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主題:物理學

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物理學是一門自然科學,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說。倘若這假說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

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雙縫實驗是一個測試量子物體像電子等等的波動性質與粒子性質的實驗。雙縫實驗所需的基本儀器設置很簡單。拿光的雙縫實驗來說,照射相干光波於一塊內部刻出兩條狹縫的不透明擋板。在擋板的後面,擺設了照相底片或某種偵測屏障,用來紀錄通過狹縫的光波的數據。從這些數據,可以了解光波的物理性質。光波的波動性質使得通過兩條狹縫的光波互相干涉,造成了顯示於偵測屏障的明亮條紋和黑暗條紋,這就是雙縫實驗著名的干涉圖案。可是,實驗者又發覺,光波總是以一顆顆粒子的形式抵達偵測屏障。雙縫實驗也可以用來測試像電子一類的粒子的物理行為,雖然使用的儀器不同,都會得到類似的結果,顯示出波粒二象性

精選圖片

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懸掛在重力摩天輪外緣的乘客座艙在做平移運動,摩天輪的其它部分總體而言則是呈旋轉運動。圖為臺北市立兒童育樂中心的重力式摩天輪。

本日推薦

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根據牛頓第三定律,
牛頓運動定律描述物體與之間的關係,被譽為是經典力學的基礎。這定律是英國物理泰斗艾薩克·牛頓所提出的三條運動定律的總稱,其現代版本通常這樣表述:
  • 第一定律:存在某些參考系,在其中,不受外力的物體都保持靜止或勻速直線運動。
  • 第二定律:施加於物體的淨外力等於此物體的質量加速度的乘積。
  • 第三定律:當兩個物體互相作用時,彼此施加於對方的力,其大小相等、方向相反。

牛頓在發表於1687年7月5日的鉅著《自然哲學的數學原理》裏首先整理出這三條定律。應用這些定律,牛頓可以分析各種各樣動力運動。例如,在此書籍第三卷,牛頓應用這些定律與牛頓萬有引力定律來解釋克卜勒行星運動定律

你知道嗎

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未解決的物理學問題

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準週期性震盪quasi-periodic oscillation):有些像白矮星中子星黑洞一類的緻密星,其吸積盤的內部邊緣在某頻率附近會忽隱忽現地發射出X射線,這現象稱為「準週期性震盪」。可以從星體的功率譜的峰點找到震盪痕跡。物理學者不知道為什麼會出現準週期性震盪?為什麼這些震盪的頻率與中心物體的質量成正比?有時候,在功率譜會出現多個峰點。為甚麼對於不同的星體,這些峰點的頻率比率會不一樣。

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交叉學科: 天體物理學 | 大氣物理學 | 地球物理學 | 生物物理學 | 物理化學 | 材料科學 | 電子科學 | 計算物理 | 數學物理 | 非線性物理學

背景知識: 參看傳記, 科學史, 和學院介紹.

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