理论物理学 - Wikiwand
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理论物理学

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理论物理学(英语:Theoretical physics)通过为现实世界建立数学模型来试图理解所有物理现象的运行机制。通过“物理理论”来条理化、解释、预言物理现象。[1]:9

丰富的想像力、精湛的数学造诣、严谨的治学态度,这些都是成为理论物理学家需要培养的优良素质。例如,在十九世纪中期,物理大师詹姆斯·麦克斯韦觉得电磁学的理论杂乱无章、急需整合。尤其是其中许多理论都涉及超距作用action at a distance)的概念[注 1]。麦克斯韦对于这概念极为反对,他主张用场论来解释。例如,磁铁会在四周产生磁场,而磁场会施加磁场力于铁粉,使得这些铁粉依著磁场力的方向排列,形成一条条的磁场线;磁铁并不是直接施加力量于铁粉,而是经过磁场施加力量于铁粉;麦克斯韦尝试朝着这方向开辟一条思路。他想出的“分子涡流模型”,借用流体力学的一些数学框架,能够解释所有那时已知的电磁现象。更进一步,这模型还展示出一个崭新的概念——电位移。由于这概念,他推理电磁场能够以波动形式传播于空间,他又计算出其波速恰巧等于光速。麦克斯韦断定光波就是一种电磁波。从此,电学、磁学、光学被整合为一统的电磁学。[2]:56ff[3]:93-98

概念

理论物理学,简要地说,就是建立在一系列定律之上的理论体系(数学、逻辑体系),理论物理学是否正确(或被公认)是依赖于其理论体系所得出的推断(结论)能否客观、重复地加以验证。

历史

著名理论物理学家列表

分支

粒子物理与原子核物理、 统计物理、 凝聚态物理、 宇宙学等。 几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。

参见

注释

  1. ^ 假设粒子A和粒子B处于空间的某两不同位置,则根据牛顿万有引力定律,两粒子互相直接施加于对方的引力,其大小 必定与距离 的平方成反比:
    其中,万有引力常数 分别是粒子A和粒子B的质量。 从这方程,可以观察出万有引力是一种超距作用,牛顿万有引力定律只提到两粒子互相直接作用于对方的引力,并没有解释传播过程,而且这定律与时间无关,意味着瞬时直接地超距作用。

参考文献

  1. ^ Michael P. Marder. Research Methods for Science. Cambridge University Press. 27 January 2011. ISBN 978-1-139-49388-8. 
  2. ^ Daniel M. Siegel. Innovation in Maxwell's Electromagnetic Theory. Cambridge University Press. 2003. ISBN 0521533295. 
  3. ^ Baigrie, Brian, Electricity and magnetism:a historical perspective illustrated, annotated, Greenwood Publishing Group, 2007, ISBN 9780313333583 

外部链接

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