“物理学”简介、含义、起源、历史与发展【精选】
物理物理学概
物理物理学概物理学概述物理学是自然科学的一个分支，主要研究物质、能量以及它们之间的相互作用和运动规律。
它广泛应用于各个领域，从基础科学到应用科学，都离不开物理学的知识。
本文将对物理学的概念、基本原理、研究领域和应用进行详细介绍。
一、物理学的定义和发展物理学是研究物质的性质、能量的转化以及宇宙的运动规律的科学。
它起源于古代希腊，通过理论和实验来揭示自然界的规律。
物理学的发展与人类文明的进步密切相关，从古代的力学到现代的量子物理学和相对论，物理学在解释自然现象和推动科技进步方面发挥了重要作用。
二、物理学的基本原理物理学有一些基本原理，是理解和解释物质和能量的基础。
其中包括：1. 相对论：相对论是描述高速物体运动的理论，由爱因斯坦提出。
它改变了牛顿力学的观念，揭示了时间、空间、质量与能量之间的关系。
2. 量子力学：量子力学是描述微观粒子行为的理论，由波尔、薛定谔等人建立。
它揭示了微观世界的奇特现象，如量子叠加态和不确定性原理。
3. 热力学：热力学是研究能量转化和传递的理论，它研究了热量、温度、压力等物理量的性质和互相之间的关系。
4. 电磁学：电磁学是研究电荷和电磁场相互作用的理论，包括静电学、电流学和电磁波学等。
5. 原子物理学：原子物理学是研究原子和原子核的性质和相互作用的领域。
它的发展对于解释材料的性质和核能的利用具有重要意义。
三、物理学的研究领域物理学涵盖了多个研究领域，主要包括以下几个方面：1. 粒子物理学：粒子物理学研究物质的微观结构，探索基本粒子的性质和相互作用。
2. 凝聚态物理学：凝聚态物理学研究材料的宏观性质，如固体、液体和气体的结构、性质和相变等。
3. 光学：光学研究光的传播、干涉、衍射、折射等现象，应用于光学器件和光通信等领域。
4. 天体物理学：天体物理学研究宇宙中的天体和宇宙的起源、演化等问题。
5. 数学物理学：数学物理学研究物理问题的数学方法和模型，以数学语言描述物理现象。
四、物理学的应用物理学在众多领域都有广泛的应用，包括：1. 工程技术：物理学在工程技术中的应用非常广泛，如电子技术、材料科学、能源开发等。
物理学的发展历程
物理学的发展历程物理学是自然科学中研究物质及能量以及它们之间相互作用的学科。
它的发展可以追溯到人类历史的早期。
本文将带你了解物理学的发展历程和一些重要里程碑。
1. 早期物理学的起源早在古代，人们就开始对物质和自然现象进行观察和探索。
希腊哲学家亚里士多德提出了一些关于物质和运动的理论，如四元素说和自然进程的目标论。
这些理论虽然有一定的启示意义，但缺乏实证和实验基础。
2. 物理学的科学方法论在科学方法论方面，伽利略·伽利莱是一位重要的先驱。
他通过实验和观察提出了关于运动的实证法则，如斜面实验和自由落体实验。
伽利略的工作奠定了实验和观察作为物理学研究方法的基础。
3. 牛顿力学的诞生17世纪末，艾萨克·牛顿以他的《自然哲学的数学原理》一书，建立了经典力学的基础。
牛顿提出了质点力学和万有引力定律，解释了行星运动和物体运动的规律。
这一理论框架支撑了几个世纪的物理学研究，被誉为现代物理学的起点。
4. 热学和热力学的发展18世纪末至19世纪，热学和热力学的发展成为物理学的热点。
詹姆斯·瓦特等科学家研究了热和能量之间的关系，提出了热力学第一、第二定律，并发展了蒸汽机等热能转化装置。
这些成果为工业革命的推动提供了先决条件。
5. 电磁学的崛起19世纪初，电学和磁学的发展引起了物理学界的广泛关注。
奥斯特、法拉第、安培等科学家的研究成果奠定了电磁学基础，如奥斯特发现的电流感生磁场定律和法拉第电磁感应定律。
这些定律为电磁现象的解释和应用奠定了基础。
6. 相对论和量子力学的革命20世纪初，爱因斯坦的相对论和普朗克、玻尔等科学家的量子力学开创了新的物理学时代。
相对论理论解释了高速运动物体和引力的效应，量子力学则揭示了微观世界的规律和不确定性原理。
这两个理论的出现颠覆了牛顿经典力学的观念，为现代物理学发展带来了新的视角。
7. 现代物理学的分支发展20世纪后期至今，物理学逐渐形成了多个分支和学科领域。
物理学发展简史
物理学发展简史物理学是自然科学的一个分支，研究物质、能量和它们之间相互作用的规律。
它起源于古代，经历了漫长的发展过程，形成为了今天我们所熟知的物理学体系。
本文将为您详细介绍物理学的发展历程和里程碑事件。
1. 古代物理学的起源物理学的起源可以追溯到古代文明时期。
古希腊哲学家们对自然现象进行了观察和思量，提出了一些基本概念和理论。
其中最著名的是亚里士多德的自然哲学，他提出了四种元素（地、水、火、气）和天体运动的观点，对后世的物理学发展产生了重要影响。
2. 文艺复兴时期的突破在文艺复兴时期，欧洲浮现了一系列对古代观点的质疑和批评。
特别是哥白尼的日心说和伽利略的地心说的争论，引起了对宇宙结构和运动的重新思量。
这些思想家们通过观察和实验，对物理学的发展做出了重要贡献。
3. 牛顿力学的建立17世纪末，英国科学家牛顿提出了经典力学的基本原理，奠定了物理学的基础。
他的三大定律和万有引力定律成为了后世物理学研究的基石。
牛顿的力学理论不仅解释了天体运动，还对地球上的运动和力的作用提供了重要的解释。
4. 热力学和电磁学的发展19世纪，热力学和电磁学成为物理学的两个重要分支。
卡诺和克劳修斯等科学家对热力学的基本原理进行了研究，提出了热力学第一、第二定律等重要概念。
同时，法拉第和麦克斯韦等科学家对电磁现象进行了深入研究，建立了电磁学的基本理论和方程。
5. 相对论和量子力学的革命20世纪初，爱因斯坦提出了相对论，彻底改变了人们对时空和物质的认识。
相对论的浮现引起了对物理学基本原理的重新思量，并在后续的科学研究中发挥了重要作用。
与此同时，量子力学的发展也引起了物理学界的哄动。
普朗克和波尔等科学家的研究揭示了微观粒子行为的奇妙性，为量子力学的建立奠定了基础。
6. 现代物理学的发展随着科技的进步和实验技术的提高，物理学的研究领域不断扩展。
现代物理学涵盖了粒子物理学、原子物理学、核物理学、凝结态物理学等多个分支。
人们对宇宙起源和结构、基本粒子的性质、物质的特性等问题进行了深入研究，取得了许多重要的发现和突破。
物理学发展简史
物理学发展简史物理学是自然科学中的一门重要学科，研究物质的性质、运动和相互作用。
它的发展可以追溯到古代希腊时期，经历了漫长而丰富的历史。
本文将为您详细介绍物理学发展的历程，从古代到现代，让您对物理学的发展有一个清晰的了解。
一、古代物理学的起源古代物理学的起源可以追溯到古希腊时期的哲学家们。
他们通过观察自然现象和思考，提出了一些关于宇宙的基本理论。
其中最著名的是亚里士多德的自然哲学，他认为地球是宇宙的中心，万物都是由四种元素（地、水、火、气）组成的。
这些理论在当时被广泛接受，但后来被科学实验和观察所推翻。
二、近代物理学的诞生近代物理学的诞生可以追溯到16世纪末的科学革命时期。
伽利略·伽利莱是物理学的奠基人之一，他通过实验和观察，提出了地球不是宇宙的中心，而是围绕太阳运转的理论，这一理论被称为“日心说”。
同时，伽利略还研究了物体的运动规律，提出了“落体定律”和“惯性定律”，为后来牛顿的力学奠定了基础。
三、经典物理学的发展17世纪末至19世纪初，经典物理学迎来了快速发展的时期。
艾萨克·牛顿的《自然哲学的数学原理》被认为是经典物理学的里程碑，其中包括了牛顿三大定律和万有引力定律。
牛顿的理论不仅解释了地球和天体的运动规律，还奠定了力学和运动学的基础。
随着科学技术的进步，电磁学和热力学也得到了重要的发展。
迈克尔·法拉第和詹姆斯·克拉克·麦克斯韦等科学家研究了电磁场的性质和电磁波的传播规律，建立了电磁学的基本理论。
同时，卡尔·弗里德里希·高斯、安德烈·玛丽·安培和乔治·西蒙·欧姆等科学家的贡献也推动了电磁学的发展。
热力学的发展也是经典物理学的重要组成部分。
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦和路德维希·玻尔兹曼等科学家研究了热力学定律和热力学过程，为工业革命和能源利用提供了理论基础。
物理学的起源与发展
物理学的起源与发展物理学是自然科学的一门重要学科，研究物质的本质、能量、力和运动规律等，对人类社会的发展起着重要作用。
本文将以物理学的起源与发展为主题，简要概述物理学的历史与进展。
一、早期物理学的起源早在古代，人们对自然现象产生了好奇和探索的欲望。
古希腊时期的科学家如亚里士多德、阿基米德等，通过实验和观察，积累了关于物体运动、浮力、光学等方面的知识，为物理学的起步奠定了基础。
二、现代物理学的诞生17世纪是物理学发展的重要时期，伽利略、牛顿等科学家提出了运动学和力学的基本公式，奠定了现代物理学的基础。
此后，电学、热学、光学等学科相继发展，标志着现代物理学的诞生。
18世纪末，电磁学的发展使得人们对电磁现象更加深入的理解，并为后来电磁理论的发展奠定了基础。
三、19世纪物理学的突破19世纪是物理学发展的丰富多样之时。
热力学的提出和发展，使人们对能量守恒和热力学规律有了更深入的认识。
麦克斯韦的电磁理论以及对光学的贡献，引发了场论和相对论等重要物理学派的兴起。
四、20世纪物理学的革新20世纪是物理学的革新时期，量子力学和相对论的发现和发展成为这个时期的重要标志。
爱因斯坦的相对论引发了对时空结构的全新思考，量子力学的出现，使人们对微观世界的认识发生了质的飞跃。
此外，核物理学的发展进展不断，将物理学推向了新的高峰。
五、当代物理学的前沿进入21世纪，物理学进一步拓展了研究的范围。
高能物理学的研究促进了对基本粒子的认识，宇宙学的发展揭示了宇宙的起源和演化过程。
从基础物理学到应用物理学，多个交叉学科的涌现使得物理学更加多元化和前沿化。
六、物理学对人类社会的贡献物理学的发展对人类社会产生了重大影响。
通过对自然规律的研究，物理学为工程技术的进步提供了理论支持，推动了现代科技的发展。
物理学的成果在航天、能源、通信、医疗等众多领域有广泛应用。
此外，物理学的发展也促进了人们对自然环境的保护和可持续发展的意识。
总结起来，物理学作为自然科学的重要分支，源远流长，发展至今。
物理学的起源和演变
物理学的起源和演变物理学作为自然科学的一个重要分支，旨在研究物质的本质、结构、运动以及与能量和力之间的相互作用关系。
它的起源可以追溯到古代，通过不断的发展和演变，物理学经历了多个重要的阶段和里程碑。
一、古代物理学的起源古代物理学的起源可以追溯到古希腊时代，这个时期的学者开始思考自然界的现象和规律。
最有代表性的是古希腊的哲学家、物理学家亚里士多德（Aristotle）。
亚里士多德提出了自然哲学的思想，他关注物质的形式、质地、四大元素等，并通过实验和观察揭示了一些基本物理规律，形成了人类对自然界的基本认识。
二、近代物理学的奠基近代物理学的奠基者是伽利略（Galileo Galilei）和牛顿（Isaac Newton），他们为物理学的发展奠定了基础。
伽利略通过实验和观察，对运动的规律进行研究，他提出了惯性的概念，并建立了物体运动的基本定律。
牛顿在伽利略的基础上，提出了经典力学的三大定律，以及万有引力定律，这些定律为物理学的进一步发展提供了重要的理论支持。
三、电磁学的崛起19世纪是电磁学的重要时期，欧姆（Georg Simon Ohm）、法拉第（Michael Faraday）、麦克斯韦（James Clerk Maxwell）等科学家的研究，推动了电磁学的快速发展。
欧姆提出了欧姆定律，揭示了电流和电压之间的关系。
法拉第通过实验发现了电磁感应现象，并建立了电磁感应定律。
麦克斯韦最终通过数学的形式将电磁学理论完整地整合起来，创立了麦克斯韦方程组，成为电磁学的基石。
四、相对论和量子力学20世纪初，爱因斯坦（Albert Einstein）提出了狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论将物理学中的时间和空间概念重新界定，提出了著名的质能关系公式E=mc²。
广义相对论将引力解释为时空的弯曲，为宇宙的起源和演化提供了重要的理论基础。
同时，量子力学的出现也给物理学带来了革命性的变革。
普朗克（Max Planck）通过研究黑体辐射提出了能量量子化的概念，随后波尔（Niels Bohr）建立了量子力学的基本框架，解释了原子结构和光谱现象。
物理学的历史与发展经典物理与现代物理的转变
物理学的历史与发展经典物理与现代物理的转变物理学是一门研究自然界中物质、能量和它们之间相互作用的科学学科。
物理学的起源可以追溯到古代，但其真正的发展和突破发生在近几个世纪和现代科学的革命中。
本文将探讨物理学的历史及其经典物理与现代物理的转变。
一、物理学的起源与发展物理学的起源可以追溯到古希腊时期，那时人们通过简单的观察和实验开始对自然现象进行研究。
阿基米德的原理和亚里士多德的力学观念为物理学的发展提供了初步的基础。
然而，当时的物理学还缺乏系统和精确的理论。
在17世纪，伽利略和牛顿的贡献使物理学迈向全新的阶段。
伽利略通过实验验证了自由落体的规律，并提出了科学实证的观点。
牛顿则以他的三大定律和万有引力定律为基础，建立了经典力学的理论体系，使物理学进入了一个新的革命时代。
二、经典物理学的基本理论经典物理学是指伽利略和牛顿时代的物理学，它主要以经典力学为基础。
经典力学研究物体的运动规律以及受力的影响等问题。
它的基本假设是物体在受力作用下遵循牛顿的三大定律。
除了力学，经典物理学还包括其他重要的学科，如热力学、电磁学和光学。
热力学研究能量转化和热传递等问题，电磁学研究电荷、电流和电磁场等现象，而光学研究光的传播和折射等现象。
经典物理学的理论丰富而完善，为人们解释了大量的物理现象，极大地推动了科学的发展。
然而，随着科学研究的深入，一些实验结果开始显露出与经典理论相矛盾的问题。
三、经典物理学的限制与现代物理学的崛起20世纪初，随着科学技术的进步，特别是量子力学和相对论的出现，经典物理学的理论开始受到质疑。
量子力学研究微观世界的现象，如原子和分子的结构和行为，揭示了微观粒子的不确定性和波粒二象性。
而相对论则研究高速运动物体和引力场的效应，提出了时空的弯曲以及能量-质量等效应。
这些新的物理学理论和实验结果显示出经典物理学在某些极端条件下的局限性。
经典物理学难以解释微观粒子的行为，也无法完全描述高速运动和强引力场的现象。
物理学发展简史
物理学发展简史引言概述：物理学是自然科学的一个重要分支，研究物质的性质、运动和相互作用规律。
本文将从物理学的起源开始，逐步介绍物理学的发展历程，包括古代物理学、经典物理学、现代物理学以及当代物理学的发展。
一、古代物理学1.1 古希腊物理学的兴起古希腊哲学家们开始对自然现象进行观察和思考，提出了一些关于宇宙和自然的理论。
例如，毕达哥拉斯学派认为世界是由数字和几何形状构成的，而柏拉图则提出了“理念”和“物质”之间的关系。
1.2 亚里士多德的自然哲学亚里士多德对物质的性质和运动进行了深入研究，提出了“四元素”（土、水、火、气）的理论，并认为天体运动是由“天体之神”驱动的。
他的理论在中世纪成为主流观点。
1.3 阿拉伯物理学的传承阿拉伯学者在古希腊物理学的基础上进行了进一步的研究和发展，尤其是在光学和力学方面取得了重要成果。
他们的工作为欧洲文艺复兴时期的科学发展奠定了基础。
二、经典物理学2.1 牛顿力学的建立伽利略和牛顿的工作使得力学成为物理学的重要分支。
牛顿三大定律和万有引力定律为物理学提供了统一的理论框架，解释了物体的运动和天体的运动规律。
2.2 热学的发展热学的发展始于卡尔文和卡诺等科学家的研究，随后由卡尔·弗里德里希·高斯和鲁道夫·克劳修斯等人进一步完善。
他们提出了热力学定律和热力学循环，为工业革命的进展做出了重要贡献。
2.3 电磁学的兴起奥斯特和法拉第等科学家的研究奠定了电磁学的基础，而麦克斯韦的电磁场理论进一步推动了电磁学的发展。
电磁学的成就包括电磁波的发现和电磁感应定律的提出。
三、现代物理学3.1 相对论的提出爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论彻底改变了我们对时空和引力的认识。
狭义相对论解释了高速运动物体的行为，广义相对论则描述了引力的本质。
3.2 量子力学的建立普朗克和波尔等科学家的研究揭示了微观世界的奇妙规律，量子力学诞生。
量子力学描述了微观粒子的行为，其基本原理包括波粒二象性、不确定性原理等。
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物理学物理学研究宇宙间物质存在的各种主要的基本形式，它们的性质、运动和转化以及内部结构；从而认识这些结构的组元及其相互作用、运动和转化的基本规律。
地学和生命科学都是自然科学的重要方面，有重要的社会作用，但是像地球这样有生物的行星在宇宙中却是少见的，所以地学和生命科学不属于物理学范围。
当然，物理学所发现的基本规律，即使在地球现象和生命现象中，也起着重要作用。
物理学的各分支学科是按物质的不同存在形式和不同运动形式划分的。
人对自然界的认识来源于实践，而实践的广度和深度有着历史的局限性。
随着实践的扩展和深入，物理学的内容也不断扩展和深入。
新的分支学科陆续形成；已有的分支学科日趋成熟，应用也日益广泛。
早在古代就形成的天文学和起源于古代炼金术的化学，始终保持着独立的地位，没有被纳入物理学的范围。
在天文学和物理学之间、化学和物理学之间存在着密切的联系，物理学所发现的基本规律在天文现象和化学现象中也起着日益深刻的作用。
客观世界是一个内部存在着普遍联系的统一体。
随着物理学各分支科学的发展，人们发现物质的不同存在形式和不同运动形式之间存在着联系，于是各分支学科之间开始互相渗透。
物理学逐步发展成为各分支学科彼此密切联系的统一整体。
物理学家力图寻找一切物理现象的基本规律，从而去统一地理解一切物理现象。
这种努力虽然逐步有所进展，使得这一目标有时显得很接近；但与此同时，新的物理现象又不断出现，使这一目标又变得更遥远。
看来人们对客观世界的探索、研究是无穷无尽的。
以下大体按照物理学的历史发展过程来叙述物理学的发展及其内容。
经典力学经典力学研究宏观物体低速机械运动的现象和规律，宏观是相对于原子等微观粒子而言的。
人们在日常生活中直接接触到的物体常常包含巨量的原子，因此是宏观物体。
低速是相对于光速而言的。
最快的喷气客机的速度一般也不到光速的一百万分之一，在物理学中仍算是低速。
物体的空间位置随时间变化称为机械运动。
人们日常生活直接接触到的并首先加以研究的都是宏观低速的机械运动。
自远古以来，由于农业生产需要确定季节，人们就进行天文观察。
16世纪后期，人们对行星绕太阳的运动进行了详细、精密的观察。
17世纪J.开普勒从这些观察结果中总结出了行星绕日运动的三条经验规律。
差不多在同一时期，伽利略进行了落体和抛物体的实验研究，从而提出关于机械运动的初步的现象性理论，并把用实验验证理论结果的方法引入了物理学。
I.牛顿深入研究了这些经验规律和初步的现象性理论，发现了宏观低速机械运动的基本规律：包括三条牛顿运动定律和万有引力定律，为经典力学奠定了基础。
根据对天王星运行轨道的详细天文观察，并根据牛顿的理论，预言了海王星的存在；以后果然在天文观察中发现了海王星。
于是牛顿所提出的力学定律和万有引力定律被普遍接受了。
经典力学中的基本物理量是质点的空间坐标和动量。
一个力学系统在某一时刻的状态由它的每一个质点在这一时刻的空间坐标和动量表示。
对于一个不受外界影响，也不影响外界，不包含其他运动形式（如热运动、电磁运动等）的力学系统来说，它的总机械能就是每一个质点的空间坐标和动量的函数，其状态随时间的变化由总能量决定。
在经典力学中，力学系统的总能量和总动量有特别重要的意义。
物理学的发展表明，任何一个孤立的物理系统，无论怎样变化，其总能量和总动量数值是不变的，它们是守恒量。
这种守恒性质的适用范围已经远远超出了经典力学的范围，还没有发现它们的局限性。
在经典力学中出现了三个最普遍的基本物理概念：质量、空间和时间。
质量可以作为物质的量的一种度量，空间和时间是物质存在的普遍形式。
现有一切物理量的量纲原则上都可以由质量、空间、时间的量纲结合起来表达。
具有不同量纲的物理量之间存在着质的差异。
量纲在一定程度上反映物理量的质。
量纲相同的物理量的质可以相同，但未必一定相同。
在经典力学中，时间和空间之间没有联系。
空间向上下四方延伸，同时间无关；时间从过去流向未来，同空间无关。
因此，就存在绝对静止的参照系，牛顿运动定律和万有引力定律原来是在这种参照系中表述的。
相对于绝对静止的参照系作匀速运动的参照系称为惯性参照系。
任何一个质点的坐标，在不同的惯性参照系中取不同的数值，这种不同数值之间的变换关系称为伽利略变换。
在这种变换中，尺的长度不变，时钟运行的速度不变，经典力学基本规律的数学形式也不变。
利用力学实验方法，无法确定哪些惯性参照系是绝对静止的参照系，因而绝对静止的参照系就成了一个假设。
早在19世纪，经典力学就已经成为物理学中一个成熟的分支学科，它包含了丰富的内容。
例如：质点力学、刚体力学、分析力学、弹性力学、塑性力学、流体力学等。
经典力学的哈密顿正则方程已成为物理学中的重要方程，并应用到统计物理学、量子力学等近代物理学的理论中。
经典力学的应用范围，涉及到能源、航空、航天、机械、建筑、水利、矿山建设直到安全防护等各个领域。
当然，工程技术问题常常是综合性的问题，还需要许多学科进行综合研究，才能完全解决。
机械运动中，很普遍的一种运动形式是振动和波动。
声学就是系统研究这种运动的产生、传播、转化和吸收的分支学科。
声波是传递信息的重要媒介，而且常常是其中不可缺少的环节。
人的声带、口腔和耳就是声波的产生器和接收器。
人们通过声波传递信息。
有许多物体，不易为光波和电磁波透过，却能为声波透过。
利用声波研究这种物体的内部性质，例如利用声波在媒质中的传播特性研究地层结构和海洋深处及海底的现象和性质，就有优越性。
频率非常低的声波能在大气和海洋中传播到遥远的地方，因此能迅速传递地球上任何地方发生的地震、火山爆发或核爆炸的信息；频率很高的声波和声表面波已经用于固体的研究、微波技术、医疗诊断等领域；非常强的声波已经用于工业加工。
热学、热力学和经典统计力学热学研究热的产生和传导，研究物质处于热状态下的性质和这些性质如何随着热状态的变化而变化。
人们很早就有冷热的概念。
利用火是人类文明发展史中的一个重要的里程碑。
对于热现象的研究逐步澄清了关于热的模糊概念（例如：区分了温度和热量，发现它们是密切联系而又有区别的两个概念）。
在此基础上开始探索热现象的本质和普遍规律。
关于热现象的普遍规律的研究称为热力学。
到19世纪，热力学已趋于成熟。
能量可以有许多种存在形式，力学现象中物体有动能和位能。
物体有内部运动，因此有内部能量。
19世纪的系统实验研究证明：热是物体内部无序运动的能量的表现，因此称这种能量为内能，以前称作热能。
19世纪中期，J.P.焦耳等用实验确定了热量和功之间的定量关系，从而建立了热力学第一定律：宏观机械运动的能量与内能可以互相转化。
就一个孤立的物理系统来说，不论能量形式怎样相互转化，总的能量的数值是不变的，热力学第一定律就是能量守恒与转换定律的一种表现。
在S.卡诺研究结果的基础上，R.克劳修斯等提出了热力学第二定律。
它提出了一切涉及热现象的客观过程的发展方向，表达了宏观非平衡过程的不可逆性。
例如：一个孤立的物体，其内部各处的温度不尽相同，那么热就从温度较高的地方流向温度较低的地方，最后达到各处温度都相同的状态，也就是热平衡的状态。
相反的过程是不可能的，即这个孤立的、内部各处温度都相等的物体不可能自动回到各处温度不尽相同的状态。
应用熵的概念，还可以把热力学第二定律表达为：一个孤立的物理系统的熵不能随着时间的流逝而减少，只能增加或保持不变。
当熵达到最大值时，物理系统就处于热平衡状态。
热力学是一种唯象的理论。
深入研究热现象的本质，就产生了统计力学。
统计力学根据物质的微观组成和相互作用，研究由大量粒子组成的宏观物体的性质和行为的统计规律，是理论物理的一个重要分支。
宏观物体内部包含着大量的粒子。
要研究其中每一个分子在每一时刻的状态实际上办不到。
为了认识热现象的规律，也无需那么详细的知识。
统计力学应用统计系综的方法，研究大量粒子的平均行为。
20世纪初，J.W.吉布斯奠定了平衡态的统计力学的基础。
它的关于统计分布的基本假设是：对于一个具有给定能量的给定物理系统，各种可能的状态出现的几率是等同的。
热力学中的各种物理量以及它们之间的关系都可以用这种统计分布的平均值表达。
温度一方面同物体内部各分子无序运动的那部分能量有关，另一方面也决定了这种内部能量在物体内部运动状态之间的分布。
非平衡统计力学所研究的问题复杂，直到20世纪中期以后才取得了比较大的进展。
对于一个包含有大量粒子的宏观物理系统来说，无序状态的数目比有序状态的数目大得多，实际上多得无法比拟。
系统处于无序状态的几率超过了处于有序状态的几率。
孤立物理系统总是从比较有序的状态趋向比较无序的状态。
在热力学中，这就相应于熵的增加。
处于平衡状态附近的非平衡系统的主要趋向是向平衡状态过渡。
平衡态附近的主要非平衡过程是弛豫、输运和涨落。
这方面的理论逐步发展，已趋于成熟。
近20～30年来人们对于远离平衡态的物理系统如耗散结构等进行了广泛的研究，取得了很大的进展，但还有很多问题等待解决。
在一定时期内，人们对客观世界的认识总是有局限性的，认识到的只是相对的真理，经典力学和以经典力学为基础的经典统计力学也是这样。
经典力学应用于原子、分子以及宏观物体的微观结构时，其局限性就显示出来，因而发展了量子力学。
与之相应，经典统计力学也发展成为以量子力学为基础的量子统计力学。
经典电磁学、经典电动力学经典电磁学研究宏观电磁现象和客观物体的电磁性质。
人们很早就接触到电的现象和磁的现象，并知道磁棒有南北两极。
在18世纪，发现电荷有两种：正电荷和负电荷。
不论是电荷还是磁极都是同性相斥，异性相吸，作用力的方向在电荷之间或磁极之间的连接线上，力的大小和它们之间的距离的平方成反比。
在这两点上和万有引力很相似。
18世纪末发现电荷能够流动，这就是电流。
但长期没有发现电和磁之间的联系。
19世纪前期，H.C.奥斯特发现电流以力作用于磁针。
而后A.-M.安培发现作用力的方向和电流的方向以及磁针到通过电流的导线的垂直线方向相互垂直。
不久之后，M.法拉第又发现，当磁棒插入导线圈时，导线圈中就产生电流。
这些实验表明，在电和磁之间存在着密切的联系。
两个质点之间的万有引力沿着它们之间的连接线起作用。
两个电荷之间的作用力也是这样。
这些力曾经被认为是超距作用。
也就是说：这种力的传递既不需要时间，也不需要媒介。
但是在电和磁之间的联系被发现以后，就认识到电磁力的性质在一些方面同万有引力相似，另一些方面却又有差别。
为此法拉第引进了力线的概念，认为电流产生围绕着导线的磁力线，电荷向各个方向产生电力线，并在此基础上产生了电磁场的概念。
现在人们认识到，电磁场是物质存在的一种特殊形式。
电荷在其周围产生电场，这个电场又以力作用于其他电荷。
磁体和电流在其周围产生磁场，而这个磁场又以力作用于其他磁体和内部有电流的物体。
电磁场也具有能量和动量，是传递电磁力的媒介。