實踐這不是大唯物主義思想，其實是物理學理論的目的和結構。
物理學的思想理論
物理與形上學的關係
在不斷反思形上學而產生的非經驗主義的客觀原理的基礎上，物理學理論可以用它自身的科學術語來判斷。而不包依賴於它們可能從屬於哲學學派的主張。在著手描述的物理性質中選擇簡單的性質，其它性質則是群聚的想像和組合。通過恰當的測量方法和數學技巧從而進一步認知事物的本來性質。實驗選擇後的數量存在某種對應關係。一種關係可以有多數實驗與其對應，但一個實驗不能對應多種關係。也就是說，一個規律可以體現在多個實驗中，但多個實驗不一定只反映一個規律。
對於物理學來說理論預言與現實一致與否是真理的唯一判斷標準。
在不斷反思形上學而產生的非經驗主義的客觀原理的基礎上，物理學理論可以用它自身的科學術語來判斷。而不包依賴於它們可能從屬於哲學學派的主張。在著手描述的物理性質中選擇簡單的性質，其它性質則是群聚的想像和組合。通過恰當的測量方法和數學技巧從而進一步認知事物的本來性質。實驗選擇後的數量存在某種對應關係。一種關係可以有多數實驗與其對應，但一個實驗不能對應多種關係。也就是說，一個規律可以體現在多個實驗中，但多個實驗不一定只反映一個規律。
對於物理學來說理論預言與現實一致與否是真理的唯一判斷標準。
