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什么是理论物理和实验物理?

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它们的区别是什么?

我们知道物理学一直在不断地发展着,期间涌现了很多著名物理学家以及数不清的物理领域上的重大发现,为人类探究世界添上了羽翼,推动了人类文明进一步发展。

按研究方法的不同,物理可分为理论物理和实验物理。

理论物理是从理论上去探索自然界未知的物质结构、物质运动、相互作用的基本规律的学科,它作为物理学的一个重要分支,起着基础作用。它的知识体系发源于十五、十六世纪欧洲的思想革命时期,首先是哥白尼提出日心说,后来是开普勒完善这一理论体系,接着伽利略创立了现代自然科学研究的方法,对物理现象进行实验研究,爱因斯坦曾评价这是物理学的真正开端。像牛顿和斯蒂芬.霍金、爱因斯坦就属于理论物理学家。

实验物理主要是直接观察物理现象来获取宇宙中各种资料,从实验上来探索物质世界和自然规律,比如像卢瑟福,他通过实验来解答原子结构和发现质子,还有法拉第,通过实验发现电磁感应定律。

小编认为理论物理和实验物理的一个最明显区别就是一个侧重于理论探索,一个侧重于实践。它们俩之间既有区别却也有联系。实验物理他通过观察、实验、测试发现物理事实,同时进行实验设计,解决实验中碰到的技术等问题,可以为理论物理收集材料。理论物理它可以依据实验物理得出的成果进行分析,并和之前已经发现过的原理、规律等进行对比总结,发现关系,还要通过数学进行推理,研究定量关系,从而建立统一的物理理论体系。

还有一点区别就是理论物理学家致力于发展数学模型,通过模型来合理地解释物理现象,其计算结果也必须与实验数据相吻合,要成为一名优秀的理论物理学家要具备的素质就是有精湛的数学造诣以及丰富的想象力。比如麦克斯韦提出“分子涡流模型”时,借用流体力学的一些数学框架,能解释所有当时已知的电磁现象。而实验物理比较不那么强调数学素质,比如法拉第对数学并不感兴趣,而且对数学领域研究很少,只懂得一点微积分。

通俗的说理论物理是规律是普适的,而实验物理是现象。两者关系紧密但不分先后。比如原子模型,卢瑟福是搞实验的,通过α粒子散射实验得出行星模型,但是这个模型存在缺陷,现有理论与模型有矛盾,所以他需要理论支持他的实验结果,波尔用三条假设拓宽了原子物理的理论。这样理论是自恰的有符合实验结果。再比如中微子,最早在负β衰变时,由于动量不守恒,所以预言一定有一种中性粒子,很多年以后才真正捕捉到它。理论物理是实验物理的根基,实验物理可以检验理论物理的正确性和完备性。

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