物理学
物理学（physics）は、自然界に現れる物質・エネルギー・空間・時間と、それらの相互作用を、観測・実験と数学によって研究する自然科学の一分野である。
物理学の対象
物理学は、物体の運動、力、熱、光、電気、磁気、原子、素粒子、宇宙など非常に広い対象を扱う。対象の大きさも、素粒子より小さな尺度から宇宙全体まで及ぶ。
主な分野
| 分野 | 主な対象 |
|---|---|
| 古典力学 | 物体の運動、力、エネルギー |
| 電磁気学 | 電荷、電場、磁場、電磁波 |
| 熱力学 | 熱、仕事、温度、エントロピー |
| 相対性理論 | 高速運動、重力、時空 |
| 量子力学 | 原子・電子など微視的世界 |
| 素粒子物理学 | 物質を構成する基本粒子と相互作用 |
| 宇宙論 | 宇宙の起源、進化、大規模構造 |
理論と実験
物理学では、観測や実験から規則性を見いだし、それを数学的な法則として表現する。理論は新しい現象を予測し、実験はその予測を検証する。両者の往復によって理論は改良される。
数学との関係
物理学の法則は方程式で表されることが多い。特に微分、積分、線形代数学、確率は現代物理学の重要な道具である。