物理學是人類科學的重要組成部分。 物理學的發展過程中涌現了一大批才華橫溢的物理學家和顛覆性的理論。
最著名的思想實驗是“薛定諤的貓”。 貓被鎖在一個裝有毒氣的盒子里。 釋放有毒氣體的開關是放射性原子。 如果放射性原子衰變，貓就會中毒。 當我們不觀察時，貓處于生與死的疊加狀態。 只有打開盒子才能準確知道貓的生死。 薛定諤的貓用宏觀尺度來說明微觀世界的量子疊加原理。
薛定諤的貓
除了神奇的“薛定諤貓”之外，大家日常生活中最常接觸到的就是勻變直線運動、瞬時功率、歐姆定律以及串并聯電路。 這些物理科目你真的了解嗎？ 本文將帶您了解物理學科的奧秘。
2 尋找現代物理學的根源
盡管高中物理主題有數千個，但它們都保持不變。 最終，高中物理知識有五個主要部分，即力學、電學、光學、熱科學和原子物理。 讓我們來看看聰明的人類是如何一步步揭開這些物理奧秘的。
力學
機械知識起源于對自然現象的觀察和農業生產的經驗。 古代人在建造房屋、農業灌溉等勞動中使用杠桿、斜坡和抽水工具，在實踐中積累了對平衡力條件的認識。 。 古希臘的阿基米德對杠桿、浮力、重心等物理知識進行了系統的研究，并揭示了它們的基本定律。
伽利略首先基于實驗研究和理論分析闡明了自由落體定律和加速度的概念。 動力學的另一位創始人是牛頓，他提出了物體運動三定律。 歐拉站在牛頓的肩膀上，將牛頓運動定律進一步推廣到剛體和理想流體的運動方程。
牛頓
此后，納維、柯西、泊松、斯托克斯等人促進了運動定律與物理性質定律的結合，提出了彈性固體的基本理論和粘性物體力學的基本理論。 重力、萬有引力、彈力、靜摩擦力、滑動摩擦力、電場力、安培力等是高中物理力學模塊的重要考點。
電
電力的發展已經經歷了幾千年的歷史。 世界上最早對電磁現象的文字記載是沈括的《夢溪筆談》。 德國工程師奧托·馮·格里克于1660年進行了著名的馬格德堡半球實驗，發明了更大的摩擦起電機。 1733年，法國的杜菲發明了正、負兩種電荷，并發現了同性相斥和異性相吸的性質。 你知道什么是“庫侖定律”嗎？ 1785年法國物理學家庫侖提出，即兩個電荷之間的相互作用力與兩個電荷的乘積成正比，與兩點之間距離的平方成反比。
上述研究都是關于靜電的。 動電學研究始于 1800 年，當時意大利物理學家福特發明了化學電池。 這也是人類第一次通過人工方法獲得穩定的電流。 1820年，丹麥哥本哈根的奧斯特教授發現了電流的磁效應。 奧斯特發現電流的磁效應后，安培致力于研究電流方向與磁場方向的關系，并提出了安培定律。
安培定則
1825年，德國科學家歐姆提出了我們今天所知的歐姆定律。 他指出了電阻、電壓、電流之間的關系。 歐姆定律是電學中最基本的公式。 1831年，英國人法拉第發明了電磁感應定律。 1840年，英國科學家焦耳提出了計算電流熱效應的公式，被后人稱為“焦耳定律”。 這些都是重要的測試點！ 1866年，德國西門子發明了利用電磁鐵的發電機，為機器的使用提供電能。
隨著發電機的出現，大量依靠電力的機器被創造出來。 1879年，愛迪生發明了世界上第一個實用的白熾燈泡。 1924年，約翰·貝爾德發明了第一臺電視機。 1927年，美國通用電氣公司研制出全封閉式冰箱……電器的使用極大地改變了人類的生活。
歐姆
光學
光學的歷史可以追溯到2000多年前。 早在春秋戰國時期，《墨經》就記載了小孔成像的實驗：“景物輕人，溫如射，下人亦高”。 指出小孔倒像的根本原因是直射光。 十七世紀上半葉，斯涅爾和笛卡爾總結了當今重要的檢驗點：反射定律和折射定律。
1665年，牛頓利用陽光進行了實驗。 他將陽光分解成簡單的成分，并創建了一個光譜，將顏色按一定的順序排列。 1846年，法拉第發現光的振動面在磁場中旋轉。 1856年，韋伯發現真空中的光速等于電流強度的電磁單位與靜電單位之比。 他們的發現表明光學現象與磁和電現象有著內在的聯系。
1900年，普朗克借用物質分子結構理論中的不連續性概念，提出了輻射量子論。 1905年，愛因斯坦用量子理論解釋了光電效應。 量子理論不僅給光學，而且給整個物理學提供了新的概念，因此它的誕生通常被認為是現代物理學的起點。
愛因斯坦
1905年，愛因斯坦提出了狹義相對論的基本原理，指出從伽利略時代到牛頓時代占主導地位的經典物理學的應用范圍僅限于速度遠小于光速的情況。 他的新理論可以解釋大運動速度相關過程的特征。 現代物理學中最重要的兩個基礎理論：量子力學和狹義相對論都是從對光的研究中誕生的。 從此，光學研究進入了新時代，成為現代物理學的重要組成部分和現代科學技術的前沿。
熱的
熱科學是物理學的一個分支，研究物質處于熱狀態時的性質和規律。 它起源于人類對冷熱現象的探索。 中國戰國時期的鄒衍創立了五行學說。 他稱水、火、木、金、土為五行，并認為五行是萬物之本。 古希臘時期，赫拉克利特提出火、水、土、氣是自然界的四種獨立元素。 這些都是人們對自然的早期認識。
1593年，伽利略利用空氣的熱脹冷縮創造了溫度計的雛形。 1714年，瓦倫海特改進了水銀溫度計，建立了華氏溫標，建立了溫度測量的通用標準，使熱科學走上了實驗科學的道路。
沃倫·海特
1840年后，焦耳進行了一系列實驗，證明熱量與大量分子的不規則運動有關。 焦耳的實驗用精確的數據證實了邁耶熱功當量概念的正確性，使人們放棄了熱學說，為能量守恒定律奠定了實驗基礎。 德國科學家亥姆霍茲最終建立了能量守恒定律。 數學表達式。
熱力學第一定律是熱現象過程中能量轉換和守恒定律的具體體現。 后來，德國物理學家克勞修斯和英國物理學家開爾文通過詳細分析法國工程師卡諾關于理想熱機效率的研究成果，獨立發現了熱力學第二定律。 1912年能斯特提出熱力學第三定律后，人們對熱的本質有了正確的認識，并逐步建立了科學的熱理論。
原子物理學
19世紀，原子物理學的發展是物理學史上的一個重要里程碑！ 經過長期的探索，直到20世紀初，人們才對原子本身的結構和內部規律有了比較清晰的認識，現代原子物理學才逐漸建立起來。
公元前400年，希臘哲學家德謨克利特提出了原子的概念。 1803年，英國物理學家約翰·道爾頓提出原子理論。 1833年，英國物理學家法拉第提出了法拉第電解定律，表明原子帶電，電可能以不連續粒子的形式存在。 1911年高中物理光譜，英國物理學家盧瑟福的α粒子散射實驗發現原子有原子核，原子核帶正電，質量極大，尺寸很小。 1913年，丹麥物理學家玻爾提出了原子所擁有的能量形成不連續能級的假設。 當能級跳躍時，原子會發出一定頻率的光。
盧瑟福
20世紀前30年，原子物理學走在物理學的前沿并迅速發展，推動了量子力學的建立高中物理光譜，開創了現代物理學的新紀元。 目前原子碰撞的研究課題非常廣泛，涉及光子、電子、離子、中性原子等與原子、分子碰撞的物理過程，推動了空間技術和空間科學的發展。
3專業設置及就業前景
根據教育部2017年學科評估結果，物理專業評為A+的大學僅有兩所：北京大學和中國科學技術大學。 北京大學物理學院設有物理學、大氣科學、天文學、核科學四個本科專業。 中國科學技術大學物理學院設有物理學、應用物理學、天文學、光電信息科學與工程、核工程與技術5個本科專業。
以北京大學為例，一般來說，物理學院按照物理專業招生，學生入學兩年后可以自由選擇方向。 物理學院的四個專業都非常重視學生數學能力和物理理論水平的提高。 物理專業是大多數人的選擇。
物理專業注重理論水平和綜合素質的培養。 畢業生具有較強的社會適應能力。 他們不僅具備從事基礎科學研究的基礎知識，而且具備從事應用物理技術、電子信息技術等領域高新技術開發的實踐能力。業務能力適合從事科技工作。工業、交通運輸、郵電、金融、商業等行業的開發、生產和經營。 物理專業學生獨特的專業素質使他們具有持久的專業發展潛力和較強的開拓能力，因此受到社會各界的歡迎。
主要就業方向有3個：
前沿技術方向：計算機軟硬件非常普及，與電子信息和通信密切相關。
現代制造方向：機械設計、自動化、能源動力都是不錯的選擇，而且好辦。
新興方向：材料物理、獨立物理分支等。
您還可以從事：
光學工程師
光學設計工程師需要具有光學、機械、電學專業背景，熟悉光機系統的基本原理，負責微投影光學系統和相機光學的方案設計和光學設計。
熱設計工程師
熱設計工程師主要工作在四個領域，分別是LED燈設計、逆變器領域、手機、筆記本等通訊領域，以及新能源汽車、鋰電池散熱等大型儲能設備設計。 是目前比較熱門的行業。
尖端技術研發
尖端顯示技術的研發需要光電技術、激光技術、電信技術等，因此扎實的物理基礎至關重要。
一般來說，物理專業的就業與大多數基礎專業相同，主要在大學、國防部門、科研機構等從事教學研究和相關的科研管理工作，物理相關的研究所很多中國科學院高能物理研究所、理論物理研究所、近代物理研究所、等離子體物理研究所、國家空間科學中心等。 這些都是為了物理學畢業生的進一步學習和就業。 一個好去處。
參考：
《電力發展簡史》，茶香傳千里
《光學發展史》，曲東學
《熱能發展史》
《原子物理學發展史》
《中國大學物理專業實力排行榜》，博雅數據庫
