主题:物理学
物理学是一门自然科学，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。物理学是关于大自然规律的知识；更广义地说，物理学探索分析大自然所发生的现象，以了解其规则。
物理学是最古老的学术之一。在过去两千年里，物理学与化学、天文学都曾归属于自然哲学。直到十七世纪科学革命之后，物理学才成为一门独立的自然科学。物理学与其它很多跨领域研究有相当的交集，如生物物理学、量子化学等等。物理学的疆界并不是固定不变的，物理学里的创始突破时常可以用来解释这些跨领域研究的基础机制，有时还会开启崭新的跨领域研究。
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。
广义相对论是一种关于引力的理论，它在1907年到1915年由爱因斯坦完成。根据广义相对论，物质之间的引力来自于时空的弯曲。在广义相对论出现之前的200多年间，牛顿万有引力定律被广泛接受，它成功地解释了物质之间的引力作用。但是，实验和观测都显示，爱因斯坦对引力的描述能够解释多个由牛顿定律无法解释的现象，比如水星和其他行星轨道的反常的进动。广义相对论还预言了一些关于引力的显著效应，比如引力波和引力透镜效应，还有引力场引发的时间膨胀。很多预言都已经被实验所证实，还有一些正在探索中。广义相对论已经成为现代天体物理学的重要工具。它提供了现在理解黑洞的基础。其强大的引力也使一些天体发射出强烈的辐射。广义相对论也是宇宙学的标准大爆炸模型的理论框架中的一部分。然而，到现在仍然有大量的问题没有解决，其中最根本的是广义相对论如何和量子力学结合而产生一个完整一致的量子引力理论。
电磁波谱包含电磁辐射所有可能的波长。特定波长的电磁波的能量 λ（在真空中）与频率 ν 和光子能量 E 有关。波长与频率成反比，波长越大，频率越小，反之，频率越大，波长越小，其乘积是一个常数即光速c。另外，电磁波的能量与频率成正比，系数为普朗克常量h。电磁波谱频率从低到高为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线，可见光只是电磁波谱中一个很小的部分。图为电磁波谱特性图，描绘波谱了种类、波长、频率、发散温度。
氢原子拥有一个质子和一个电子，是一个的简单的二体系统。系统内的作用力只相依于二体之间的距离，是反平方连心力。我们不需要将这反平方连心力二体系统再加理想化，简单化。描述这系统的（非相对论性的）薛定谔方程式有解析解，也就是说，解答能以有限数量的常见函数来表达。满足这薛定谔方程式的波函数可以完全地描述电子的量子行为。我们可以这样说，在量子力学里，没有比氢原子问题更简单，更实用，而又有解析解的问题了。所推演出来的基本物理理论，又可以用简单的实验来核对。所以，氢原子问题是个很重要的问题。
磁单极子：在最初宇宙、高能量的时期，粒子有否带有磁荷？若有，则为何现在那么难侦测到它们？现在有没有任何磁单极子仍旧存在？（保罗·狄拉克指出，某种磁单极子的存在可以解释电荷量子化）。
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