
【化】 modern physics
approximately; close; easy to understand; intimate; near
【化】 peri
【医】 ad-
era; generation; take the place of
【电】 generation
physics
【化】 physics
【医】 physics
近代物理学(Modern Physics)是19世纪末至20世纪中叶形成的物理学分支体系,主要研究宏观高速运动、微观粒子行为及极端条件下的物质性质。其核心理论包括相对论、量子力学、原子核物理等,突破了经典物理学的局限性。
相对论(Relativity)
爱因斯坦于1905年提出狭义相对论,揭示时空统一性及质能方程$E=mc$;1915年广义相对论进一步将引力解释为时空弯曲(来源:《爱因斯坦文集》,普林斯顿大学出版社)。该理论奠定了现代宇宙学与高能物理的基础。
量子力学(Quantum Mechanics)
普朗克、玻尔、海森堡等科学家通过黑体辐射、光电效应等实验建立量子理论,提出波粒二象性与不确定性原理。薛定谔方程$hat{H}psi = Epsi$成为描述微观粒子的核心工具(来源:《自然》期刊1926年量子力学专题)。
原子核与粒子物理(Nuclear & Particle Physics)
卢瑟福发现原子核结构后,费米提出β衰变理论,查德威克证实中子存在。标准模型(Standard Model)进一步统一基本粒子与相互作用力(来源:欧洲核子研究中心CERN官网)。
应用与扩展
近代物理学推动了半导体、激光、核能等技术革新,并为弦理论、暗物质研究等前沿领域提供框架(来源:中国科学院物理研究所《现代物理知识》期刊)。
近代物理学是19世纪末至20世纪初形成的物理学分支,以突破经典力学框架为核心,主要研究微观和高速领域的物质运动规律。以下是其关键要点:
近代物理学起源于1900年前后,与以牛顿力学和麦克斯韦电磁学为代表的经典物理学形成区分。其发展标志是量子力学与相对论的建立。
相对论
包含狭义与广义相对论,提出时空相对性、光速不变原理及引力时空弯曲理论。例如:运动时钟变慢(时间膨胀效应)、质能方程$E=mc$。
量子力学
描述微观粒子行为,包括波粒二象性、不确定性原理等,成为原子物理、分子物理的基础。
统计物理学
补充宏观系统的统计规律,与量子理论结合应用于凝聚态等领域。
维度 | 经典物理 | 近代物理 |
---|---|---|
研究对象 | 宏观低速物体 | 微观粒子与高速运动系统 |
理论框架 | 牛顿力学、电磁学 | 量子力学、相对论 |
现象解释 | 无法说明黑体辐射等现象 | 解决紫外灾难、光电效应等 |
19世纪末,经典物理无法解释新实验现象(如迈克尔逊-莫雷实验),促使普朗克、爱因斯坦等科学家建立新理论体系。这一变革推动了半导体、核能等现代技术的发展。
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