目錄宏觀物理創(chuàng)始人 四大力學哪個最難學 物理學主干 微觀物理
物理學及其空間尺度
(作者:趙凱華教授，取自"中國物理")
(注：文中10^(n)表示10的n次方)
物理學是探討物質基本結構和運動基本規(guī)律的學科。從研究對象的空間尺度來看，大小至少跨越了42個數(shù)量級。
1.[宏觀物理學]。
人類是認識自然界的主體，我們以自身的大小為尺度規(guī)定了長度的基本單位—米(meter)。與此尺度相當?shù)难芯繉ο鬄楹暧^物體，以伽利略為標志，物理學的研究是從這個層次上開始的，即所謂宏觀物理學。
上次世紀之交物理學家開始深入到物質的分子、原子層次(10^(-9)-10^(-10)m)，在這個尺度上物質運動服從的規(guī)律與宏觀物體有本質的區(qū)別，物理學家把分子、原子，以及后來發(fā)現(xiàn)更深層次的物質客體（各種粒子，如原子核、質子、中子、電子、中微子、夸克等）稱為微觀物體。微觀物理學的前沿是高能或粒子物理學，研究對象的尺度在10^(-15)m以下，是物理學里的帶頭學科。本世紀在這個學科里的輝煌成就是60年代以來逐步形成了粒子物理的標準模型。
2.[介觀物理學]。
近年來，由于材料科學的進步，在介于宏觀和微觀的尺度之間發(fā)展出研究宏觀量子現(xiàn)象的一門新興的學科—介觀物理學。
此外，生命的物質基礎是生物大分子，如：蛋白質、DNA，其中包含的原子數(shù)達10^(4)—10^(5)個之多，如果把纏繞盤旋的分子鏈拉直，長度可達10^(4)m的數(shù)量級。細胞是生命的基本單位，直徑一般在10^(-5)—10^(-6)m之間，最小的也至少有10^(-7)m的數(shù)量級。從物 理學的角度看，這是目前最活躍的交叉學科—生物物理學的研究領域。
現(xiàn)在把目光轉向大尺度。離我們最近的研究對象是山川地體、大氣海洋，尺度的數(shù)量級在10^(3)—10^(7)m范圍內，從物理學的角度看，屬地球物理學的領域。
3.[天體物理學]
擴大到日月星辰，屬天文學和天體物理學的范圍，從小行星到太陽系、銀河系，從星系團到超星系團，尺度橫跨了十幾個數(shù)量級。*[天體物理學]
物理學最大的研究對象是整個宇宙，最遠觀察極限是哈勃半徑，尺度在10^(26)—10^(27)m的數(shù)量級。宇宙學實際上是物理學的一個分支，野物當代宇宙學的前沿課題是宇宙的起源和演化，本世紀后半葉這方面的巨大成就是建立了大爆炸標準宇宙模型。這個模型宣稱宇宙是在一百多億年前的一次大爆炸中誕生的，開初物質的密度和溫度都極高，那時既沒有原子和分子，更談不到恒星與星系，有的只是極高溫的熱輻射和在其中隱現(xiàn)的高能粒子。于是，早期的宇宙成了粒子物理學研究的對象。粒子物理學的主要實驗手段是加速器，但加速器能量的提高受到財力、物力和社會等因素的限制。粒子物改脊碧理學家也希望從宇宙早期演化的觀測中獲得一些信息和證據(jù)來檢驗極高能量下的粒子理論。就這樣，物理學中研究最大對象和最小對象的兩個分支—宇宙學和粒子物理學，竟奇妙地銜接在一起，結成為密核舉不可分的姊妹學科，猶如一條怪蟒咬住自己的尾巴。
宏觀物理學這種豎清凳提法欠妥，正正物理學大致分類是按研究物質的尺度劃分的，嚴余旅格意義上來說，天文學是一級學科，和物理學一樣，是一門獨立的學科
1、其實在物理學中，關于宏觀和微觀之間的區(qū)別也比較模糊，比如，對于地球上的人類來說，我們肉眼可以看到的事物是宏觀的，可是對于生活在人體內的無數(shù)微生物來說，人類認知的微觀是它們的宏觀。
2、又比如站在銀河系的角度去觀察，地球就屬于微觀，因為在銀河系內像地球這樣的行星特別多，甚至數(shù)量多到無法準確計算，對于銀河系來說，地球屬于微觀。站在地球的角度去搭迅思考，地球歲枝茄上的各種生物包括人類屬于微觀。
3、如果非要給出一個分界線，普遍認為粒子物理學中對于物乎察質尺度的認知就是宏觀和微觀的差別，也就是大于1納米的物質屬于宏觀，小于1納米的物質就屬于微觀領域。
宏觀，籠統(tǒng)的來說就是肉眼可以看得到的，而它的物理量也同滾鎮(zhèn)孫樣是肉眼可以看得到的，大鏈例如機械能、動能、旅滲重力勢能、彈性勢能等等。
