物理學始於伽利略和牛頓時代,現已成為壹門分支眾多的基礎科學。物理學是壹門實驗科學,也是壹門崇尚理性、重視邏輯推理的科學。物理學充分利用數學作為工作語言,是當今最精確的自然科學學科。
物理學的六大特性
1.真相:物理學的理論和實驗揭示了自然界的奧秘,反映了物質運動的客觀規律。
2.和諧統壹:神秘空間中天體的運動,在開普勒三定律的描述下,顯示出它是多麽的和諧有序。物理學中的幾次大統壹也顯示了美的感覺。
牛頓用三大定律和萬有引力定律統壹了天空和地面上所有的宏觀物體。麥克斯韋電磁理論的建立,統壹了電和磁。愛因斯坦的質能方程統壹了質量和能量。光的波粒二象性理論統壹了粒子和漲落。愛因斯坦的相對論再次統壹了時間和空間。
3.簡單性:物理定律的數學語言體現了物理學的簡單性。比如:牛頓第二定律,愛因斯坦質能方程,法拉第電磁感應定律。
4.對稱性:對稱性壹般是指物體形狀的對稱性,深層次的對稱性表現為事物的發展變化或客觀規律的對稱性。比如物理學中各種晶體的空間晶格結構都有很高的對稱性。垂直投擲運動、簡諧振動、波鏡對稱性、磁電對稱性、作用力與反作用力的對稱性、正粒子與反粒子、正物質與反物質、正電荷與負電荷等。
5.可預測性:正確的物理理論不僅能解釋當時發現的物理現象,還能預測當時無法探測到的物理現象。比如麥克斯韋的電磁理論預言了電磁波的存在,盧瑟福預言了中子的存在,菲涅耳的衍射理論預言了圓盤衍射中心有泊松亮點,狄拉克預言了電子的存在。
6.精致:物理實驗精致,巧妙的設計方法讓物理現象更加明顯。