大学物理第零章

大学物理C

2015-2016第二学期2023/1/151Lecture1第零章物理学简介什么是物理科学？什么是物理学？物理学的分类现代物理学的发展方向书本的结构和所需的数学知识2023/1/152Lecture1

物理科学(physicalscience)：对无机界进行系统研究的科学。一般包括4大领域：物理学、化学、天文学和地球科学。

物理学(physics)：一门基础自然科学，它在实验考察和理论探索所能达到的范围内，研究自然界中的物质结构以及各基本组分间的相互作用等根本问题。它的目标是对物理学的综合原理或定律做出公式化的表述，从而以最一般的方式对各种无联系的物理现象加以概况，并用最简洁而又准确的数学语言加以表达。

《不列颠百科全书》国际中文版什么是物理科学？什么是物理学？2023/1/153Lecture1现代物理学的分类（一）

实验物理：在严格控制的条件下，以准确的定量方式观测物理现象，揭示自然界的事实。

理论物理：用数学语言建立一个统一的概念框架，了解事实的意义。二者互为补充，不可偏颇。2023/1/154Lecture1理论物理与实验物理法拉第没有受过良好的正统数学教育，只懂得一点微积分。实际上，他对数学不感兴趣。法拉第认为数学家很容易会与大自然失去接触；他希望能够脚踏实地，越接近大自然越好，而实现这目标的方法就是做实验。法拉第勤于做笔记，他将实验的所有相关细节都一丝不苟的详尽记录。巨著《电学实验研究》(ExperimentalResearchesinElectricity)就是这些笔记的结晶。

麦克斯韦用场论的观点整合已存的杂乱无章的电磁学理论，创立麦克斯韦方程组，建立了电磁学的理论框架。2023/1/155Lecture1现代物理学的分类（二）

力学凝聚物质物理学引力理论核物理学热学、热力学和统计力学粒子物理学电学和磁学量子力学光学相对论力学原子物理学和化学物理学

2023/1/156Lecture1我国的物理学分类博士学位：物理学从属于理学教育部学科分类：一级学科：力学、物理学、天文学

每个一级学科下又分为若干二级学科，每个二级学科下又分为若干三级学科2023/1/157Lecture1

力学：基础力学、固体力学、振动与波、流体力学、流变学、爆炸力学、物理力学、统计力学、应用力学、力学其他学科物理学：物理学史、理论物理学、声学、热学、光学、电磁学、无线电物理、电子物理学、凝聚态物理学、等离子体物理学、分子原子物理学、原子核物理学、高能物理学、计算物理学、应用物理学、物理学其他学科2023/1/158Lecture1

天文学：天文学史、天体力学、天体物理学、天体化学、天体测量学、射电天文学、空间天文学、天体演化学、星系与宇宙学、恒星于银河系、太阳与太阳系、天体生物学、天文学其他学科2023/1/159Lecture1现代物理学的发展方向(高能物理为例)

理论物理：标准模型(StandardModel)

超出标准模型的统一理论实验物理：国际化的大型实验欧洲核子中心(CERN)的强子对撞机(LHC)

四个实验：ATLAS,CMS,LHCb,ALICE

美国：暗物质AMS

日本：超级B介子工厂SuperBFactory

中国：北京正负电子对撞机(BEPCII)

北京谱仪国际合作组(BESIII)

大亚湾中微子实验江门中微子实验

2023/1/1510Lecture1LHCBEPCII2023/1/1511Lecture1从观测尺度上考察(小尺度和大尺度)物理与其他学科的交叉发展2023/1/1512Lecture1书的结构内容：11章涵盖力、热、光、电和近代物理5个部分力学：1~4章运动学、动力学、刚体力学、振动和波热学：5章气体动理论电磁学：6~8章静电场