物理學是研究自然界物質結構、物體間相互作用以及自然現象規律的自然科學。物理學試圖通過觀察、實驗、建模和理論分析來理解宇宙的基本力和物質的基本組成。以下是物理學的一些主要分支：
• 經典力學：
• 研究宏觀物體的運動規律，包括牛頓運動定律、能量守恆和動量守恆等。
• 電磁學：
• 研究電場、磁場和電磁波的性質，以及它們與物質的相互作用，基礎是麥克斯韋方程組。
• 熱力學和統計力學：
• 熱力學研究能量轉換和物質的性質，特別是與溫度和熱相關的現象；統計力學則使用統計方法研究大量粒子系統的宏觀性質。
• 量子力學：
• 描述微觀粒子（如電子和光子）的行為，它與經典力學在微觀尺度上有根本的不同。
• 相對論：
• 包括狹義相對論，它統一了空間和時間的概念，以及廣義相對論，它將引力解釋為時空的曲率。
• 粒子物理學：
• 研究物質和能量的基本組成單元（如夸克、輕子和玻色子）以及它們之間的相互作用。
• 原子、分子和光學物理學：
• 原子物理學研究原子的結構和性質；分子物理學研究分子的結構、動力學和反應；光學物理學研究光的性質和行為。
• 凝聚態物理學：
• 研究固體和液體的性質，包括晶體、非晶體、超導體和磁性材料。
• 天體物理學和宇宙學：
• 天體物理學研究宇宙中的星體和星系；宇宙學研究宇宙的起源、結構和演化。
• 生物物理學：
• 應用物理學原理和技術研究生物系統的結構和功能。
物理學不僅推動了我們對自然界的理解，而且在技術發展和創新中扮演了關鍵角色。許多現代技術，如半導體、激光、核能和光纖通信，都是基於物理學的發現和理論。物理學的研究方法和原理也被廣泛應用於其他科學領域，如化學、生物學和地球科學。