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物理协会学术组 科学扎根于讨论 ——海森堡 在学术组的交流是一个认识志同道合的朋友的机会 物理分支介绍 物理学是研究 物体间相互作用规律的一门科学 物理学是力学的汇总 关于力的问题 力的效果 力的起源 力的效果 研究受力之后物体运动的规律 经典力学 相对论力学 量子力学 量子场论 经典力学 牛顿力学 拉格朗日力学 最小作用量原理 哈密顿力学 正则方程 泊松括号形式 哈密顿—雅可比方程 第一性原理：物理学中最基本的公设 所有其他力学规律都是由第一性原理导出的 我们把最小作用量原理作为经典力学的第一性原理 经典力学理论表明：物体的运动取决于广义势 相对论力学 相对性原理： 1.任何物理规律在惯性系下取相同的形式 2.光速不变 洛伦兹变换：四维时空的正交变换 时空是四维的 物理量应该是洛伦兹变换下不变的四维量 在线性变换下不变的量叫张量 物理规律应该写成张量方程 量子力学 物理学态可以用一个矢量表示，例如波函数 物理量可以用一个算符（矩阵）描述 算符的本征值是物理量可取的值 平均值的假设 演化方程 全同性共设 位置表象与动量表象之间的变换是傅里叶变换 不确定关系 只有对易算符对应的力学量可同时测量确定值 量子场论 相对论性的量子力学，薛定谔方程被修正为克莱因—戈登方程和狄拉克方程 物理意义需要重新理解 力的起源 四个基本力 引力 所有粒子都参与的作用 电磁力 电荷间的相互作用 弱核力 轻子间的相互作用 强核力 强子间的相互作用 研究电磁力的是电动力学 将量子场论与经典电动力学结合，得到量子电动力学 电磁力与弱力被统一进弱电统一理论 强力由量子色动力学描述 引力由广义相对论描述 统一场论？ 电动力学 库仑定律 毕奥—萨法尔定律 法拉第电磁感应定律 洛伦兹力公式 麦克斯韦方程组 洛伦兹力公式 这说明 力由电磁场决定 电磁场由电荷与电流决定 引入电磁势： 代入麦克斯韦方程组得到： 洛伦兹力公式用给出广义势代替： 电磁势由电荷与电流决定 广义势由电磁势决定 带点粒子的运动可以通过力学第一性原理由广义势决定 热力学 当系统所含粒子数目巨大时，我们求助于统计方法在宏观上找出一些规律 热力学第一定律：能量守恒 热力学第二定律：熵增原理 热力学第三定律：绝对零度时熵为零 熵 的定义： 波尔兹曼关系： 熵增原理表明存在时间箭头 细推物理须行乐，何用浮名绊此身 ——杜甫《曲江》