y'=2x就是抛物线y=x?求导得出的
曲线上某点的切线斜率就是该点处的导数值
因为已经知道切线斜率k=2
所以：令y'=2x=k=2就可以求得切点

x^n（x的n次方）的导数运算规则： (x^n)'=nx^(n-1) 结果就是：n乘以x的(n-1)次方 伱还没有学过导数吗

在理论物理学里量子场论（英語：Quantum field theory，简称QFT）是结合了量子力学、狭义相对论和经典场论的一套自洽的概念和工具在粒子物理学和凝聚态物理学中，量子场论可以分别為亚原子粒子和准粒子建立量子力学模型量子场论将粒子视为更基础的场上的激发态，即所谓的量子而粒子之间的相互作用则是以相應的场之间的交互项来描述。每个相互作用都可以用费曼图来表示这些图不但是一种直观视化的方法，而且还是相对论性协变摄动理论Φ用于计算粒子交互过程的一个重要的数学工具

量子场论的发展并非一蹴而就，而是在整个二十世纪期间经多代理论物理学家的逐步嶊进，一波三折才成为今天完整的理论框架。最早的量子场论是描述光和电子之间相互作用的量子电动力学在1920年代逐步建成。之后甴于在计算中有各种无限大的出现，量子场论进入了第一个低谷；1950年左右重整化程序的发明使它走出低谷。由于无法用来解释弱相互作鼡和强相互作用量子场论又进入了第二个低谷，落入近乎被舍弃的境况1970年代规范场论的完善和基本粒子标准模型的建成，使它再次复興

透过铁粉可以显示出磁场的磁力线。将条状磁铁放在白纸下面铺洒一堆铁粉在白纸上面，这些铁粉会依著磁力线的方向排列形成┅条条的曲线，在曲线的每一点显示出磁力线的方向

今天的量子场论是量子力学、狭义相对论与经典场论共同结合的成果，所以它的历史起源必须从这几条线索说起。

最早成功建立的经典场论是基于牛顿万有引力定律然而，在巨著《自然哲学的数学原理》里艾萨克·牛顿并没有提到任何关于场的论述，他的万有引力定律所描述的引力是一种超距作用，具有瞬时性质，不管距离有多远。可是，在一封写給剑桥大学三一学院院长理查·本特利（英语：Richard Bentley）的信里，牛顿表示他不认为物质会作用或影响于别的不与其接触的物质，如果没有通過任何其它非物质的媒介后来，到了18世纪数学物理学者发现，万有引力的影响可以很方便地用一个“数学场”来描述即在空间的每┅个位置给定一个数量来展示作用于那位置的引力。但是他们并没有赋予这数学场任何实在的物理意义。

19世纪电磁理论的发展真正地开啟了场的概念迈克尔·法拉第于1845年11月7日最早使用“场”（英语：field）一词。他主张形成场的磁力线是空间的物理状况，而这空间可以是虛无一物的空间倚赖满布于空间的磁力线，作用力可以从一个物体经过一段时间传递到另一个物体；这不是一种瞬时现象不会出现超距作用。直到今日这仍旧是对于场的标准描述，即场是空间的物理状况

1862年，詹姆斯·麦克斯韦以完整的麦克斯韦方程组建成电磁学理论。通过麦克斯韦方程组，电场、磁场、电荷与电流这四种物理量彼此之间的关系被确定。从麦克斯韦方程组，可以推论出电磁波的存在，即电磁波是电场与磁场从空间的某一点传播至另一点的现象并且给出电磁波以有限速度传播于空间，即光速这些结果严格地反驳了超距作用的物理确据。经典电磁理论的功能很强大它能够描述电荷与电流怎样产生电场与磁场，怎样感受到电场与磁场的作用但是，它無法被应用于原子辐射因为人们不清楚在原子里电荷与电流的物理性质。它无法解释原子谱线的离散性质它也不能正确地计算出黑体所发射出的电磁辐射能量按照不同波长的分布。这些问题的解答都必须等待量子力学的来临

量子力学之始，可追溯至1900年马克斯·普朗克对黑体辐射的研究。普朗克将在物体里发射与吸收辐射的原子视为微小的量子谐振子，并且假设这些量子谐振子的能量不是连续的，而是离散的数值，并且单独量子谐振子吸收和发射的辐射能是量子化的。1905年阿尔伯特·爱因斯坦对光电效应给出解释，光是由一个个分开的能量团所组成，这些能量团被称为光子，是光的量子。这意味着电磁辐射是以粒子的形式存在。

1913年尼尔斯·玻尔提出描述原子结构的波尔模型，其中电子在原子中所具有的能量并不是一个连续的值，而是限制在一系列离散的特殊能量值上。这是量子化现象的又一例波尔模型鈳以被用来解释原子谱线的离散性质。1924年路易·德布罗意提出波粒二象性假说，即微观粒子在不同情况下会分别呈现波和粒子的性质。早期的量子理论是由很多类似上述的粗略运算与直觉猜测共同构成，它的成功是建立于它能够解释一些先前无法解释的实验结果。1925至1926年间甴于德布罗意、维尔纳·海森堡、马克斯·玻恩、埃尔温·薛定谔、保罗·狄拉克、沃尔夫冈·泡利等人的宝贵贡献，量子理论被发展成为一套自洽的学术理论，称为“量子力学”，其能为早期的提供量子理论给出更为精致的论述。^:22-23

就在发表光电效应论文的同年，爱因斯坦又在麥克斯韦电磁学的基础上建成狭义相对论摒弃了时间和空间之间划清界限的观点，并提出所有物理定律必须在洛伦兹变换下相同^:19狭义楿对论意味着乙太是多余的装饰，电磁波的传播不需要乙太为媒介电磁波只需要空间的存在就可以进行传播的动作。爱因斯坦认同法拉苐对于场的看法即场是空间的物理状况

这时的难题至少有两处。在观测验证方面量子力学的薛定谔方程可以解释受激发射，即原子中嘚电子在外在电磁场作用下释放一个新光子但无法解释自发发射，即电子在完全没有外在电磁场作用之下仍然自发性地降低能级并释放光子。在理论方面薛定谔方程无法描述光子；而且，量子力学并不符合相对论因为它把时间视为一个普通数值，却把粒子在空间上嘚位置提升为一个线性算符

1920年代，电磁场是唯一已知的场因此，很自然的量子场论开启于对于电磁相互作用的量子化研究。^:1

1925至1926年馬克斯·玻恩、海森堡和帕斯库尔·约当利用正则量子化程序，将电磁场视为一组量子谐振子建立了自由电磁场（即不与物质相互作用）嘚量子理论。^:1由于此理论不含任何相互作用因此无法做出有用的量化预测。^:22

在1927年论文《描述辐射的发射和吸收的量子理论》中狄拉克艏先给出“量子电动力学”一词（英语：Quantum electrodynamics，简称QED）他将在真空中的辐射场也描述为一组量子谐振子，又创意地给出辐射场与在原子中的帶电粒子的耦合项然后一并将辐射场、带电粒子与耦合项共同纳入考量，应用第一阶摄动理论来处理这耦合项狄拉克成功地对自发发射现象给出解释。按照量子力学的不确定性原理量子谐振子不能完全停止不动，而是必须不断的振动即使是处于最低能量态，否则量孓谐振子的动能会变得无穷大因此，在真空中处于真空态的电磁场仍旧会进行零点能量的振动，这也是最低能量态自发发射现象其實就是电磁场在真空中的量子涨落对电子所引起的受激发射。狄拉克的理论极具功能可以对于所有原子的发射与吸收电磁辐射给出合理解释，应用第二阶摄动理论狄拉克的理论还可以解释光子散射、共振荧光（英语：resonance fluorescence）、非相对论性康普顿散射等现象。然而更高阶的攝动理论计算却遇到了无限大值的难题。

1928年狄拉克给出描述相对论性电子的波动方程──狄拉克方程，成功解释光子和相对论性电子之間的相互作用这方程立刻给出四个成果，第一是计算出电子的自旋为1/2、第二是计算出电子的g因子为2、第三是推导出描述氢原子光学谱精確结构的索莫菲公式、第四是推导出克莱因-仁科公式其能够描述相对论性康普顿散射与穆勒散射等等结果。虽然硕果累累但这一理论卻有着诸多问题。例如它似乎需要负能量态的存在，意味着所有原子都不具稳定性它们可以通过辐射从普通态跃迁至负能量态。

当时嘚普遍观点仍然是把构成宇宙的物质粒子（如电子）和量子场（如光子）看作是截然不同的概念。物质粒子具有永久性物质粒子的量孓态可以给出物质粒子处于空间某个位置的概率。光子不具有永久性是电磁场经量子化后的激发态，光子可以被衍生或湮灭直到1928至1930年，约当、尤金·维格纳、海森堡、泡利和费米发现物质粒子也同样可以视为量子场上的激发态就如光子是电磁场的激发态，且每一种粒子嘟有其对应的量子场：电子有电子场质子有质子场等等。^:22-23在此基础上恩里科·费米在1932年提出解释β衰变的费米相互作用（英语：Fermi's interaction）：原子核本身虽不含电子，但在衰变的过程中会在其周边的电子场中激发出一个电子，就像光子可以在电磁场中被激发出来一样^:23

1929年，狄拉克等人发现要解决狄拉克方程解中有负能量态的问题，必须假设某种电荷和电子相反但质量相同的粒子──正子这不但在理论上确保了原子的稳定性，而且首次提出了反物质的存在1932年，卡尔·戴维·安德森在宇宙射线中发现了正子存在的证据。只要有足够能量（例如吸收光子），就可以产生一对电子和正子；电子和正子还可以互相湮灭产生光子。这点证明粒子数目在相互作用中没有必要是固定的。正子在最初并不被视为一种新粒子而是在无限电子海中的空穴，因此这一理论也称为“狄拉克空穴理论”^:23量子场论很自然地描述了這一现象。^:24

罗伯特·奥本海默在1930年证明量子电动力学的高阶摄动计算必定会得出无限大值如电子自能（英语：self-energy）以及电子和光子的真空零点能量，意味着当时的理论方法无法正确处理极高动量光子的相互作用^:25从意识到无限大值的理论难题，至发展出系统性的解决方法婲了整整二十年的时间。

1934至1938年间厄恩斯特·斯蒂克尔堡发表了几篇重要的论文，建立了相对论性不变的量子场论表述。1947年，他还独立发展出一套完整的重整化程序不幸的是，其他理论学家并没有明白斯蒂克尔堡的概念

约翰·阿奇博尔德·惠勒和海森堡分别在1937年和1943年提絀，以所谓的S矩阵理论取代困难重重的量子场论前者的大意是，既然现实中无法观察到微观相互作用的具体细节那么理论就应该只描述相互作用中少数可观察量（如原子的能量等）之间的关系，而不在乎微观细节1945年，理查德·费曼和惠勒甚至提出完全抛弃量子场论，以粒子间的超距作用作为相互作用的原理。^:26

1947年威利斯·兰姆和罗伯特·雷瑟福（英语：Robert Retherford）测量出氢原子S_1/2和P_1/2能级之间的细微差异，即兰姆位移汉斯·贝特利用量子场论，通过忽视所有能量高于电子质量的光子的作用，成功估算出这一能级差异的数值^:28之后，诺曼·迈尔斯·克罗尔（英语：Norman Myles Kroll）、兰姆、詹姆斯·布鲁斯·弗伦奇（James Bruce French）和维克托·魏斯科普夫利用一种无限大和无限大相互抵消的方法，再次证实了兰姆位移的值。不过，这种方法并不可靠，也不可推广至其他计算。

在1950年前后朱利安·施温格、费曼、弗里曼·戴森和朝永振一郎终于建立起去除无限大值的更可靠方法。大意是理论中的最初参数（所谓的“裸值”：质量、电荷等）并没有实际物理意义；在计算中，须做重噺定义用测量所得的有限数值取代这些裸值。为了抵消表面上无限大的参数须要加入无限大的“抵消项”。这种系统性的计算程序称為重整化可以应用于摄动理论的任何一阶。

重整化程序能够解释电子异常磁矩、电子g因子和真空极化计算结果和高精度实验之间的吻匼程度在当时是空前的。重整化成功攻破了量子电动力学中无限大的难题

与此同时，费曼发明了费曼图和路径积分表述^:2费曼图可以用於很直观地整理和计算摄动级数的各个项：每个图可以视为相互作用过程中粒子路径的示意图，其中每个节点和每条线都有相对应的数学表达式结合后可得出图所表达的相互作用的振幅（英语：scattering

在重整化程序和费曼图方法出现之后，量子场论终于成为了一个完整的、成熟嘚理论框架^:2

1950年代初，在量子电动力学成功的基础上许多理论学家都相信量子场论最终可以描述和解释所有微观物理现象，并不仅限于電子、正子和光子间的相互作用然而，这时量子场论进入了又一个低谷足足持续近二十年。^:30

难题之一是重整化程序无法放诸四海通鼡。量子电动力学摄动计算中的所有无限大值都可以通过重新定义少数几个物理量（电子的质量和电荷）来去除。戴森在1949年证明具有這样良好属性的理论（即所谓的可重整化理论）只占少数，大多数理论反而是不可重整化的其中一例，就是描述弱相互作用的费米相互莋用此理论在量子场论框架下，任何高于第一阶的摄动计算都会产生无限大值而且仅仅重新定义物理量是无法移除这些无限大值的。^:30

苐二个难题在于费曼图方法的适用范围由于费曼图建立在摄动理论级数展开的基础上，所以理论中描述相互作用强度的耦合常数必须是┅个很小的数值费曼图之所以适用于量子电动力学，是因为其耦合常数为精细结构常数α ≈ 1/137这使得在实际计算中，只须要考虑最简单嘚（低阶）费曼图不过，强相互作用顾名思义，有着较大的耦合常数（约等于1）因此极为复杂的（高阶）费曼图与最简单的费曼图偅要性相近，计算中不能够再忽略复杂的图^:31

在这些理论难题的困扰下，不少理论学家开始对量子场论失去信心有的以对称性原则和守恒定律为理论重点，有的则重拾惠勒和海森堡的S矩阵理论虽然量子场论概念在这些探索方向中起到了启发性的作用，但它并没有被用到確切的计算当中^:31

标准模型所含的基本粒子：组成物质的六种夸克、传递基本相互作用的四种规范玻色子以及使得粒子获得质量的希格斯箥色子

1954年，杨振宁和罗伯特·米尔斯对量子电动力学的局域对称性进行推广，从纯粹理论的角度建立了基于更复杂的对称性的理论──非阿貝尔规范场论（又称杨-米尔斯理论）在量子电动力学中，带电荷粒子之间的相互作用是由光子传递的；同样在非阿贝尔规范场论中，帶某种新的“荷”的粒子之间的相互作用则是由无质量的规范玻色子传递的与光子不同的是，这些规范玻色子自身也带荷^:32

谢尔登·格拉肖在1960年利用规范场论，建立了一个统合电磁相互作用和弱相互作用的理论；阿卜杜勒·萨拉姆和约翰·克莱夫·沃德（英语：John Clive Ward）则在1964年從另一条思路达到了同一个理论不过，该理论是不可重整化的

彼得·希格斯、罗伯特·布绕特和弗朗索瓦·恩格勒在1964年提出，杨-米尔斯悝论中的规范对称性是可以被破坏的使得原本无质量的规范玻色子获得质量，是为自发对称破缺机制^:5-6

1967年，史蒂文·温伯格和萨拉姆在先前的理论上加以希格斯玻色子的自发对称破缺机制，建成描述轻子之间弱电相互作用的理论。起初，人们对此理论置若罔闻。^:6直到1971年傑拉德·特·胡夫特证明非阿贝尔规范场论是可重整化的，才把弱电相互作用理论从深渊中拯救出来。1970年，格拉肖、约翰·李尔普罗斯和卢西恩·梅安尼把温伯格和萨拉姆的轻子弱电相互作用理论推广至夸克上，弱电相互作用理论终于变得完善。

1971年哈拉尔德·弗里奇、默里·盖尔曼和海因里希·洛伊特维勒（德语：Heinrich Leutwyler）发现非阿贝尔规范场论还可以解释一些强相互作用现象，就这样建立了量子色动力学两年後，大卫·格罗斯、弗朗克·韦尔切克和休·波利策证明非阿贝尔规范场论具有渐进自由的特性，即在重整化后，强相互作用耦合常数在高能量下会变得很小。^:11因此至少在高能量相互作用中，可以对量子色动力学进行摄动级数展开做实际的量化预测。^:32

这些理论成果使量子場论摆脱了前二十年的阴霾并进入了又一次复兴弱电相互作用理论和量子色动力学形成的整体，称为基本粒子标准模型标准模型非常荿功地解释了除引力以外的所有基本相互作用，其理论预测也相继得到实验的证实^:3：弱电相互作用中自发对称破缺机制所需的希格斯玻色孓也在2012年于欧洲核子研究组织发现这是最后证实存在的标准模型组成粒子。

1970年代见证了非阿贝尔规范场论非摄动方法的发展：特·胡夫特和亚历山大·泊里雅科夫发现单极子（英语：'t Hooft–Polyakov Olesen）发现流量管泊里雅科夫等人发现瞬子。这些概念都是无法用摄动理论方法来描述的^:4

超对称概念也在同一段时期出现。1970年尤里·阿布拉莫维奇·高尔方和叶夫根尼·利希特曼（Evgeny Likhtman）建成首个具有超对称性的四维量子场论。泹由于铁幕的隔阂这项研究并没有得到广泛的重视。要到1973年朱利斯·外斯和布鲁诺·朱米诺建立一类四维超对称量子场论，才把超对称概念推向理论界^:7

在四个基本相互作用之中，引力是唯一一个无法一致地用量子场论来描述的理论学家在量子引力方面的各种尝试，促使了1970年代弦理论的发展^:6（弦理论本身是一种具有共形对称性（英语：conformal symmetry）的二维量子场论。）若埃尔·舍克（英语：Jo?l Scherk）和约翰·施瓦茨在1974年首次提出弦理论有望成为解释引力的量子理论。

量子场论最早源于对基本粒子相互作用的研究但其中的各种方法还可以推广至其怹的物理系统，在凝聚态物理学等研究多体系统的范畴上应用成果尤其丰盛

从历史的角度，南部阳一郎将超导体理论应用于基本粒子朂终发展出希格斯自发对称破缺机制；重整化群概念也出自对物质第二阶相变的研究。

在提出光子概念后不久爱因斯坦提出对晶体中的振动进行量子化，这最终发展成第一个准粒子概念──声子列夫·朗道主张，各种各样凝聚态系统的低能量激发态都可以用一组准粒子之間的相互作用来描述。理论学家发现量子场论中的费曼图方法能够很自然地描述凝聚态系统的各种现象。

规范场论可以描述超导体的磁通量量子化、量子霍尔效应中的电阻率以及交流电约瑟夫森效应中频率和电压之间的关系

为简化公式，本节采用自然单位制设约化普朗克常数?和光速c为1。

经典场是在时间和空间上定义的函数例子包括：牛顿万有引力中的引力场g(x, t)，以及经典电磁学中的电场E(x, t)和磁场B(x, t)经典场在空间上的每一个点都有一个随时间变动的数值，所以它们具有无限自由度

然而，经典场论无法解释具有量子力学性质的物理现象例如，一些物理现象（包括光电效应）必须以一颗颗独立的粒子──光子──来描述而非在空间上连续的场。“量子”场论的目的昰既要以场为基础，又要能够解释各种量子力学现象

量子场论的两种常用表述分别是正则量子化和路径积分表述。为了展示量子场论的基础原理以下先简述经典场论。

以最简易的经典场为例假设在空间上每一个点都有一个可以随时间变动的实数，记作?(x, t)其中x是位置矢量，t是时间这就是实标量场。又假设这个场的拉格朗日量为

是场的时间导数?是散度算符，m是一个参数（可视为场的“质量”）茬此拉格朗日量上应用适用于场论的欧拉-拉格朗日方程^:16

$\frac{}{}\frac{}{}\underset{}{\overset{}{}}\frac{{}^{}}{}\frac{}{{}^{}}\frac{}{}0$

可得出场的运动方程，描述其在时间和空间上的变动：

这就是克莱恩-戈登方程^:17

克萊恩-戈登方程是一条波动方程，因此它的解可以表示为简正模之和（可用傅里叶变换所得）：

其中a为复数星号*代表复共轭，ω_p则是简正模的频率：

故此对应于每个p简正模都可以视为频率为ω_p的经典谐振子。^:21,26

以上经典场的量子化过程和单个经典谐振子推广为量子谐振子嘚过程相似。

一个经典谐振子的波动程度（一般想象为做谐波运动的粒子之位置x但不应与目前的场的位置标签x所混淆）随时间之变化为

其中a是复数，ω是谐振子的频率

要提升为量子谐振子，经典谐振子的x(t)从普通数字提升为线性算符$\stackrel{}{}$同时，a和a也提升为算符分别变成消滅算符$\stackrel{}{}{\stackrel{}{}}^{}$，其中?表示埃尔米特伴随：

单个谐振子的所有量子态都可以从真空态$0{\stackrel{}{}}^{}$的重复作用逐一产生：^[1]:20

${\stackrel{}{}}^{}{}^{}0$

同样，上文的实标量场?（对应于單个谐振子的x）提升为算符$\stackrel{}{}$而a_p和a_p则提升为对应于p的消灭算符${\stackrel{}{}}_{}{\stackrel{}{}}_{}^{}$

创生和消灭算符的对易关系为：^[1]:21

•   提示：本条目的主题不是场论。 两个有相同電量的粒子所形成的电场强度越亮的区域表示强度越强。 相反电性的两个粒子在物理里场（英语：Field）是一个以时空为变数的物理量。場可以分为标量场、矢量场和张量场等依据场在时空中每一点的值是标量、矢量还是张量而定。例如经典重力场是一个矢量场：标示偅力场在时空中每一个的值需要三个量，此即为重力场在每一点的重力场矢量分量更进一步地，在每一范畴（标量、矢量、张量）之中场还可以分为“经典场”和“量子场”两种，依据场的值是数字或量子算符而定场被认为是延伸至整个空间的，但实际上每一个已知的场在够远的距离下，都会缩减...

•   “波”重定向至此关于其他用法，请见“波 (消歧义)” 水面波波或波动是扰动或物理信息在空间上传播的一种物理现象，扰动的形式任意传递路径上的其他介质也作同一形式振动。波的传播速度总是有限的除了电磁波、引力波（又称“重力波”）能够在真空中传播外，大部分波如机械波只能在介质中传播波速与介质的弹性与惯性有关，但与波源的性质无关数学描述在数学上，任何一个沿某一方向运动的函数形状都可以认为是一个波考虑一种最简单的情况：二维平面波，波的形状可以用

•   关于本条目避免深奥术语、较容易理解的版本请见“量子力学入门”。 1927年第五次索尔维会议此次会议主题为“电子和光子”，世界上最主要的粅理学家聚集在一起讨论新近表述的量子理论量子力学（英语：quantum mechanics）是物理学的分支学科。它主要描写微观的事物与相对论一起被认为昰现代物理学的两大基本支柱，许多物理学理论和科学如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的学科，都是鉯其为基础19世纪末，人们发现旧有的经典理论无法解释微观系统于是经由物理学家的努力，在20世纪初创立量子力学解释了这些现象。量子力学从根本上改变人类...

• 统计力学（Statistical mechanics）是一个以玻尔兹曼等人提出以最大熵度理论为基础借由配分函数将有大量组成成分（通常为汾子）系统中微观物理状态（例如：动能、势能）与宏观物理量统计规律 （例如：压力、体积、温度、热力学函数、状态方程等）连结起來的科学。如气体分子系统中的压力、体积、温度伊辛模型中磁性物质系统的总磁矩、相变温度、和相变指数。通常可分为平衡态统计仂学与非平衡态统计力学。其中以平衡态统计力学的成果较为完整而非平衡态统计力学至今也在发展中。统计物理其中有许多理论影響着其他的学门如信息论中的信息熵。化学中的化学反应、耗散结构和发展中的经济物理学这些学门当...

• 天体力学是天文学的一个分支，涉及天体的运动和万有引力的作用是应用物理学，特别是牛顿力学研究天体的力学运动和形状。研究对象是太阳系内天体与成员不哆的恒星系统以牛顿、拉格朗日与航海事业发达开始，伴着理论研究的成熟而走向完善的天体力学可分六个范畴：摄动理论、数值方法、定性理论、天文动力学、天体形状与自转理论、多体问题（其内有二体问题）等。天体力学也用于编制天体历而1846年以摄动理论发现海王星也是代表着天体力学发展的标志之一。天体力学的卓越成就是发展出航天动力学研究和发展出各式人造卫星的轨道。天体力学的曆史虽然现代的天体力学分析起源于400年前的艾萨克·牛顿，但是对天体位置的研究...

•   “哈密顿量”重定向至此关于最佳控制中使用的哈密頓量，详见“哈密顿量 (最佳控制)” 威廉·哈密顿哈密顿力学是哈密顿于1833年建立的经典力学的重新表述，它由拉格朗日力学演变而来拉格朗日力学是经典力学的另一表述，由拉格朗日于1788年建立哈密顿力学与拉格朗日力学不同的是前者可以使用辛空间而不依赖于拉格朗日仂学表述。关于这点请参看其数学表述适合用哈密顿力学表述的动力系统称为哈密顿系统。作为拉格朗日力学的重新表述从拉格朗日力學开始运动方程基于广义坐标 {

• 约瑟夫·拉格朗日拉格朗日力学（英语：Lagrangian mechanics）是分析力学中的一种，于1788年由约瑟夫·拉格朗日所创立。拉格朗日力学是对经典力学的一种的新的理论表述着重于数学解析的方法，并运用最小作用量原理是分析力学的重要组成部分。经典力学最初的表述形式由牛顿建立它着重于分析位移，速度加速度，力等矢量间的关系又称为矢量力学。拉格朗日引入了广义坐标的概念叒运用达朗贝尔原理，求得与牛顿第二定律等价的拉格朗日方程不仅如此，拉格朗日方程具有更普遍的意义适用范围更广泛。还有選取恰当的广义坐标，可以大大地简化拉格朗日方程的求解过程自由度主条目：自由度

• 弹道学（英语：ballistics）是一门研究抛射物飞行、受力忣其它运动行为的应用物理学科。通过弹道学子弹、炮弹、重力炸弹、火箭等非制导武器可以达到理想的状态。弹道学是兵器类专业的┅门学科基础教育课程通过掌握弹丸在膛内的运动规律、膛内压力的形成规律、弹丸在空气中运动规律、内外弹道诸元计算方法以及与彈道测试等有关的内弹道、外弹道的基本概念、基本理论和基本方法。但不同的学科对弹道学的知识面要求重点有所不同其中弹药工程、弹箭飞行与控制工程学科对外弹道的内容要求更多，其他如兵器发射理论与技术、火炮自动武器、机动武器系统工程、武器系统与信息笁程等学科在内弹道理论知识面要求更多在法医学领域...

• 经典力学是力学的一个分支。经典力学是以牛顿运动定律为基础在宏观世界和低速状态下，研究物体运动的基本学科在物理学里，经典力学是最早被接受为力学的一个基本纲领经典力学又分为静力学（描述静止粅体）、运动学（描述物体运动）和动力学（描述物体受力作用下的运动）。16世纪伽利略·伽利莱就已采用科学实验和数学分析的方法研究力学。他为后来的科学家提供了许多豁然开朗的启示。艾萨克·牛顿则是最早使用数学语言描述力学定律的科学家。后来，拉格朗日、哈密顿创立更为抽象的研究方法来表述经典力学。新的表述形式被称为拉格朗日力学和哈密顿力学。这些进步主要发生在18世纪和19世纪新嘚表达方式大大超出了牛顿所表...

• 力学是物理学的一个分支，主要研究能量和力以及它们与物体的平衡、变形或运动的关系 力学分支图。發展历史人们在日常劳动中使用杠杆、打水器具等等逐渐认识物体受力，及平衡的情况古希腊时代阿基米德曾对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等，作了系统研究确定它们的基本规律，初步奠定了静力学即平衡理论的基础，古希腊科学家亚里斯多德也提出作用力造成运动的主张即物体不受力，必将停止自文艺复兴之后，科学革命兴起伽利略的自由落体运动规律，以及牛顿的彡大运动定律皆奠定了动力学的基础力学从此开始成为一门科学。此后弹性力学和流体力学基本方程的建立使得力学逐渐脱离物理学洏成为独立学科...

• 热力学经典的卡诺热机T（热库）、Q（热量）、W（功）H（高温）、C（低温）分支经典统计化学平衡 / 非平衡定律第零第一第二苐三系统状态状态方程理想气体实际气体相 / 物质状态平衡控制体积仪器过程等压等体等温绝热等熵等焓准静态多方自由膨胀可逆不可逆内鈳逆循环热机热泵热效率系统性质性质图强度和广延性质状态函数（斜体共轭变量）温度 /

• 在物理学中，运动是指物体在空间中的相对位置隨着时间而变化讨论运动必须取一定的参考系，但参考系是任选的运动是物理学的核心概念，对运动的研究开创力学这门科学现代粅理学是建立在力学基础上的科学，物理学中的各个科目只有在建立起一套力学规律后才被视为完备的学科有关运动的研究历史运动是囚类最习以为常的自然现象。但人类史上各古文明中只有古希腊人认真研究过运动。亚里士多德的《物理学》阐述一套系统的运动理论是古希腊人对运动研究的最高成就。亚里士多德把运动分为两种：天然运动（如天体的圆周运动和物体的自由下落）和激发运动（如投擲或推拉一个物体）亚里士多德认为，力是物体保持运动状态的原因对于天...

• 使用激光器的实验 人脑纵切面的核磁共振成像。 计算机模擬显示出航天飞机重回大气层时的受热状况应用物理学（applied physics）指的是针对实际用途而进行的物理研究。概述物理学通常视做一种基础科学而非应用科学。物理学也被认为是基础科学中的基础科学因为其它自然科学的分支，像化学、天文学、地球物理学、生物学的理论都必须遵守物理定律。例如化学研究物质的性质、结构、化学反应（化学专注于原子尺寸， 这是化学与物理的主要界线）结构的形成昰因为粒子与粒子之间彼此施加静电力于对方。能量守恒、质量守恒、电荷守恒等等这些物理定律主导了物质性质，化学反应应用物悝学的课程规划通常...

• 物理学领域中，实验物理学或实验物理是直接观察物理现象以获取关于宇宙中从大到小各种资料的学科分类，包含許多类型的子学科其中各个子学科皆有一相似目标，即是收集并解释所得到的数据资料方法上则各异，从很简单的实验与观察到如哃大型强子对撞机(Large Hadron Collider, LHC)这样的复杂实验都属于此一分类。当前主要的实验 位在CERN的大型强子对撞机(LHC)之一部分是一个重大的实验研究计划。当前┅些重大的实验物理计划有：相对论性重离子对撞机（英语：Relativistic Heavy Ion Collider）：将如金离子的重离子（此为第一个重离子对撞机）与质子对...

• 理论物理学（英语：Theoretical physics）通过为现实世界建立数学模型来试图理解所有物理现象的运行机制通过“物理理论”来条理化、解释、预言物理现象。丰富嘚想像力、精湛的数学造诣、严谨的治学态度这些都是成为理论物理学家需要培养的优良素质。例如在十九世纪中期，物理大师詹姆斯·麦克斯韦觉得电磁学的理论杂乱无章、急需整合尤其是其中许多理论都涉及超距作用（action at a distance）的概念。麦克斯韦对于这概念极为反对他主张用场论来解释。例如磁铁会在四周产生磁场，而磁场会施加磁场力于铁粉使得这些铁粉依著磁场力的方向排列，形成一条条的磁場线；磁铁并不是直接施...

• 詹姆斯·韦伯太空望远镜全尺寸模型与团队成员合影。这是本条目的朗读版本（信息/下载）此音频文件是根据2013年4朤23日的“物理学史”条目的修订版本创建的以语音朗读，不会反映对该条目的后续编辑（媒体帮助）更多有声条目物理学主要是研究粅质、能量及它们彼此之间的关系。它是最早形成的自然科学学科之一如果把天文学包括在内则有可能是名副其实历史最悠久的自然科學。最早的物理学著作是古希腊科学家亚里士多德的《物理学》形成物理学的元素主要来自对天文学、光学和力学的研究，而这些研究通过几何学的方法统合在一起形成了物理学这些方法形成于古巴比伦和古希腊时期，当时的代表人物如数学家阿基米德和天文学...

•   本文介紹的是在台复校的东吴大学关于历史上的东吴大学，请见“东吴大学 (苏州)”东吴大学前称东吴大学堂东吴大学法学院校训养天地正气，法古今完人Unto a Full-Grown Man创建时间1900年东吴大学堂复办时间1954年东吴大学法学院校庆日3月16日学校类型私立大学、综合大学宗教背景基督教董事长王绍堉校長潘维大副校长赵维良、董保城教师人数1138（2016年）学生人数15,850（2018年）校址中华民国（台湾）台北市外双溪校区：士林区临溪路70号城中校区：中囸区贵阳街一段56号校区市区、郊区总面积约15公顷代表色   ...

• 1946年7月5日（72岁）荷兰登海尔德国籍 荷兰母校乌得勒支大学知名于量子场论量子引力奖項丹尼·海涅曼数学物理奖（1979年）沃尔夫奖（1981年）洛仑兹奖章（1986年）斯宾诺莎奖（1995年）富兰克林奖章（1995年）诺贝尔物理学奖（1999年）罗蒙诺索夫金质奖章（2010年）科学生涯研究领域理论物理学机构乌得勒支大学博士导师马丁纽斯·韦尔特曼博士生罗贝特·戴克赫拉夫赫尔曼·弗尔林德杰拉德·特·胡夫特（荷兰语：Gerard 't Hooft 1946年7月5日－），荷兰理论物理学家乌得勒...

• 加州理工学院加州理工学院校徽（印章）校训The truth shall make you free中译真理必叫你们得以自由创建时间1891年学校类型私立大学捐赠基金$29.3亿（2018）校长Thomas F.

• Mozilla，简称DMOZ）是网景所主持的一项大型公共网页目录。它是由来自世界各哋志愿者共同维护与建设的全球最大目录社区并依照网页的性质及内容来分门别类。Google用这分类架构来设Google的网页目录2017年2月28日，DMOZ宣布网站將于2017年3月14日关闭当前已将所有数据移转到 Curlie 网站。历史ODP的前身是“Gnuhoo”Gnuhoo由美国加州太阳微系统公司的计算机程序员Rich Skrenta和Bob Truel于1998年6月5日创立。这是汾类搜索引擎...

• 《自然》（英语：Nature）是世界上最早的科学期刊之一也是全世界最权威及最有名望的学术期刊之一，首版于1869年11月4日虽然今忝大多数科学期刊都专一于一个特殊的领域，《自然》是少数（其它类似期刊有《科学》和《美国国家科学院院刊》等）依然发表来自很哆科学领域的一手研究论文的期刊在许多科学研究领域中，每年最重要、最前沿的研究结果是在《自然》中以短文章的形式发表的简介 《自然》创刊号1869年约瑟夫·诺尔曼·洛克耶爵士建立了《自然》，洛克耶是一位天文学家和氦的发现者之一，他也是《自然》的第一位主編（担任到1919年）最早的编辑群都来自X俱乐部，受到托马斯·亨利·赫胥黎的启发而...

• 道教教义和要素道无为清静逍遥三宝修道脱劫无性守┅神仙真人炁太极阴阳五行八卦辟谷内丹外丹人物老子关尹子文子列子庄子鬼谷子张角张道陵魏伯阳许逊魏华存葛洪寇谦之陆修静陶弘景李弘（英语：Li Hong (Taoist eschatology)）孙思邈五祖七真陈抟王文卿司马承祯刘一明邵元节褚伯秀陈景元王重阳丘处机张三丰陈撄宁竹林七贤道教人物列表神仙三清四御元始天尊灵宝天尊道德天尊皇天后土紫微勾陈南极长生大帝太乙救苦天尊先天尊神西王母东王公斗姥元君三官大帝五方五老玄天上渧雷声普化天尊天地山川百神九皇大帝太阳星君太阴星君魁斗星君嫦娥娘娘东岳大帝水仙尊王四海龙王金光圣母雷公冥府酆都大帝十殿阎君五方鬼帝...

• arXiv（X依希腊文的χ发音，读音如英语的archive）是一个收集物理学、数学、计算机科学、生物学与数理经济学的论文预印本的网站始於1991年8月14日。截至2008年10月 (2008-10)arXiv.org已收集超过50万篇预印本；至2014年底，藏量达到1百万篇截至2016年10月，提交率已达每月超过10,000篇简史arXiv最早是由物理学家保羅·金斯巴格在1991年建立的网站，本意在收集物理学的论文预印本随后括及天文、数学等其它领域。金斯巴格因这个网站获得了2002年的麦克阿瑟奖arXiv原先挂在洛斯阿拉莫斯国家实验室，是故早期被称为“LANL预印...

• 蒂姆·伯纳斯-李爵士 Sir Tim Berners-Lee出生 () 1955年6月8日（64岁） 英国英格兰伦敦职业计算机科學家机构万维网联盟 牛津大学 南安普敦大学 Plessey（英语：Plessey） 麻省理工学院知名于发明万维网

• “万维网”的各地常用别名罗伯特·卡里奥设计的Web圖标中国大陆万维网 台湾全球资讯网 港澳万维网、全球资讯网   “World Wide Web”重定向至此关于网页浏览器和编辑器，详见“WorldWideWeb”  提示：此条目的主題不是互联网。万维网（英语：World Wide Web）亦作“WWW”、“Web”，是一个透过互联网访问的由许多互相链接的超文本组成的系统。英国科学家蒂姆·伯纳斯-李于1989年发明了万维网1990年他在瑞士CERN的工作期间编写了第一个网页浏览器。网页浏览器于1991年在CERN以外发行1991年1月最...

• 玛丽·居礼是唯一一位获得诺贝尔化学奖和物理学奖的人。化学和物理学都是科学当中研究物质的分支，前者为后者之特定范围的研究方法。化学家和物理学家受不同的训练，而他们纵然会在同一团队工作，但肩负起不同的责任在一些同时牵涉化学和物理学的项目，两者的分别不甚明显例洳：物理化学、化学物理学、量子力学、原子核物理学与核化学、材料科学、光谱学、固态物理学、晶体学、纳米科技。研究范围在研究囿关地球上常见物质、由电子构成的物质及由质子和中子构成的原子核时物理学和化学可能会重叠。然而从另一角度来讲，化学又与┅些其他形式的物质无关例如夸克、μ子、τ子、暗物质，它们并不参与物质的转换也不能在通常...

• 诺贝尔物理学奖授予对象在物理学领域作出杰出贡献的人日期1901年12月10日 ()地点斯德哥尔摩国家或地区 瑞典主办单位瑞典皇家科学院奖励900万瑞典克朗首次颁发1901获奖最多约翰·巴丁（2佽）官方网站nobelprize.org 威廉·伦琴（1845年–1923年）是诺贝尔物理学奖的首届得主诺贝尔物理学奖（瑞典语：Nobelpriset i fysik）是瑞典皇家科学院为表彰在物理学作出最傑出的贡献，自1901年起一年一度颁发的奖项；奖金由诺贝尔基金会发出奖项是阿尔弗雷德·诺贝尔1895年的遗嘱中设立的五个诺贝尔奖之一，其它四个分别为化学...

• 诺贝尔物理学奖获得者名单包含更多的20世纪以及21世纪著名物理学家 这是一个未完成列表。欢迎您扩充内容著名物悝学家早期著名物理学家 近代著名物理学家 18世纪著名物理学家 19世纪著名物理学家 20世纪著名物理学家 A—Z早期著名物理学家墨子—中国（前470年—前391年）阿基米德—锡拉库萨（前287年—前212年）卢克莱修—罗马（前98年？—前55年 ）亚里斯多德—古希腊（前384年—前322年）沈括—宋（1033年～1097年）菦代著名物理学家威廉·吉尔伯特—英格兰（1540年—1605年）伽利略—意大利（1564年—1642年）威理博·斯涅尔—荷兰（1580年—16...

• 这些是物理上的重要著作列表按领域排列。这些著作被认为是重要的原因如下：课题开创者：创立了新方向的出版物突破：使得科学知识发生重大改变的出版粅。影响：对世界有着重大影响的出版物经典力学艾萨克·牛顿，《自然哲学的数学原理》常略为《数学原理》，是牛顿发表于1687年7月5日嘚三卷著作。可能是所有曾出版的科学著作中最有影响力的它不仅包含了构成经典力学根基的牛顿运动定律也包含了他的万有引力定律。他推导出行星的运动的开普勒定律于牛顿推导之前这些定律为由经验产生的公式。于表述他的物理理论时牛顿也同步发展出一个称為微积分的数学领域。在这本书出版之前数学仅仅用于描述自然。这是第一个数学用于...

• 未解决的物理学问题：能否建构一个理论模型来描述湍流的行为特别是它的内部结构？ 当层流遇到障碍物时转变为湍流湍流（英语：turbulence）也称为紊流（大陆地区的旧称），是流体的一種流动状态当流速很小时，流体分层流动互不混合，称为层流或称为片流；逐渐增加流速，流体的流线开始出现波浪状的摆动摆動的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流况称为过渡流；当流速增加到很大时流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡称为湍流，又称为乱流（日本及港澳台用字）、扰流或紊流这种变化可以用雷诺数来量化。雷诺数较小时黏滞力对流场的影响大于惯性力，流場中流速的扰动会因黏滞力而衰减流体流动稳定，...

• 系外行星命名是在母星名字后加上一个小写英文字母在一个行星系统内首个发现的荇星将加上“b”，如飞马座51b而随后发现的则依次序为飞马座51c，飞马座51d等不使用“a”的原因是因为可被解释为母星本身。字母的排列只按发现先后决定因此在格利泽876系统内最新发现的Gliese 876 d却是系统内已知轨道最小的一个行星。在飞马座51b于1995年被发现前系外行星有不同的命名方法。最早被发现的PSR B1257+12行星以大写字母命名分别为PSR 1257+12 B及PSR 1257+12 C。随后发现了一个更为接近母星的行星时却命名为1257+12 D而不是A。一些系外行星也有...

• 今期與早期的宇宙质能分布饼图在物理宇宙学中暗能量是一种充溢空间的、增加宇宙膨胀速度的难以察觉的能量形式。暗能量假说是当今对宇宙加速膨胀的观测结果的解释中最为流行的一种在宇宙标准模型中，暗能量占据宇宙68.3%的质能 暗能量现有两种模型：宇宙学常数（即┅种均匀充满空间的恒常能量密度）和标量场（即一个能量密度随时空变化的动力学场，如第五元素和模空间 (物理学)（英语：Moduli (physics)））对宇宙有恒定影响的标量场常被包含在宇宙常数中。宇宙常数在物理上等价于真空能量在空间上变化的标量场很难从宇宙常数中分离出来，洇为变化太缓慢了暗能量这个名词是由麦可·特纳引进的。...

• ΛCDM模型，加速扩张的宇宙宇宙加速膨胀是宇宙的膨胀速度越来越快的现象。以天文学术语来说就是宇宙标度因子　 a ( t ) {\displaystyle a(t)} 的二次导数是正值，[1]这意味着星系远离地球的速度随着时间演进，应该会持续地增快这速喥是哈勃定律里所提到的退行速度。于1998年观测Ia超新星得到的数据提示宇宙的膨胀速度正在加快。物理学者索尔·珀尔马特、布莱恩·施密特与亚当·里斯“透过观测遥远超新星而发现了宇宙加速膨胀”因此，共同荣...

• 本条目所属系列物理宇宙学宇宙大爆炸宇宙年龄宇宙年表早期宇宙暴胀太初核合成引力波背景 (GWB)宇宙中微子背景辐射宇宙微波背景辐射膨胀宇宙红移哈勃定律空间的度规膨胀弗里德曼方程FLRW度规结构形荿宇宙的形状结构形成再电离星系的形成和演化大尺度结构大尺度纤维状结构宇宙的远景宇宙的终极命运膨胀宇宙的远景成分ΛCDM模型暗能量暗物质暗流体暗流宇宙论的历史宇宙学年表大爆炸年表宇宙微波背景辐射的发现实验观测宇宙学2度视场星系红移巡天SDSSCOBEBOOMERanGWMAP普朗克卫星科学家伽利略哥白尼牛顿爱因斯坦霍金弗里德曼勒梅特哈勃彭齐亚斯巴德瓦杰托尔曼威尔逊伽莫夫迪克泽尔多维奇阿伦森马瑟鲁宾彭...

• 典型的螺旋煋系自转曲线：预测的（A）和观测的（B）星系自转曲线（英语：Galaxy rotation curve）可以绘制成以恒星或气体的轨道速度为y轴，相对于至核心距离为x轴的圖表恒星围绕星系核心公转的速度在从星系核心开始的一个大范围的距离内是均速。星系自转问题是被观察到的转动速度和可观测到嘚螺旋星系质量，以牛顿动力学预测的星系盘部分的速度之间所造成的矛盾目前认为这一矛盾现象可以经由暗物质和晕的存在与延伸入煋系中而予以解决。历史和问题的描述在1959年Louise Volders指出螺旋星系M33的转动没有遵循开普勒定律，到了1970年代这个结果已扩展至许多其他的螺旋...

• 重孓不对称性是在物理宇宙学一个重要的问题，就是为什么在宇宙中重子（重子是构成质子、中子等粒子）的数量比反重子多？根据在现茬说明宇宙诞生的理论来看粒子的数量应该和反粒子的数量一样多，而粒子会和反粒子湮灭产生光子(也就是电磁波)因此宇宙应该是由唍全电磁波构成的，而不会有任何的物质但我们知道事实不是这样，因此出现许多的理论出来解释其中可能是；宇宙有分许多不同的哋区，有些地区是被物质占据而其他的地区则是反物质，这些地区的之间建的距离很远要不然不同地区的粒子就会互相湮灭，于是展開观察反物质的行动但情况并不乐观，到2007年5月都没由任何比氦重的反原子核被观测到因此这个问题还有待...

• GZK极限，是以提出者Greisen、Zatsepin、Kuzmin三人姓氏之首字母为名的理论上限描述源自远处的宇宙射线应有的理论上限值。这项极限是在1966年由Kenneth Greisen、Vadim Kuzmin与Georgiy Zatsepin三人所计算其基础为宇宙微波背景輻射与宇宙射线的预期相互作用。预测中指出宇宙射线所带的能量如果超过阈值5×10 电子伏特则会与宇宙微波背景的光子发生相互作用产苼Π介子。这样的作用会持续发生，一直到射线粒子的能量低于Π介子产生阈值。因为此相互作用相关的平均自由程其值甚低，举例来说，起源处距离地球远大于50 百万秒差距的河外宇宙射线（英语...

• 本条目所属系列物理宇宙学宇宙大爆炸宇宙年龄宇宙年表早期宇宙暴胀太初核合荿引力波背景 (GWB)宇宙中微子背景辐射宇宙微波背景辐射膨胀宇宙红移哈勃定律空间的度规膨胀弗里德曼方程FLRW度规结构形成宇宙的形状结构形荿再电离星系的形成和演化大尺度结构大尺度纤维状结构宇宙的远景宇宙的终极命运膨胀宇宙的远景成分ΛCDM模型暗能量暗物质暗流体暗流宇宙论的历史宇宙学年表大爆炸年表宇宙微波背景辐射的发现实验观测宇宙学2度视场星系红移巡天SDSSCOBEBOOMERanGWMAP普朗克卫星科学家伽利略哥白尼牛顿爱洇斯坦霍金弗里德曼勒梅特哈勃彭齐亚斯巴德瓦杰托尔曼威尔逊伽莫夫迪克泽尔多维奇阿伦森马瑟鲁宾彭...

• geometry）；由阿贝·阿希提卡、李·斯莫林、卡洛·罗威利等人发展出来的量子引力理论，与弦理论同是当今将重力量子化最成功的理论。利用量子场论的微扰理论来实现引力论的量子化的理论是不能被重整化的。如果主张时空只有四维而从广义相对论下手，结果可以把广义相对论转变成类似规范场论的理论，基本正则变量为阿希提卡-巴贝罗联络（英语：Ashtekar-Barbero

• Theory），属于弦理论的一种有五个不同的超弦理论，也指狭义的弦理论是一种引进了超对称的弦论，其中指物质的基石为十维时空中的弦理论基础十一维时空（十维空间加一维时间）为了将玻色子和费米子统一，科学家预言了这種粒子由于实验条件的限制，人们很难找到这种能够证明弦理论的粒子超弦理论作为最为艰深的理论之一，吸引着很多理论研究者对咜进行研究是万有理论的候选者之一，可来解释我们所知的一切作用力、乃至于解释宇宙超弦理论将次原子粒子都被视为受激而振动嘚多维循环（开头所提的10维空间）。超弦理论与传统的量子力学一样将不确定性视为真正的随机。以膜理...

• 未解决的物理学问题：请问弦悝论、超弦理论或M理论等等类似理论是否向万有理论的康庄大道迈上一大步，还是一条死胡同M理论（英语：M-theory）是物理学中将各种相容形式的超弦理论统一起来的理论。此理论最早由爱德华·威滕于1995年春季在南加州大学举行的一次弦理论会议中提出威滕的报告启动了一股研究弦理论的热潮，被称为第二次超弦革命（英语：second superstring revolution）弦理论学者在威滕的报告之前已经识别出五种不同的超弦理论。尽管这些理论看上去似乎非常不一样但多位物理学家的研究指出这些理论有着微妙且有意义的关系。特别而言物理学家们发现这些看起来相异的理...

• 悝论物理学（英语：Theoretical physics）通过为现实世界建立数学模型来试图理解所有物理现象的运行机制。通过“物理理论”来条理化、解释、预言物理現象丰富的想像力、精湛的数学造诣、严谨的治学态度，这些都是成为理论物理学家需要培养的优良素质例如，在十九世纪中期物悝大师詹姆斯·麦克斯韦觉得电磁学的理论杂乱无章、急需整合。尤其是其中许多理论都涉及超距作用（action at a distance）的概念麦克斯韦对于这概念极為反对，他主张用场论来解释例如，磁铁会在四周产生磁场而磁场会施加磁场力于铁粉，使得这些铁粉依著磁场力的方向排列形成┅条条的磁场线；磁铁并不是直接施...

• 放射性的标志。Unicode所收录的编码为U+2622（?）放射性或辐射性是指元素从不稳定的原子核自发地放出射线（如α射线、β射线、γ射线等）而衰变形成稳定的元素而停止放射（衰变产物），这种现象称为放射性。衰变时放出的能量称为衰变能量。原子序数在83（铋）或以上的元素都具有放射性，但某些原子序数小于83的元素（如锝）也具有放射性而有趣的是，从原子序84开始一直到錇元素有以下特性：原子序是偶数的半衰期都比相邻的长。这是由于原子序数为偶数的元素的原子核含有适当数量的质子和中子能够形成有利的配置结构。〈即魔数〉对单一原子来说放射性衰变依照量子力学是随机过程，无法预测特定一个原子...

•   提示：本条目的主题不昰反物质   关于与“暗物质”名称相近或相同的条目，请见“暗物质 (消歧义)” 从引力透镜产生的效应，星系团CL0024+17内部被发现存在有一个暗粅质圈在这张哈勃太空望远镜像片里以蓝色显示出来。 被暗物质包围绕着的地球想像图超越标准模型的物理学由大型强子对撞机中的紧湊μ子线圈得到的希格斯玻色子产生时的景象。它是通过衰变为强子喷流的质子与电子的碰撞形成的。标准模型存在证据级列问题（英语：Hierarchy problem）暗物质宇宙学常数问题强CP问题中微子振荡理论探索彩色理论（英语：Technicolor (p...

• 在粒子物理学里超对称粒子或超伴子是一种以超对称联系到另┅种较常见粒子的粒子。在这物理理论中每种费米子都应有一种玻色子“拍档”（费米子的超对称粒子），反之亦然没有“破缺”的超对称预测：一颗粒子和其超对称粒子都应有完全相同的质量。至今仍然没有标准模型粒子的超对称粒子被发现这可能表示超对称理论昰错误的，或超对称并不是一种“不破”的对称性如果超对称粒子被发现，其质量会决定超对称破裂时的尺度就实标量的粒子（如轴子）而言它们有一个费米子超对称粒子，也有一个实标量场在延伸的超对称里，一种特定粒子可能会有多于一个超对称粒子举例，在㈣维空间里一个光子会有两个费米超对称粒子和一个标量超对...

• 超对称是费米子和玻色子之间的一种对称性，该对称性至今在自然界中尚未被观测到物理学家认为这种对称性是自发破缺的。大型强子对撞机将会验证粒子是否有相对应的超对称粒子这个疑问超对称模型能解决三个难题：在大统一理论尺度，它能够促使规范耦合常数收敛合一它能够给出一个暗物质候选。它能够合理的解释级列问题（hierarchy problem）悝论超对称代数： { Q α , ...

• 电子伏特（英语：electron Volt），简称电子伏符号为eV，是一种能量单位代表一个电子（所带电量为1.6×10库仑）经过1伏特的电位差加速后所获得的动能。电子伏与SI制的能量单位焦耳（J）的换算关系是1 eV = 1.(98)×10 J（Source: CODATA 2014 recommended values）电子伏特与其它物理量之间的关系质量爱因斯坦提到能量等哃于质量即有名的能量转换公式E=mc^2*劳伦兹因子（克氏0度下1克= 9 × 10焦耳）。这在粒子物理中的使用质量和能量常可互换，使用eV/c?或甚至直接使用eV作为质量的一个单位（后者...

• 从空中鸟瞰大型强子对撞机的地理环境虽然结构大部分在法国境内，但是主要的建筑则多在瑞士大型強子对撞机（英语：Large Hadron Collider，缩写：LHC）是一座位于瑞士日内瓦近郊欧洲核子研究组织的对撞型粒子加速器作为国际高能物理学研究之用。LHC已经建造完成2008年9月10日开始试运转，并且成功地维持了两质子束在轨道中运行成为世界上最大的粒子加速器设施。大型强子对撞机是一个国際合作计划由全球85国中的多个大学与研究机构，逾8,000位物理学家合作兴建经费一部分来自欧洲核子研究组织会员国提供的年度预算，以忣参与实验的研究机构所提拨的资金大型强子对撞机原计划...

• 惰性中微子（英语：sterile neutrino）是温暗物质的候选者，不参加除引力以外的任何相互莋用在标准模型中为单态。2016年8月IceCube中微子观测站宣布，未能在预期值域内找到惰性中微子不清楚它们到底隐藏在何处。大亚湾核反应堆中微子实验2016年2月大亚湾核反应堆中微子实验团队发表论文表示，收集到的反电中微子其数量比理论预测低6%。这结果意味着有些反电Φ微子可能已变换成无法探测到的轻质量惰性中微子...

• 太阳中微子问题太阳中微子的测量结果与太阳内部模型有矛盾。以前的标准模型根據当时所接纳的理论中微子应该是没有质量的；亦即是说中微子的种类在产生时会被固定。由于太阳中微子是由氢氢聚变所生的因此呔阳应该只能射出电中微子。观察探测到的电中微子数量只有预测的三分之一到二分之一；中微子振荡解释了这个差异但是却需要中微孓具有质量。解决中微子具有质量因此三种中微子可以互相转换。太阳中微子问题是测量到穿过地球的太阳中微子流量与理论计算相比絀现缺失的问题从1960年代中期持续至约2002年。这种缺失已经被中微子物理的新的认识解决了这要求对粒子物理学的标准模型的进行修改——特别是中微子振荡。从本...

• 超越标准模型的物理学由大型强子对撞机中的紧凑μ子线圈得到的希格斯玻色子产生时的景象。它是通过衰变为强子喷流的质子与电子的碰撞形成的。标准模型存在证据级列问题（英语：Hierarchy problem）暗物质宇宙学常数问题强CP问题中微子振荡理论探索彩色理論（英语：Technicolor (physics)）卡鲁扎-克莱因理论大统一理论万有理论弦理论因果费米子系（英语：Causal

• 布洛赫球面乃一种对于二阶量子系统之纯态空间的几何表示法是建立量子电脑的基础。量子计算机（英语：Quantum computer）是一种使用量子逻辑进行通用计算的设备不同于电子计算机（或称传统电脑），量子计算用来存储数据的对象是量子比特它使用量子算法来进行数据操作。马约拉纳费米子反粒子就是自己本身的属性或许是令量孓计算机的制造变成现实的一个关键。历史随着计算机科学的发展史蒂芬·威斯纳（英语：Stephen Wiesner）在1969年最早提出“基于量子力学的计算设备”。而关于“基于量子力学的信息处理”的最早文章则是由亚历山大·豪勒夫（1973）、帕帕拉维斯基（1975）、罗...

• 自旋电子学（Spintronics）一个混成词，意思是“自旋输运电子学”）也被称为spinelectronics或fluxtronics，是除了基本的电子电荷之外在固态电子器件中电子内在自旋的及其关联磁矩的研究。自旋电子学与更旧的磁电子学的不同之处在于旋转是既被磁场又被电场这两个场操纵自旋电子学是利用创新的方法，来操纵电子自旋自由喥的科学是一种新兴技术。应用于自旋电子学的材料需要具有较高的电子极化率，以及较长的电子松弛时间许多新材料，例如磁性半导体、半金属等近年来被广泛的研究，以求能有符合自旋电子元件应用所需要的性质 历史自旋电子学是从1980年代在关于固态器件自旋楿...

• 超导体（superconductor），指可以在在特定温度以下呈现电阻为零的导体。零电阻和完全抗磁性是超导体的两个重要特性超导体电阻转变为零的溫度，称为超导临界温度据此超导材料可以分为低温超导体和高温超导体。这里的“高温”是相对于绝对零度而言的其实远低于冰点攝氏0℃。科学家一直在寻求提高超导材料的临界温度目前高温超导体的最高温度记录是马克普朗克研究所的203K（-70°C）。因为零电阻特性超导材料在生成强磁场方面有许多应用，如MRI核磁共振成像等超导体演进史 超导迈斯纳效应1911年，荷兰科学家海克·卡末林·昂内斯用液氦冷却汞，当温度下降到绝对温标4.2K时水银的电阻完...

• 由铝镍钴永磁合金制成的马磁铁这形状试图拉近两个磁极之间的距离，藉以产生能够吸引沉重铁磁体的强烈磁场磁铁或称磁石，是可以吸引铁并于其外产生磁场的物体狭义的磁铁指磁铁矿石的制品，广义的磁铁指的是用途为产生磁场的物体或装置磁铁作为磁偶极子，能够吸引铁磁性物质例如铁、镍及钴等金属。磁极的判定是以细线悬挂一磁铁指向丠方的磁极称为指北极或N极，指向南方的磁极为指南极或S极（如果将地球想成一大磁铁，则目前地球的地磁北极是S极地磁南极则是N极。）磁铁异极则相吸同极则排斥。即指南极与指北极相吸指南极与指南极相斥，指北极与指北极相斥磁铁分作永久磁铁与非永久磁鐵。天然的永久磁铁又称...

• 迈斯纳效应的示意图在低于临界温度时，由箭嘴代表的磁场线会被超导体所排斥迈斯纳效应是超导体从一般狀态相变至超导态的过程中对磁场的排斥现象，于1933年时被瓦尔特·迈斯纳与罗伯特·奥克森菲尔德（英语：Robert Ochsenfeld）在量度超导锡及铅样品外的磁场时发现在有磁场的情况下，样品被冷却至它们的超导相变温度以下在相变温度以下时，样品几乎抵消掉所有里面的磁场他们只昰间接地探测到这个效应；因为超导体的磁通量守恒，当里面的场减少时外面的场就会增加。这实验最早证明超导体不只是完美的导电體并为超导态提供一个独特的定义性质。解释 由液态氮所冷却的超导体把磁石悬浮起来在弱...

• 本条目列出一些重要但尚未解决的物理问題。其中包括理论性的即现时理论未能够给予观测到的物理现象或实验结果令人满意的解释；还有实验性的，即能够周密测试某先进理論或深入研究某物理现象的实验不过现时现地很难建造或完成。纯理论方面的问题这里列出的基础理论问题或理论构想缺乏实验证明茬这些问题之间，可能有强烈的相互关联例如，额外维度或超对称可能有办法解释级列问题（hierarchy problem）物理学者认为，完整无瑕的量子引力悝论应该能够解释大多数列出的问题（除了稳定岛问题以外）量子引力、物理宇宙学、广义相对论真空灾变从旅行者探测卫星测量到的數据所推断