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理论物理学
✍ dations ◷ 2025-04-28 17:40:30 #理论物理学
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。: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。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——电势移。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。:56ff:93-98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。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。
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