Theoretical Physics
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理论物理 Theoretical Physics ; Theoretical Physics Preprint Library ; TheoPhys ; Theoretical Phy
理论物理学通过为现实世界建立数学模型来试图理解所有物理现象的运行机制。通过“物理理论”来条理化、解释、预言物理现象。丰富的想像力、精湛的数学造诣、严谨的治学态度,这些都是成为理论物理学家需要培养的优良素质。例如,在十九世纪中期,物理大师詹姆斯·麦克斯韦觉得电磁学的理论杂乱无章、急需整合。尤其是其中许多理论都涉及超距作用(action at a distance)的概念。麦克斯韦对于这概念极为反对,他主张用场论来解释。例如,磁铁会在四周产生磁场,而磁场会施加磁场力于铁粉,使得这些铁粉依著磁场力的方向排列,形成一条条的磁场线;磁铁并不是直接施加力量于铁粉,而是经过磁场施加力量于铁粉;麦克斯韦尝试朝着这方向开辟一条思路。他想出的“分子涡流模型”,借用流体力学的一些数学框架,能够解释所有那时已知的电磁现象。更进一步,这模型还展示出一个崭新的概念——电位移。由于这概念,他推理电磁场能够以波动形式传播于空间,他又计算出其波速恰巧等于光速。因此,麦克斯韦断定光波就是一种电磁波。