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,物理學裏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,其正確性只能靠着反覆的實驗來檢驗。

典範條目、優良條目

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理論物理學中,AdS/CFT對偶AdS/CFT correspondence)又稱馬爾達西那對偶規範/重力對偶,全稱為反德西特/共形場論對偶Anti-de Sitter/Conformal Theory correspondence),是兩種物理理論間的假想聯繫。對偶的一邊是共形場論,是量子場論的一種,量子場論中還包括與描述基本粒子的楊-米爾斯理論相近的其他理論。而對偶的另一邊則是反德西特空間(AdS),是用於量子重力理論的空間,以弦理論M理論表述。此對偶代表着人類理解弦理論和量子重力的重大躍進。這是因為它為某些邊界條件的弦理論表述提供了非微擾表述。同時也因為它是全息原理最成功的實踐,全息原理是量子重力的概念,最初由傑拉德·特·胡夫特提出,之後由李奧納特·蘇士侃改良及提倡。它亦為強耦合量子場論提供了強大的研究工具。此對偶的有用之處主要是在於它是一種強弱對偶;量子場論中的場有着很強的相互作用,而重力場的相互作用則很弱,因此在數學上也比較容易對付。所以在核物理凝聚態物理學的研究中可以利用這對偶,將該領域的難題轉譯成數學上較易於對付的弦理論難題。AdS/CFT對偶最早由胡安·馬爾達西那於1997年末提出。而對偶的重要方面則由另外兩篇論文詳述,一篇是由史蒂芬·格布瑟、伊戈爾·克列巴諾夫和亞歷山大·泊里雅科夫合著的,另一篇則是愛德華·威滕所撰寫。截至2010年,馬爾達西那的論文被超過7,000篇其他論文引用,名列高能物理領域引用次數的首位。

精選圖片

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阿波羅太空船,是為了實現美國阿波羅計劃而設計的一個一次性使用的太空飛行器。該計劃旨在於1960年代結束前成功完成載人登月並安全返回地球。阿波羅太空船由指令/服務艙英語Apollo Command/Service Module登月艙所組成。在組裝運載火箭時,則多附加了兩個部件在太空船上:發射逃逸系統,只在發射時出現緊急狀況時使用;以及太空船/登月艙接合器,用來裝載登月艙並將指令/服務艙與運載火箭相連。圖為阿波羅太空船的完整架構。

本日推薦

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圖為布拉格繞射。兩束相同波長及相的輻射,向着固態晶體前進,最後被裏面的兩個原子所散射出去。下面的束被散射後,比上面的束多行了2dsinθ的距離。當這個距離等於輻射波長的倍數時,散射後的兩束輻射就會產生建設性干涉。

物理學中,布拉格定律給出晶格相干及不相干散射角度。當X射線入射於原子時,跟任何電磁波一樣,它們會使電子雲移動。電荷運動波動以同樣的頻率再發射出去(會因其他各種效應而變得有點模糊);這種現象叫瑞利散射(或彈性散射)。散射出來的波可以再相互散射,但這種二次散射可以被忽略。這些被重新發射出來的波會相互干涉,可能是摧毀性干涉,也可能是建設性干涉,在探測器或底片上產生繞射圖樣。這現象叫布拉格繞射

你知道嗎

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未解決的物理學問題

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地球與可觀測宇宙之間的共動距離 約為460億光年。當宇宙微波背景輻射開始發射時,宇宙年齡大約只有30萬年,傳播到今天,這些輻射最遠只能傳播到小圓球的球面。因此,這兩個圓球的球心無法接觸到對方,它們會有不同的物理性質。

宇宙視界問題universe horizon problem):為什麼大爆炸理論對於夜晚天空的各向異性的預測值似乎大於觀測數據,而遙遠的宇宙卻顯得那麼均勻?宇宙暴脹理論已廣泛地被天文學者接受為解答,但仍舊可能會有其它解答,例如,光速可變理論

從哪裏開始

編輯 基礎物理學力學 | 熱學 | 電磁學 | 光學

核心理論: 經典力學 | 運動學 | 靜力學 | 動力學 | 拉格朗日力學 | 哈密頓力學 | 連續介質力學 | 流體力學 | 固體力學 | 電動力學 | 狹義相對論 | 廣義相對論 | 量子力學 | 量子場論 | 量子電動力學 | 量子色動力學 | 量子光學 | 弦理論 | 熱力學 | 統計力學

主要領域: 天體物理學 | 凝聚態物理學 | 原子物理學 | 分子物理學 | 光學 | 幾何光學 | 物理光學 | 原子核物理學 | 粒子物理學 | 等離子體物理學 | 介觀物理學 | 低溫物理學 | 固體物理學 | 晶體學

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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2019年

物理學史上的6月

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