物理
物理是一门自然科学，注重于研究物质、能量、空间、时间，尤其是它们各自的性质与彼此之间的相互关系。主要研究的是物质，在时空中物质的运动，和所有相关概念，包括能量和作用力。物理理论通常是以数学的形式表达出来。物理学是最古老的学术之一。在过去两千年，物理学与哲学，化学等经常被混淆在一起，相提并论。直到十六世纪科学革命之后，才单独成为一门现代科学。
1、基本简介
物理学是自然科学中最基础的学科之一。经过严谨思考论证，物理学者会提出表述大自然现象与规律的假说。倘若这假说能够通过大量严格的实验检验，则可以被归类为物理定律。但正如很多其他自然科学理论一样，这些定律不能被证明，其正确性只能靠着反复的实验来检验。通过创立新理论与发展新科技，物理学对于人类文明有极为显著的贡献。例如，由于电磁学的快速进展，电灯、电动机、家用电器等新产品纷纷涌现，人类社会的生活水平也得到大幅提升。由于核子物理学日趋成熟，核能发电不再是蓝图构想，但引致的安全问题也使人们意识到地球的娇弱。
2、历史起源
在十七世纪末期，由于人们乐意对原先持有的真理提出疑问并寻求新的答案，最后导致了重大的科学进展，这个时期现在被称为科学革命。科学革命的前兆可回溯到在印度及波斯所做出的重要发展，包括：印度数学暨天文学家Aryabhata以日心的太阳系引力为基础所发展而成的行星轨道之椭圆的模型、哲学家Hindu及Jaina发展的原子理论基本概念、由印度佛教学者Dignāga及Dharmakirti所发展之光即为能量粒子之理论、由*科学家Ibnal-Haitham(Alhazen)所发展的光学理论、由波斯的天文学家Muhammadal-Fazari所发明的星象盘，以及波斯科学家Nasiral-DinTusi所指出托勒密体系之重大缺陷。
同样是在十七世纪，学者开始慎密地研查这性质。古中国人观测到某些石头（磁石），会通过某种看不见的作用力互相吸引，这性质后来称为磁性。也是在十七世纪，学者开始严格地穷究。经过燃膏继晷、废寝忘食的努力，物理学者终于明白了这两种自然现象的基本原因——电和磁。但是，在二十世纪，经过更高深的研究，物理学者发现这两种作用力是电磁力的两个不同方面。今天，这统一各种各样作用力的程序仍旧方兴未艾，物理学者认为电磁力和弱核力是电弱作用（electroweakinteraction）的两个不同方面。物理学者的终极目标是找到一个完美的万有理论，能够解释大自然的一切本质。
3、发展历程
国内溯源
物理学
日本学者指出：“特别值得大书一笔的是，近世中国的汉译著述成为日本翻译西洋科学译字的依据.”日本早期物理学史研究者桑木或雄说：“在中国最初把Physics称为穷理学.明崇祯年间一本名叫《物理小识》的书，阐述的内容包括天文、气象、医药等方面.早在宋代，同样内容包含在‘物类志’和‘物类感应’等著述中，这些都是中国物理著作的渊源.”
明代吕坤（1536—1618）著有《呻吟语》，其中卷六第二部分名为“物理”，大体是有关物性学的，并用以引申一些关于人文及世界的观点.宋代朱熹（1130—1200）等人常用”物之至理”或“物理”一词.当代著名物理学家李政道曾引用唐代杜甫《曲江二首》中的诗句“细推物理须行乐，何用浮名绊此身”来说明物理一词在盛唐即已出现。其实在中科院哲学研究所和北大哲学系编著的《中国哲学史资料简编》（中华书局）“两汉—隋唐”部分中就记载了三国时吴人杨泉曾著书《物理论》，是研究和评论当时有关天文、地理、工艺、农业及医学知识的著作。更久远的，在约公元前二世纪成书的《淮南子•览冥训》中有：“夫燧之取火于日，慈石引铁，葵之向日，虽有明智，弗能然也，故耳目之察，不足以分物理；心意之论，不足以定是非”之论述.中国古代的“物理”，应是泛指一切事物的道理.“物理”一词的最先出自希腊文φυσικ，原意是指自然。古时欧洲人称呼物理学作“自然哲学”。从最广泛的意义上来说即是研究大自然现象及规律的学问。汉语、日语中“物理”一词起自于明末清初科学家方以智的百科全书式著作《物理小识》。
国外概念
中世纪时期，印度及波斯的学者也对物理学做出诸多贡献。印度天文学家阿耶波多（Aryabhata）构建了描述太阳系的地心说模型；在这模型里，太阳和月亮分别搭载于本轮（epicycle），绕着地球转动。*科学家海什木对于光学研究贡献良多。波斯科学家纳西尔·艾德丁·图西（Nasiral-Dinal-Tusi）指出了托勒密体系的重大缺陷。
近代时期，欧洲出现了很多物理大师；其中最具影响力的当属伽利略·伽利莱、约翰内斯·开普勒和艾萨克·牛顿。开普勒发表的开普勒定律正确地解释了行星绕着太阳公转的机制。大约同时，伽利略用抽象数学定律解释物体运动。牛顿提出的牛顿运动定律和万有引力定律为经典力学奠定了稳固的基础。由于这些近代的物理学者坚持使用实验方法与定量方法来研究与发现物理定律，经典物理学成为一门独立学科。
二十世纪初期，物理学家发现经典物理学有很严重的瑕疵。迈克耳孙-莫雷实验所测量得到的零结果否定了乙太存在。经典统计力学的能量均分定理引起了紫外灾变（在频率趋向于无穷大时，黑体辐射的理论结果和实验数据无法吻合）。在原子层次，经典理论无法解释能级的机制。这些瑕疵给学术界带来了一场前所未有的考验，彻底地动摇了旧理论体系的基石，导致了二十世纪物理学两大理论体系相对论和量子力学的出现，进而开启了现代物理学的纪元。
现代物理
十九世纪末叶，物理学上一系列重大发现，使经典物理学理论体系本身遇到了不可克服的危机，从而引起了现代物理学革命。由于生产技术的发展，精密、大型仪器的创制以及物理学思想的变革。这一时期的物理学理论呈现出高速发展的状况，研究对象由低速到高速，由宏观到微观，深入到广垠的宇宙深处和物质结构的内部，对宏观世界的结构、运动规律和微观物质的运动规律的认识，产生了重大的变革。
相对论和量子力学的建立，克服了经典物理学的危机，完成了从经典物理学到现代物理学的转变，使物理学的理论基础发生了质的飞跃，改变了人们的物理世界图景。1927年以后，量子场论、原子核物理学、粒子物理学、天体物理学和现代宇宙学，得到了迅速的发展。
物理学向其它学科领域的推进，产生了一系列物理学的新部门和边缘学科，并为现代科学技术提供了新思路和新方法。现代物理学的发展，引起了人们对物质、运动、空间、时间、因果律乃至生命现象的认识的重大变化，对物理学理论的性质的认识也发生了重大变化。越来越多的事实表明，物理学在揭开微观和宏观深处的奥秘方面，正酝酿着新的重大突破。现代物理学的理论成果应用于实践，出现了象原子能、半导体、计算机、激光、宇航等许多新技术科学。这些新兴技术正有力地推动着新的科学技术革命，促进生产的发展。而随着生产和新技术的发展，又反过来有力地促进物理学的发展。这就是物理学的发展与生产发展的辩证关系。
4、研究领域
天文物理学
天文物理学是研究宇宙的物理学，这包括星体的物理性质（光度，密度，温度，化学成分等等）和星体与星体彼此之间的相互作用。应用物理理论与方法，天文物理学探讨恒星结构、恒星演化、太阳系的起源和许多跟宇宙学相关的问题。由于天文物理学是一门很广泛的学问，天文物理学家通常需要应用很多不同的学术领域，像经典力学、电磁学、统计力学、量子力学、相对论、粒子物理学等等。大多数天文物理实验需依赖观测电磁辐射获得数据。比较寒冷的星体，像星际物质或星际云会发射无线电波。大爆炸后，经过红移，遗留下来的微波，称为宇宙微波背景辐射。研究这些微波需要用到无线电望远镜。太空探索大大地扩展了天文学的疆界。由于地球大气层的干扰，红外线、紫外线、伽马射线和X射线天文学必须使用人造卫星在地球大气层外做观测实验。光学天文学通常使用加装电荷耦合元件和光谱仪的望远镜来做观测。由于大气层会干涉观测数据的品质，还必须配备调适光学系统，或改用太空望远镜，才能得到最优良的影像。在这频域里，恒星的可见度非常高。借着观测化学频谱，可以分析恒星、星系和星云的化学成份。理论天文物理学家的工具包括分析模型和计算机模拟。天文过程的分析模型时常能使学者更深刻地理解内中奥妙；计算机模拟可以显示出一些非常复杂的现象或效应。
大爆炸模型的两个理论栋梁是广义相对论和宇宙学原理。由于太初核合成理论的成功和宇宙微波背景辐射实验证实，科学家确定大爆炸模型正确无误。最近，学者又创立了ΛCDM模型来解释宇宙的演化，这模型涵盖了宇宙暴胀、暗能量、暗物质等等概念。
原子、分子及光物理学
原子物理学、分子物理学及光物理学都是在研究尺寸为单原子或少数原子结构的物质，及其与别的物质之间或与光波之间的相互作用。这三个研究领域会被合并在一起讨论，是因为它们之间的密切关系：它们都使用类似的方法，所涉及的能量尺寸也很相近。
原子物理学研究原子的结构和性质，即环绕着原子核、束缚于原子内部的电子的排列方式，排列所产生的现象与效应，以及促使排列改变的过程。当今的研究焦点为个体原子和离子在离子阱内部的*冷却与操控、低温碰撞动力学、电子关联对于结构与动态的效应。原子物理学与核子有关，例如超精细结构（hyperfinestructure）。
分子物理学专注于研究分子的物理性质以及将原子结合为分子的化学键性质。它和原子物理学密切相关。分子物理学中最重要的实验方法是光谱分析。除了从原子得知的电子激发态以外，分子可以旋转与振动。由于这些旋转与振动具有量子性质，伴随的能级也是离散的。纯旋转运动光谱位于红外线谱域（波长大约为30-150微米）；振动光谱位于近红外线谱域（大约为1-5微米）；电子跃迁光谱则位于可见光和紫外线谱域。从测量旋转运动和振动光谱，可以获得分子的物理性质，例如，原子核与原子核之间的距离。原子物理学的原子轨域理论，在分子物理学里，扩展为分子轨域理论。光物理学研究电磁辐射的生成与性质、电磁辐射与物质之间的微观相互作用，特别是其控制与操纵。从微波到X射线，横跨整个电磁波谱，对于每一个频率，研究者尝试开发出具有更优良性质的发光源。研究者也会对于各种线性或非线性光学过程做详细分析。光物理学的研究成果，时常会促成通讯业、制药业、制造业甚至娱乐业的惊人进展。
粒子物理学
粒子物理学研究组成物质和射线的基本粒子，以及它们之间的相互作用。由于在大自然的一般条件下，许多基本粒子不存在或不单独出现，物理学家使用高能量粒子加速器来制成这些基本粒子，因此粒子物理学也被称为高能物理学。标准模型可以正确地描述基本粒子之间的相互作用。这模型能够计算12种已知的粒子（夸克和轻子），彼此之间以强力、弱力、电磁力或引力作用于对方。这些粒子会互相交换规范玻色子（分别为胶子、光子、W及Z玻色子）。标准模型还预测了希格斯玻色子的存在。
凝聚态物理学
凝聚态物理学研究物质的宏观物理性质。凝聚态指的是由大量粒子组成，并且粒子间有很强的相互作用的系统。常见的凝聚态有固态和液态，这是由原子与原子之间的化学键和电磁力形成的物态。比较罕见的凝聚态包括发生于非常低温的系统里的超流体和玻色-爱因斯坦凝聚态、在某些物质里的传导电子展现的超导态、在某些磁性物质内部因为原子晶格的自旋而出现的铁磁态和反铁磁态。凝聚态物理学起源于十九世纪固体物理学和低温物理学的发展，是现代物理学最大的分支，与化学、材料科学、纳米科技有相当程度的重叠。
5、诺贝尔物理学奖
诺贝尔物理学奖，是诺贝尔奖的一个奖项，由瑞典皇家科学院从1901年起颁发。每年于12月10日，即阿尔弗雷德·诺贝尔逝世周年纪念日，在斯德哥尔摩音乐厅颁发。
根据诺贝尔的遗嘱，物理学奖是为了表彰“在物理学领域作出最重要发现或发明的人。