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


豐富的想像力、精湛的數學造詣、嚴謹的治學態度，這些都是成為理論物理學家需要培養的優良素質。例如，在十九世紀中期，物理大師詹姆斯·麥克斯韋覺得電磁學的理論雜亂無章、急需整合。尤其是其中許多理論都涉及超距作用（action at a distance）的概念[註 1]。麥克斯韋對於這概念極為反對，他主張用場論來解釋。例如，磁鐵會在四周產生磁場，而磁場會施加磁場力於鐵粉，使得這些鐵粉依著磁場力的方向排列，形成一條條的磁場線；磁鐵並不是直接施加力量於鐵粉，而是經過磁場施加力量於鐵粉；麥克斯韋嘗試朝著這方向開闢一條思路。他想出的「分子渦流模型」，借用流體力學的一些數學框架，能夠解釋所有那時已知的電磁現象。更進一步，這模型還展示出一個嶄新的概念——電位移。由於這概念，他推理電磁場能夠以波動形式傳播於空間，他又計算出其波速恰巧等於光速。麥克斯韋斷定光波就是一種電磁波。從此，電學、磁學、光學被整合為一統的電磁學。[2]:56ff[3]:93-98




目录






  • 1 概念


  • 2 歷史


  • 3 著名理論物理學家列表


  • 4 分支


  • 5 參見


  • 6 注釋


  • 7 參考文獻


  • 8 外部連結





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。



歷史


更多信息：物理學史


著名理論物理學家列表




  • 伽利略·伽利萊

  • 艾薩克·牛頓

  • 萊昂哈德·歐拉

  • 約瑟夫·拉格朗日

  • 皮埃爾-西蒙·拉普拉斯

  • 威廉·哈密頓

  • 詹姆斯·麥克斯韋

  • 尼爾斯·玻尔

  • 阿爾伯特·愛因斯坦

  • 維爾納·海森堡

  • 埃尔温·薛定谔

  • 沃尔夫冈·泡利

  • 马克斯·普朗克

  • 保羅·狄拉克

  • 恩里科·費米

  • 汤川秀树

  • 列夫·朗道

  • 理察·費曼

  • 朝永振一郎

  • 楊振寧

  • 李政道

  • 史蒂芬·霍金

  • 加來道雄

  • 愛德華·維騰




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。



參見




  • 實驗物理學

  • 數學物理

  • 希爾伯特的23個問題



注釋




  1. ^ 假設粒子A和粒子B處於空間的某兩不同位置，則根據牛頓萬有引力定律，兩粒子互相直接施加於對方的引力，其大小 F{displaystyle F,!}F,! 必定與距離 r{displaystyle r,!}r,! 的平方成反比：

    F=GmAmBr2{displaystyle F=G{frac {m_{A}m_{B}}{r^{2}}},!}F=G{frac {m_{A}m_{B}}{r^{2}}},! ；


    其中，G{displaystyle G,!}G,! 是萬有引力常數，mA{displaystyle m_{A},!}m_{A},! 、mB{displaystyle m_{B},!}m_{B},! 分別是粒子A和粒子B的質量。

    從這方程式，可以觀察出萬有引力是一種超距作用，牛頓萬有引力定律只提到兩粒子互相直接作用於對方的引力，並沒有解釋傳播過程，而且這定律與時間無關，意味著瞬時直接地超距作用。



參考文獻





  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 




外部連結




  • 怎樣成為傑出的理論物理學者？－1999年諾貝爾物理學獎得主傑拉德·特·胡夫特的金石良言。

  • Timeline of Theoretical Physics

  • MIT Center for Theoretical Physics








































  • 查

  • 论

  • 编



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