古典物理学与现代物理学的13个分支 - 物理 - 2025

在古典和现代物理学的各个分支中，我们可以重点介绍最原始领域中的声学，光学或力学，以及在较新近应用中的宇宙学，量子力学或相对论。

古典物理学描述了1900年以前发展的理论，而现代物理学则描述了1900年以后发生的事件。古典物理学从宏观角度处理物质和能量，而无需研究更复杂的量子研究。现代物理学。

马克斯·普朗克（Max Planck）是历史上最重要的科学家之一，标志着经典物理学的终结和现代物理学中量子力学的开始。

古典物理学的分支

1-声学

耳朵是出色的生物仪器，可以接收某些波振动并将其解释为声音。

声学，涉及声音（气体，液体和固体中的机械波）的研究，与声音的产生，控制，传输，接收和效果有关。

声学技术包括音乐，对地质，大气和水下现象的研究。

心理声学研究了声音对生物系统的物理影响，自毕达哥拉斯第一次听到公元前6世纪振动琴弦和锤子敲打铁砧的声音以来，声音就出现了。但是医学上最令人震惊的发展是超声技术。

2-电磁学

电磁力来自一个电磁力。电磁学是物理学的一个分支，描述了电和磁的相互作用。

磁场是由移动的电流产生的，并且磁场可以感应电荷（电流）的移动。电磁规则还解释了地磁和电磁现象，描述了带电原子粒子如何相互作用。

以前，电磁是基于闪电和电磁辐射的光效应而经历的。

长期以来，磁性一直被用作指南针导航的基本工具。

古代罗马人发现了静止的电荷现象，他们观察了被摩擦的梳子吸引颗粒的方式。在正电荷和负电荷的情况下，像电荷一样排斥，并且会吸引不同的电荷。

您可能有兴趣通过发现8种电磁波及其特征来了解有关此主题的更多信息。

3-力学

它与物理物体在受力或位移时的行为以及其在环境中的后续作用有关。

在现代主义兴起之初，科学家贾亚姆，伽利略，开普勒和牛顿为如今所谓的古典力学奠定了基础。

该子学科处理静止或以比光慢得多的速度运动的物体和粒子上的力运动。力学描述了物体的性质。

术语“身体”包括粒子，弹丸，宇宙飞船，恒星，机械零件，固体零件，流体（气体和液体）零件。粒子是内部结构很少的物体，在经典力学中被视为数学点。

刚体具有大小和形状，但保持接近于粒子的简单性，并且可以是半刚性的（弹性，流体）。

4-流体力学

流体力学描述了液体和气体的流动。流体动力学是分支学科的分支，例如空气动力学（研究运动中的空气和其他气体）和流体力学（研究运动中的液体）等子学科。

流体动力学得到了广泛的应用：用于计算飞机中的力和力矩，确定通过管道的石油流体的质量，以及预测天气模式，压缩星云的压缩。星际空间与核武器裂变建模。

该分支提供了一个系统结构，其中包含源自流量测量的经验和半经验定律，用于解决实际问题。

流体动力学问题的解决方案涉及计算流体特性，例如流速，压力，密度和温度，以及时空函数。

5-光学

光学处理可见光和不可见光以及视觉的特性和现象。除了建立适当的仪器外，还研究光的行为和性质，包括其与物质的相互作用。

描述可见光，紫外线和红外光的行为。由于光是电磁波，因此其他形式的电磁辐射（例如X射线，微波和无线电波）具有相似的属性。

该分支与许多相关学科相关，例如天文学，工程学，摄影和医学（眼科和视光学）。它的实际应用存在于各种日常物品和技术中，包括镜子，透镜，望远镜，显微镜，激光器和光纤。

6-热力学

物理学的一个分支，研究系统中功，热和能量的影响。它诞生于19世纪，当时蒸汽机的出现。它仅处理可观察和可测量系统的大规模观察和响应。

小规模的气体相互作用由气体动力学理论描述。这些方法相互补充，并根据热力学或动力学理论进行了解释。

热力学定律是：

• 焓定律：将系统中各种形式的动能和势能与系统可以完成的工作以及热量的传递联系起来。
• 这导致了第二定律，并导致了另一个状态变量的定义，即熵定律。
• 的零定律定义大规模热力学平衡，温度的相对于相关分子的动能小规模的定义。

现代物理学分支

7-宇宙学

这是对宇宙结构和动力学的更大规模研究。研究其起源，结构，演变和最终目的地。

宇宙学作为一门科学，起源于哥白尼原理（天体遵守与地球相同的物理定律）和牛顿力学，这使我们能够理解这些物理定律。

随着爱因斯坦广义相对论的发展，物理宇宙学始于1915年，随后在1920年代有了巨大的观测发现。

自1990年代以来，观测宇宙学取得了令人瞩目的进步，其中包括宇宙微波背景，遥远的超新星和银河系的红移起义，导致了宇宙学标准模型的发展。

该模型遵循宇宙中所包含的大量暗物质和暗能量的内容，其性质尚未明确定义。

8-量子力学

物理学的一个分支，研究原子和亚原子尺度上的物质和光的行为。其目的是描述和解释分子和原子及其组成部分的特性：电子，质子，中子和其他更深奥的粒子，例如夸克和胶子。

这些属性包括粒子彼此之间以及与电磁辐射（光，X射线和伽马射线）之间的相互作用。

多位科学家为三项革命性原则的建立做出了贡献，并在1900年至1930年之间逐渐获得了接受和实验验证。

• 量化属性。位置，速度和颜色有时只能以特定的数量出现（如按数字单击数字）。这与经典力学的概念相反，经典力学的概念是这样的特性必须存在于平坦，连续的光谱上。为了描述某些属性点击的想法，科学家创造了动词“量化”。
• 轻粒子。科学家通过假设光可以表现得像粒子，而并不总是“像湖中的波/波”，驳斥了200年的实验。
• 物质浪潮。物质也可以像波浪一样表现。30年的实验证明物质（例如电子）可以作为粒子存在，这一点得到了证明。

9-相对论

该理论包含阿尔伯特·爱因斯坦的两种理论：狭义相对论，适用于基本粒子及其相互作用-描述除引力之外的所有物理现象-广义相对论解释了引力定律及其与其他力的关系。性质。

它适用于宇宙学，天体物理学和天文学领域。相对论改变了20世纪物理学和天文学的假设，摒弃了200年的牛顿理论。

他介绍了诸如时空统一实体，同时相对论，时间的运动学和引力学膨胀以及经度收缩等概念。

在物理学领域，他随着核时代的到来，改善了基本粒子及其基本相互作用的科学。

宇宙学和天体物理学预言了非同寻常的天文学现象，例如中子星，黑洞和引力波。

10核物理

这是一个研究原子核，其与其他原子和粒子的相互作用及其组成的物理学领域。

11-生物物理学

尽管它与物理学密切相关，但从形式上讲，它是生物学的一个分支，因为它以物理原理和方法研究生物学。

12-天体物理学

从形式上讲，它是天文学的一个分支，尽管它与物理学密切相关，因为它研究恒星的物理学，其组成，演化和结构。

13地球物理学

尽管它与物理学密切相关，但它是地理学的一个分支，因为它使用物理学的方法和原理研究地球。

每个分支的研究实例

1-声学：UNAM研究

联合国大学物理系物理系的声学实验室在开发和实施允许研究声学现象的技术方面进行了专门研究。

最常见的实验包括具有不同物理结构的不同介质。这些介质可以是流体，风洞或使用超音速射流。

UNAM目前正在对吉他的频谱进行调查，具体取决于敲打的位置。海豚发出的声音信号也正在研究中（Forgach，2017）。

2-电和磁：生物系统中磁场的影响

FranciscoJoséCaldas地区大学对磁场对生物系统的影响进行研究。所有这些都是为了确定以前在该主题上所做的所有研究并发布新知识。

研究表明，地球磁场是永久的，动态的，具有高强度和低强度交替的周期。

他们还谈到了依赖于磁场定向的物种，例如蜜蜂，蚂蚁，鲑鱼，鲸鱼，鲨鱼，海豚，蝴蝶，乌龟等（Fuentes，2004年）。

3-力学：人体和零重力

50多年来，NASA一直在研究零重力对人体的影响。

这些调查使许多宇航员可以安全地在月球上飞行，或者在国际空间站上生活超过一年。

NASA的研究分析了零重力对人体的机械影响，目的是减少重力并确保宇航员可以被送到太阳系中更偏远的地方（Strickland&Crane，2016）。

4-流体力学：莱顿弗罗斯特效应

莱顿弗罗斯特效应是当一滴液体在高于其沸点的温度下接触热表面时发生的现象。

列日大学的博士生进行了一项实验，以发现重力对流体蒸发时间的影响及其在此过程中的行为。

首先将表面加热，并在必要时倾斜。所使用的水滴通过红外光进行跟踪，每次离开表面中心时都会激活伺服电机（Research and Science，2015）。

5-光学：里特的观察

约翰·威廉·里特（Johann Wilhelm Ritter）是德国药剂师和科学家，他进行了许多医学和科学实验。他在光学领域最杰出的贡献之一就是发现了紫外线。

里特（Ritter）的研究基于威廉·赫歇尔（William Herschel）在1800年发现的红外光，从而确定了存在不可见光的可能性，并进行了氯化银和不同光束的实验（Cool Cosmos，2017） 。

6-热力学：拉丁美洲的热力学太阳能

这项研究专注于研究替代能源和热源，例如太阳能，其主要兴趣是将太阳能的热力学投影作为一种可持续能源（Bernardelli，201）。

为此，研究文件分为五类：

1-太阳辐射和地球表面的能量分布。

2-太阳能的使用。

3-太阳能使用的背景和演变。

4-热力装置和类型。

5-在巴西，智利和墨西哥的案例研究。

7-宇宙学：暗能量调查

暗能量调查或暗能量调查是一项于2015年进行的科学研究，其主要目的是测量宇宙的大规模结构。

通过这项调查，光谱向众多宇宙学研究开放，这些研究试图确定当前宇宙中存在的暗物质的数量及其分布。

另一方面，由DES产生的结果与由欧洲航天局资助的普朗克航天任务后发布的关于宇宙的传统理论相矛盾。

这项研究证实了目前宇宙由26％的暗物质组成的理论。

还开发了定位图，可精确测量2600万个遥远星系的结构（Bernardo，2017年）。

8-量子力学：信息论与量子计算

这项研究旨在研究两个新的科学领域，例如信息和量子计算。两种理论都是电信和信息处理设备发展的基础。

这项研究展示了量子计算的当前状态，并得到了量子计算小组（GQC）（洛佩兹）的发展的支持，该组织致力于在这一主题的基础上进行演讲并产生知识图灵的假设是计算。

9-相对论：伊卡洛斯实验

在意大利格兰萨索实验室进行的伊卡洛斯实验研究，通过证实爱因斯坦的相对论是正确的，使科学界放心。

这项研究使用欧洲核研究中心（CERN）提供的光束测量了七个中微子的速度，得出的结论是中微子的速度不超过光速，这是该实验室过去的实验得出的结论。

这些结果与欧洲核子研究中心先前的实验相反。欧洲核子研究中心在前几年得出的结论是，中微子比光速快了730公里。

显然，欧洲核子研究中心先前给出的结论是由于实验进行时GPS连接不良（El tiempo，2012）。

参考文献

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