物理学是人类科学的重要组成部分。 物理学的发展过程中涌现了一大批才华横溢的物理学家和颠覆性的理论。
最著名的思想实验是“薛定谔的猫”。 猫被锁在一个装有毒气的盒子里。 释放有毒气体的开关是放射性原子。 如果放射性原子衰变，猫就会中毒。 当我们不观察时，猫处于生与死的叠加状态。 只有打开盒子才能准确知道猫的生死。 薛定谔的猫用宏观尺度来说明微观世界的量子叠加原理。
薛定谔的猫
除了神奇的“薛定谔猫”之外，大家日常生活中最常接触到的就是匀变直线运动、瞬时功率、欧姆定律以及串并联电路。 这些物理科目你真的了解吗？ 本文将带您了解物理学科的奥秘。
2 寻找现代物理学的根源
尽管高中物理主题有数千个，但它们都保持不变。 最终，高中物理知识有五个主要部分，即力学、电学、光学、热科学和原子物理。 让我们来看看聪明的人类是如何一步步揭开这些物理奥秘的。
力学
机械知识起源于对自然现象的观察和农业生产的经验。 古代人在建造房屋、农业灌溉等劳动中使用杠杆、斜坡和抽水工具，在实践中积累了对平衡力条件的认识。 。 古希腊的阿基米德对杠杆、浮力、重心等物理知识进行了系统的研究，并揭示了它们的基本定律。
伽利略首先基于实验研究和理论分析阐明了自由落体定律和加速度的概念。 动力学的另一位创始人是牛顿，他提出了物体运动三定律。 欧拉站在牛顿的肩膀上，将牛顿运动定律进一步推广到刚体和理想流体的运动方程。
牛顿
此后，纳维、柯西、泊松、斯托克斯等人促进了运动定律与物理性质定律的结合，提出了弹性固体的基本理论和粘性物体力学的基本理论。 重力、万有引力、弹力、静摩擦力、滑动摩擦力、电场力、安培力等是高中物理力学模块的重要考点。
电
电力的发展已经经历了几千年的历史。 世界上最早对电磁现象的文字记载是沈括的《梦溪笔谈》。 德国工程师奥托·冯·格里克于1660年进行了著名的马格德堡半球实验，发明了更大的摩擦起电机。 1733年，法国的杜菲发明了正、负两种电荷，并发现了同性相斥和异性相吸的性质。 你知道什么是“库仑定律”吗？ 1785年法国物理学家库仑提出，即两个电荷之间的相互作用力与两个电荷的乘积成正比，与两点之间距离的平方成反比。
上述研究都是关于静电的。 动电学研究始于 1800 年，当时意大利物理学家福特发明了化学电池。 这也是人类第一次通过人工方法获得稳定的电流。 1820年，丹麦哥本哈根的奥斯特教授发现了电流的磁效应。 奥斯特发现电流的磁效应后，安培致力于研究电流方向与磁场方向的关系，并提出了安培定律。
安培定则
1825年，德国科学家欧姆提出了我们今天所知的欧姆定律。 他指出了电阻、电压、电流之间的关系。 欧姆定律是电学中最基本的公式。 1831年，英国人法拉第发明了电磁感应定律。 1840年，英国科学家焦耳提出了计算电流热效应的公式，被后人称为“焦耳定律”。 这些都是重要的测试点！ 1866年，德国西门子发明了利用电磁铁的发电机，为机器的使用提供电能。
随着发电机的出现，大量依靠电力的机器被创造出来。 1879年，爱迪生发明了世界上第一个实用的白炽灯泡。 1924年，约翰·贝尔德发明了第一台电视机。 1927年，美国通用电气公司研制出全封闭式冰箱……电器的使用极大地改变了人类的生活。
欧姆
光学
光学的历史可以追溯到2000多年前。 早在春秋战国时期，《墨经》就记载了小孔成像的实验：“景物轻人，温如射，下人亦高”。 指出小孔倒像的根本原因是直射光。 十七世纪上半叶，斯涅尔和笛卡尔总结了当今重要的检验点：反射定律和折射定律。
1665年，牛顿利用阳光进行了实验。 他将阳光分解成简单的成分，并创建了一个光谱，将颜色按一定的顺序排列。 1846年，法拉第发现光的振动面在磁场中旋转。 1856年，韦伯发现真空中的光速等于电流强度的电磁单位与静电单位之比。 他们的发现表明光学现象与磁和电现象有着内在的联系。
1900年，普朗克借用物质分子结构理论中的不连续性概念，提出了辐射量子论。 1905年，爱因斯坦用量子理论解释了光电效应。 量子理论不仅给光学，而且给整个物理学提供了新的概念，因此它的诞生通常被认为是现代物理学的起点。
爱因斯坦
1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论的基本原理，指出从伽利略时代到牛顿时代占主导地位的经典物理学的应用范围仅限于速度远小于光速的情况。 他的新理论可以解释大运动速度相关过程的特征。 现代物理学中最重要的两个基础理论：量子力学和狭义相对论都是从对光的研究中诞生的。 从此，光学研究进入了新时代，成为现代物理学的重要组成部分和现代科学技术的前沿。
热的
热科学是物理学的一个分支，研究物质处于热状态时的性质和规律。 它起源于人类对冷热现象的探索。 中国战国时期的邹衍创立了五行学说。 他称水、火、木、金、土为五行，并认为五行是万物之本。 古希腊时期，赫拉克利特提出火、水、土、气是自然界的四种独立元素。 这些都是人们对自然的早期认识。
1593年，伽利略利用空气的热胀冷缩创造了温度计的雏形。 1714年，瓦伦海特改进了水银温度计，建立了华氏温标，建立了温度测量的通用标准，使热科学走上了实验科学的道路。
沃伦·海特
1840年后，焦耳进行了一系列实验，证明热量与大量分子的不规则运动有关。 焦耳的实验用精确的数据证实了迈耶热功当量概念的正确性，使人们放弃了热学说，为能量守恒定律奠定了实验基础。 德国科学家亥姆霍兹最终建立了能量守恒定律。 数学表达式。
热力学第一定律是热现象过程中能量转换和守恒定律的具体体现。 后来，德国物理学家克劳修斯和英国物理学家开尔文通过详细分析法国工程师卡诺关于理想热机效率的研究成果，独立发现了热力学第二定律。 1912年能斯特提出热力学第三定律后，人们对热的本质有了正确的认识，并逐步建立了科学的热理论。
原子物理学
19世纪，原子物理学的发展是物理学史上的一个重要里程碑！ 经过长期的探索，直到20世纪初，人们才对原子本身的结构和内部规律有了比较清晰的认识，现代原子物理学才逐渐建立起来。
公元前400年，希腊哲学家德谟克利特提出了原子的概念。 1803年，英国物理学家约翰·道尔顿提出原子理论。 1833年，英国物理学家法拉第提出了法拉第电解定律，表明原子带电，电可能以不连续粒子的形式存在。 1911年高中物理光谱，英国物理学家卢瑟福的α粒子散射实验发现原子有原子核，原子核带正电，质量极大，尺寸很小。 1913年，丹麦物理学家玻尔提出了原子所拥有的能量形成不连续能级的假设。 当能级跳跃时，原子会发出一定频率的光。
卢瑟福
20世纪前30年，原子物理学走在物理学的前沿并迅速发展，推动了量子力学的建立高中物理光谱，开创了现代物理学的新纪元。 目前原子碰撞的研究课题非常广泛，涉及光子、电子、离子、中性原子等与原子、分子碰撞的物理过程，推动了空间技术和空间科学的发展。
3专业设置及就业前景
根据教育部2017年学科评估结果，物理专业评为A+的大学仅有两所：北京大学和中国科学技术大学。 北京大学物理学院设有物理学、大气科学、天文学、核科学四个本科专业。 中国科学技术大学物理学院设有物理学、应用物理学、天文学、光电信息科学与工程、核工程与技术5个本科专业。
以北京大学为例，一般来说，物理学院按照物理专业招生，学生入学两年后可以自由选择方向。 物理学院的四个专业都非常重视学生数学能力和物理理论水平的提高。 物理专业是大多数人的选择。
物理专业注重理论水平和综合素质的培养。 毕业生具有较强的社会适应能力。 他们不仅具备从事基础科学研究的基础知识，而且具备从事应用物理技术、电子信息技术等领域高新技术开发的实践能力。业务能力适合从事科技工作。工业、交通运输、邮电、金融、商业等行业的开发、生产和经营。 物理专业学生独特的专业素质使他们具有持久的专业发展潜力和较强的开拓能力，因此受到社会各界的欢迎。
主要就业方向有3个：
前沿技术方向：计算机软硬件非常普及，与电子信息和通信密切相关。
现代制造方向：机械设计、自动化、能源动力都是不错的选择，而且好办。
新兴方向：材料物理、独立物理分支等。
您还可以从事：
光学工程师
光学设计工程师需要具有光学、机械、电学专业背景，熟悉光机系统的基本原理，负责微投影光学系统和相机光学的方案设计和光学设计。
热设计工程师
热设计工程师主要工作在四个领域，分别是LED灯设计、逆变器领域、手机、笔记本等通讯领域，以及新能源汽车、锂电池散热等大型储能设备设计。 是目前比较热门的行业。
尖端技术研发
尖端显示技术的研发需要光电技术、激光技术、电信技术等，因此扎实的物理基础至关重要。
一般来说，物理专业的就业与大多数基础专业相同，主要在大学、国防部门、科研机构等从事教学研究和相关的科研管理工作，物理相关的研究所很多中国科学院高能物理研究所、理论物理研究所、近代物理研究所、等离子体物理研究所、国家空间科学中心等。 这些都是为了物理学毕业生的进一步学习和就业。 一个好去处。
参考：
《电力发展简史》，茶香传千里
《光学发展史》，曲东学
《热能发展史》
《原子物理学发展史》
《中国大学物理专业实力排行榜》，博雅数据库
