主题:物理学

物理學是一門自然科學,注重于研究物質、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说。倘若這假说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。

阿尔伯特·爱因斯坦(德語:Albert Einstein,1879年3月14日—1955年4月18日),20世纪猶太裔理論物理學家,科學哲學家,创立了現代物理學的兩大支柱之一的相对论(另一支柱是量子力學)。爱因斯坦發現的質能方程E = mc2最著稱於世(世人稱之為『全世界最著名的方程式』),他也因為“對理論物理的貢獻,特別是發現了光電效應”而獲得1921年諾貝爾物理學獎,這個發現為量子理論的建立踏出了關鍵腳步。愛因斯坦在職業生涯的早期就發覺經典力學與電磁場已無法相互共存,他因此發展出狹義相對論。他又發覺,相對論原理可以延伸至重力場的建模。從研究出來的一些重力理論,他於1915年發表了廣義相對論。他持續研究統計力學與量子理論的問題,這導致他給出粒子論與對於分子運動的解釋。在1917年,愛因斯坦應用廣義相對論來建立大尺度結構宇宙的模型。阿道夫·希特勒於1933年開始掌權成為德國總理之時,愛因斯坦正在走訪美國。儘管他當時已是普魯士科學院的教授,由於他是猶太裔,所以他沒有返回德國。1940年,他定居美國,隨後成為美國公民。在第二次世界大戰前夕,他署名一封寫給當時美國總統富蘭克林·羅斯福的信。這封信提到德國可能發展出一種新式且深具威力的炸彈,建議美國也盡早進行相關研究,美國因此開啟了曼哈頓計劃。愛因斯坦支持增強同盟國的武力,但譴責使用當時新發現的核裂变用於武器的想法,後來愛因斯坦與英國哲學家伯特蘭·羅素共同簽署《羅素—愛因斯坦宣言》,強調核武器的危險性。愛因斯坦總共發表了300多篇科學論文和150篇非科學作品。愛因斯坦被誉为是“現代物理学之父”及20世紀世界最重要科學家之一。他卓越的科學成就和原創性使得“愛因斯坦”一詞成為“天才”的同義詞。

粒子偵測器雲室專門用來偵測游離輻射。由英國物理學家查爾斯·威耳遜發明,因此又稱為威爾遜雲室。最簡單的雲室,只是一個密封的環境,裡面充滿過飽和的水蒸氣或酒精。帶電粒子走過的時候,會產生很多離子,所以就留下了軌跡。當施加垂直的均勻磁場於雲室時,這些帶電粒子會偏轉,帶正電的偏轉向一邊,帶負電的會偏轉向另一邊,遵守勞侖茲力定律。圖為首張觀測到正電子存在的雲室照片。從下方移動至上方的正電子,其軌跡向左邊偏轉,由於位於中間的粗厚鉛板吸收能量,下方軌跡的曲率小於上方的曲率。

磁通量是通過某给定曲面的磁場的大小的度量。磁通量的国际单位制單位是韦伯。
给定曲面上的磁通量大小与通过曲面的磁場線的个数成正比。此处磁场线的个数是个“净”数量,即从一个方向上通过的个数减去另一个方向上通过的个数。当一个均匀磁场垂直通过一个平面,磁通量即是磁场与该平面面积的乘积。当均匀磁场 以任意角度通过一个平面,磁通量即是磁场与该平面面积 的点积。
其中,是磁通量, 是磁场 和平面面积法向量 的夹角...
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背景知识: 参看传记, 科学史, 和学院介绍.
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