永不断更，晚点覆盖(1 / 3)

19世纪中叶之前，物理学曾是完完全全的实验科学。力学中的理论问题被认为是数学家的事。19世纪末，在当时处于世界物理学中心的德国的大学里，开始设置理论物理学教授的席位，此后，随着人类的认识能力逐步深入，逐步深入到不能靠直觉把握的微观、高速宇观现象，

20世纪初建立了狭义和广义相对论，以及量子力学这些深刻的物理理论。到了20世纪中叶，物理学已经成为实验和理论紧密结合的科学。20世纪后半叶由于电子计算机的发展，既改变了理论物理的工作方式，也扩大了实验的涵义。

目前物理学已经成为实验物理、理论物理、计算物理三足鼎立鼎力的科学。实验提供的条件比自然界出现的更富变化和更灵活可控，而物理理论则给出了对自然界的数学描述。计算物理学是重要的新分支，有自己独特的研究方法。计算机实验可以提供比通常的实验更为变化丰富和灵活控制的条件，不过通常需要用到超级计算机。

物理学中最重要的基本理论下面有5个：

牛顿力学或经典力学（Mechanics）研究物体的机械运动

热力学（Themodynamics）研究温度、热、能量守恒以及熵原理等等

电磁学（）研究电、磁及电磁辐射等等

相对论（）研究高速运动、引力、时间和空间等等

量子力学（Quantum mechanics）研究微观世界

后两个理论主要是在20世纪发展起来的，通常认为是现代物理学的核心，以上理论中没有一个被完全推翻过，也没有一个永远正确的。例如，牛顿力学在高速情形下，应该用狭义相对论代替；而对于强引力，它偏离于广义相对论，但在它的适用范围内仍然是精确的。科学的理论总是要发展的，需要根据新发现的事实进行修正。在教科书中只介绍一种版本的做法很可能导致“理论是唯一的”这样的观念，事实上，理论决不是唯一的，科学理论往往在美学上令人赏心悦目，在数学上优雅而普适，但是仅仅有这些是绝不可能流传下来的。理论和思想必须经受实验的检验和验证。物理学的理论和实验在相互促进和丰富中得到发展。

一个没有思想的实验工作者可以发现无穷无尽的事实，不过毫无用处，理论家如果不受实验检验这一约束也可能产生出极其丰富的思想，不过与大自然毫无关系而已。

通常科学研究的方法是：

通过观测、实验、计算机模拟得到事实和数据；

用已知的可用原理分析这些事实和数据；

形成假说和理论以解释事实；

预言新的事实和结论；

用新的事例修改和更新理论

一个物理理论通常由以下几个部分组成

概念，通常是抽象的、不能直接感知的

关于这些概念的数学表示（物理量）的假定

一个或一组方程，表示物理量之间的关系

物理概念的数学表示决不是天然存在的，比如用矢量表示速度，用标量表示温度

基本的物理量是通过测量来定义的，称此为操作性定义。

通过基本概念、基本物理量而得到的物理量称作导出物理量。大多数物理量是导出物理量。单位或标准的数目也具有一定任意性。

国际计量大会（General Conference on Weight and Measure）选择了少数几个量作为基本量。

长度

米

质量

千克

时间

秒

电流

安【培】

热力学温度

开【尔文】

物质的量

摩【尔】

mol

发光强度

坎【德拉】

长度标准起初是标准米，它是国际计量局（the Bureau of Weights and Measure）保存的一个铂铱（-iridium alloy）原器上两个刻度间的距离。1960年第11届国际计量大会决定采用原子标准，规定：1米为氪（Krypton）同位素（86Kr）发射特定的红橙光（5d5-2p10）波长的1650763.73倍，1983年第17届国际计量大会采用了真空光速

c=299792458m/s

这一常量来定出长度单位，规定：米是光在真空（1/299792458）s时间间隔内所经路程的长度。