在最简单的形式中，物理学是对物质、能量以及它们之间相互作用的研究。这是一门已经存在了几个世纪的基础科学，并且随着我们对宇宙的理解的增长而不断发展。
物理学的核心是理解世界是如何运作的。它研究支配自然界的基本原理，从最小的粒子到宇宙中最大的结构。随着我们发现新现象并发展新理论来解释它们，这是一个不断发展的领域。
物理学对于理解宇宙中一切事物的运作方式至关重要——从亚原子粒子到黑洞。这是一个复杂而迷人的主题，既能带来巨大的回报，又能令人沮丧地难以掌握。但无论您是杰出的物理学家，还是只是对事物的运作方式感到好奇的人，总有更多东西需要学习。
物理学的分支。
在物理学中，有四个主要分支：经典力学、量子力学、热力学和电磁学。每个分支研究自然界的不同现象。
经典力学是对宏观物体（如行星和恒星）运动的研究。它基于牛顿力学定律。量子力学是对亚原子粒子（如电子和质子）行为的研究。它基于量子理论的原理。
热力学是研究热量和能量传递的学科。它基于热力学定律。电磁学是对电场和磁场的研究。它基于麦克斯韦方程组。
经典物理学。
经典力学是由艾萨克·牛顿爵士和其他人在 17 世纪发展起来的，今天是我们理解宇宙的基础。在物理学中，您可以研究支配自然世界的基本原理。这些物理定律以数学形式表达，可用于预测物体的行为方式。
物理学无处不在——存在于物体移动的方式、能量传递的方式以及物质的结构中。它对于理解世界的运作方式至关重要，从最小的粒子到宇宙中最大的结构。
在经典物理学中，像电子和原子这样的东西应该被严格地视为粒子，而像光和其他形式的电磁辐射这样的东西被严格地视为波。
量子物理学。
在量子物理学中，我们必须同时考虑物体的波和粒子方面。这有时被称为波粒二象性。这意味着一个物体可以被认为是一个粒子或一个波，这取决于它是如何被观察到的。
热力学。
热力学是对热量和能量的研究。它是物理学的一个分支，研究热和温度及其对物质的影响。热力学定律支配着热平衡系统的行为。
这些定律描述了能量、功、热量和温度之间的关系。这些定律对于理解蒸汽机和其他机器的行为、热力发动机、冰箱和空调、温度计和温标的设计非常重要。热力学第一定律是对能量守恒定律的陈述。
电磁学。
在物理学中，电磁学是电磁场与物质之间的相互作用。电磁场是通过移动带电粒子产生的；场在其他带电粒子存在的情况下对其施加力。电磁学最常见的效应是电和磁，它们自古以来就被研究过。
电是电荷的流动，通常通过金属线等电导体。磁性是磁场对其他材料施加的力。电场和磁场都是由移动的电荷产生的；它们是同一现象的两个方面。
两个物体之间电磁力的强度取决于这些物体的电荷、它们之间的距离以及中间材料的性质。对于更远的物体和带有相反电荷的物体，该力更弱。电磁力已被用来制造发电机、电磁铁、电动机和许多其他设备。
现代物理学。
在 19 世纪末和 20 世纪初，物理学家在理解物质和能量的行为方面取得了令人难以置信的进步。这项工作最终导致了两个改变了我们对宇宙的看法的理论的发展：相对论和量子力学。这些理论开创了现代物理学的时代。
爱因斯坦提出的相对论表明，物质和能量是等价的，可以相互转化。它还解释了高速运动的物体的行为，例如加速器中的粒子。
由包括马克斯·普朗克和尼尔斯·玻尔在内的许多物理学家开发的量子力学解释了电子等亚原子粒子的行为。它表明这些粒子并不总是表现得像传统物体；例如，他们可以同时出现在多个地方。
物理学在当今世界中的作用是巨大的。每次我们开灯、使用电脑或打电话时，我们都在从物理学的应用中获益。物理学领域也对塑造我们社会的许多创新负有责任。
结论。
总之，物理学是对支配自然世界的基本原理的研究。它是科学的一个分支，旨在根据最基本的组成部分来解释物理宇宙。
物理学对于理解宇宙如何运作至关重要，从最小的粒子到最大的结构。
参考： ESALQ, 超物理学, THX新闻 & PBS 学习媒体.
