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物理學研究

發布時間: 2020-11-21 01:53:06

物理學界2019年最新研究成果

量子控制方面的最新發現,將可能會實現基於量子力學的超快量子計算:光誘導無能隙超導,超導電流的量子節拍。太赫茲和納米尺度的物質和能量的量子世界(每秒幾萬億次周期和十億分之一米),對我們大多數人來說仍然是一個謎。愛荷華州立大學物理學和天文學教授王繼剛(音譯)說:我喜歡研究超導率超過千兆赫(每秒數十億次)的量子控制,這是目前最先進的量子計算應用瓶頸。



使用太赫茲光作為控制旋鈕來加速超電流,超導性是電在某些材料中無電阻的運動,通常發生在非常非常冷的溫度下。太赫茲光是高頻率光,每秒幾萬億次的頻率周期,它本質上是非常強和強大的微波爆發,在很短的時間內發射。王和一組研究人員證明,這種光可以用來控制超導態的一些基本量子特性。



包括宏觀超電流流動、對稱性破壞以及獲得某些被認為是對稱性所禁止的超高頻量子振盪。這聽起來既深奧又奇怪,但它可以有非常實際的應用。光誘導的超導電流為電磁設計量子工程應用的涌現,材料特性和集體相干振盪開辟了一條前進的道路,其研究於2019年7月1日發表在《自然光子學》(Nature Photonics)上。換句話說,這一發現可以幫助物理學家通過推動超電流,創造出速度極快的量子計算機。



如何控制、訪問和操縱量子世界的特殊特性,並將它們與現實世界的問題聯系起來,是當今科學界的一大推動。美國國家科學基金會(National Science Foundation)將這一「量子飛躍」納入了未來研發的「十大理念」。科學基金會對量子研究的支持總結說:通過利用這些量子系統的相互作用,下一代用於感測、計算、建模和通信的技術將更加精確和高效。

❷ 物理學還研究什麼現象

物理學是研究宇宙間物質存在的基本形式、性質、運動和轉化、內部結構等方面,從而認識這些結構的組成元素及其相互作用、運動和轉化的基本規律的科學。

根據研究的物質運動形態和具體研究對象,可分為:

●力學(Mechanics)研究物體機械運動的基本規律及關於時空相對性的規律

●熱學(Thermodynamics)研究物質熱運動的統計規律及其宏觀表現

●電磁學(Electromagnetics)研究電磁現象,物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律

●光學(optics)研究光的本性、光的傳播和光與物質相互作用的基礎學科

●原子物理學(atomic
physics)研究原子的組成、排布及其運動、轉化規律的科學

等等

❸ 物理學是研究什麼的

物理(Physics)拼音:wù
lǐ,全稱物理學。物理學是研究物質世界最基本的結構、最普遍的相互作用、最一般的運動規律及所使用的實驗手段和思維方法的自然科學。在現代,物理學已經成為自然科學中最基礎的學科之一。經過大量嚴格的實驗驗證的物理學規律被稱為物理學定律。然而如同其他很多自然科學理論一樣,這些定律不能被證明,其正確性只能經過反覆的實驗來檢驗。
「物理」一詞的最先出自希臘文φυσικ,原意是指自然。古時歐洲人稱呼物理學作「自然哲學」。從最廣泛的意義上來說即是研究大自然現象及規律的學問。漢語、日語中「物理」一詞起自於明末清初科學家方以智的網路全書式著作《物理小識》。
在物理學的領域中,研究的是宇宙的基本組成要素:物質、能量、空間、時間及它們的相互作用;藉由被分析的基本定律與法則來完整了解這個系統。物理在經典時代是由與它極相像的自然哲學的研究所組成的,直到十九世紀物理才從哲學中分離出來成為一門實證科學。
物理學與其他許多自然科學息息相關,如數學化學生物地理等。特別是數學、化學、生物學。化學與某些物理學領域的關系深遠,如量子力學、熱力學和電磁學,而數學是物理的基本工具。
「物理」二字出現在中文中,是取「格物致理」四字的簡稱,即考察事物的形態和變化,總結研究它們的規律的意思。我國的物理學知識,在早期文獻中記載於《天工開物》等書中。

❹ 物理學研究的內容是怎樣的

物理學是研究物質基本結構及物質運動的最普遍的形式、最基本的規律。所以物理現象是隨時隨處可見的,物理規律也隨時隨處在起著作用;並且,高級與復雜的運動之中,也莫不存在物理問題。

❺ 物理學是一門十分有趣的科學它研究五種什麼物理現象

物理學是一門十分有趣而又非常有用的科學,它研究聲、光、熱、電、力等形形色色的物理現象;
故答案為:聲;光.

❻ 物理學的研究方法有哪些

一、控制變數法:通過固定某幾個因素轉化為多個單因素影響某一量大小的問題.

二、等效法:將一個物理量,一種物理裝置或一個物理狀態(過程),用另一個相應量來替代,得到同樣的結論的方法.

三、模型法:以理想化的辦法再現原型的本質聯系和內在特性的一種簡化模型.

四、轉換法(間接推斷法)把不能觀察到的效應(現象)通過自身的積累成為可觀測的宏觀物或宏觀效應.

五、類比法:根據兩個對象之間在某些方面的相似或相同,把其中某一對象的有關知識、結論推移到另一個對象中去的一種邏輯方法.

六、比較法:找出研究對象之間的相同點或相異點的一種邏輯方法.

七、歸納法:從一系列個別現象的判斷概括出一般性判斷的邏輯的方法.

(6)物理學研究擴展閱讀:

物理學的本質:物理學並不研究自然界現象的機制(或者根本不能研究),我們只能在某些現象中感受自然界的規則,並試圖以這些規則來解釋自然界所發生任何的事情。我們有限的智力總試圖在理解自然,並試圖改變自然,這是物理學,甚至是所有自然科學共同追求的目標。

六大性質

1.真理性:物理學的理論和實驗揭示了自然界的奧秘,反映出物質運動的客觀規律。

2.和諧統一性:神秘的太空中天體的運動,在開普勒三定律的描繪下,顯出多麼的和諧有序。物理學上的幾次大統一,也顯示出美的感覺。

牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統一了。麥克斯韋電磁理論的建立,又使電和磁實現了統一。愛因斯坦質能方程又把質量和能量建立了統一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實現了統一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統一了。

3.簡潔性:物理規律的數學語言,體現了物理的簡潔明快性。如:牛頓第二定律,愛因斯坦的質能方程,法拉第電磁感應定律。

4.對稱性:對稱一般指物體形狀的對稱性,深層次的對稱表現為事物發展變化或客觀規律的對稱性。如:物理學中各種晶體的空間點陣結構具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質和反物質、正電和負電等。

5.預測性:正確的物理理論,不僅能解釋當時已發現的物理現象,更能預測當時無法探測到的物理現象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在,盧瑟福預言中子的存在,菲涅爾的衍射理論預言圓盤衍射中央有泊松亮斑,狄拉克預言電子的存在。

6.精巧性:物理實驗具有精巧性,設計方法的巧妙,使得物理現象更加明顯。

對於物理學理論和實驗來說,物理量的定義和測量的假設選擇,理論的數學展開,理論與實驗的比較是與實驗定律一致,是物理學理論的唯一目標。

人們能通過這樣的結合解決問題,就是預言指導科學實踐這不是大唯物主義思想,其實是物理學理論的目的和結構。

在不斷反思形而上學而產生的非經驗主義的客觀原理的基礎上,物理學理論可以用它自身的科學術語來判斷。而不用依賴於它們可能從屬於哲學學派的主張。在著手描述的物理性質中選擇簡單的性質,其它性質則是群聚的想像和組合。

通過恰當的測量方法和數學技巧從而進一步認知事物的本來性質。實驗選擇後的數量存在某種對應關系。一種關系可以有多數實驗與其對應,但一個實驗不能對應多種關系。也就是說,一個規律可以體現在多個實驗中,但多個實驗不一定只反映一個規律。

❼ 物理學的研究領域

物理的研究領域:物理學是研究物質運動最一般規律和物質基本結構的學科。

物理學是一種自然科學,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系。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。

物理學是人們對無生命自然界中物質的轉變的知識做出規律性的總結。這種運動和轉變應有兩種。一是早期人們通過感官視覺的延伸,二是近代人們通過發明創造供觀察測量用的科學儀器,實驗得出的結果,間接認識物質內部組成建立在的基礎上。

(7)物理學研究擴展閱讀:

物理學課程有:

1、數學物理方法

本課程內容包括復變函數論基礎,傅立葉級數和傅立葉積分,數學物理方程的導出和定解問題、分離變數法、二階常微分方程的級數解法及特殊函數

2、理論力學

理論力學是普通物理力學的延續課,包括質點力學、質點系力學、剛體力學、分析力學等。

3、電動力學

本課程內容包括真空和介質中的靜電場和靜磁場以及它們在兩種介質分界面上的規律;變化的電磁場的激發和傳播的規律;與電磁現象的參照系變換相聯系的時空理論——狹義相對論。

4、熱力學與統計物理

本課程內容包括熱力學、統計物理學兩部分。主要內容包括熱力學基本定律,熱力學函數及其應用,相平衡和化學平衡,不可逆過程熱力學簡介,概率論的基本知識,統計物理學的基本概念,玻耳茲曼統計分布律,量子統計,系統理論和漲落理論。

參考資料來源:網路—物理學

❽ 物理學研究的主要對象是什麼

簡言之,就是物質的結構、物體的運動規律。.........

❾ 物理學是研究什麼的學科

物理是研究物質結構、物質相互作用和運動規律的自然科學。是一門以實驗為基礎的自然科學,物理學的一個永恆主題是尋找各種序(orders)、對稱性(symmetry)和對稱破缺(symmetry-breaking)守恆律(conservation
laws)或不變性(invariance).
來自網路

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