知識導航
物理學一詞起源於古希臘，原意是指自然，古代時的歐洲人稱呼物理學為「自然哲學」，我國最早見於明末清初科學家方以智的百科全書式著作《物理小識》。
中國物理學之父——吳大猷
物理學是一門自然科學，是研究物質世界最基本的結構、最普遍的相互作用、最一般的運動規律及所使用的實驗手段和思維方法的自然科學，更廣義地說，物理學是對於大自然的研究分析，目的是為了要明白宇宙的行為。
物理學是最古老的學術之一，在過去的2000多年，物理學與哲學、化學等經常被混淆在一起，相提並論。直到16世紀科學革命之後，才成為一門現代科學。現在，物理學已成為自然科學中最基礎的學科之一。物理理論通常是以數學的形式表達出來。經過大量嚴格的實驗驗證的物理學規律被稱為物理定律。然而如同其他很多自然科學理論一樣，這些定律不能被證明，其正確性只能靠反覆的實驗來檢驗。物理學對我們的日常生活影響深遠，這是因為物理學的突破時常會造成新科技的出現，物理學的新點子很容易會引起其他學術領域產生共鳴。例如，在電磁學的進展，直接地導致像電視、電腦、家用電器等新產品的出現，大幅度地提升了整個社會的生活水平；核裂變的成功，使得核能發電實現。
核能發電
我國早期的物理學思想可以追溯到秦朝，其中的「元素」與「原子」論，是我國最早的物質本原思想。我國的「元氣學說」，是古代的哲人們期望將世界萬物都歸結為一種統一的物質，認為世界應該是由一種連續分布於整個空間的物質所構成，而不像「五行說」是各種元素的組合。在道和太極的思想指導下，逐漸形成並發展成為在中國古代自然觀中重要的、佔主流地位的元氣說。元氣說注重物質連續與不連續的相互統一，強調事物間的相互聯繫和相互轉化。符合自然界的真實變化，與自然本性更接近。但元氣說終究是一種思辨理論，沒有實驗、數學等科學方法的配合，長期停留在推測、玄想階段，致使我國沒有走上近代科學的道路。
中國五行理論示意圖
在中世紀的1000多年中，歐洲的科學受到神學的束縛，宗教勢力把古人的學說絕對化，不容違犯。原來限於當時歷史條件不完整的認識，其中包括亞里斯多德「有不動的推動者才有運動」的觀點和託勒密的地心學說，這時成為阻礙科學進步的教條。無數的科學家和宗教思想不斷鬥爭，促進了科學緩慢的發展。
陰陽學說
陰陽是中國古代哲學的一個範疇。陰陽的最初含義是表示陽光的向背，向日為陽，背日為陰。後來，人們把自然界和社會上一切對立的現象抽象為陰陽，用陰陽相互變化的概念來解釋自然界兩種對立和相互消長的物質勢力，經常用來解釋天文氣象、四季變化、萬事萬物興衰等自然現象。陰陽對立統一運動，是自然界一切事物發生、發展、變化及消亡的根本原因，是自然界一切事物運動變化的規律。陰陽的對立和消長是宇宙的基本規律。
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託勒密
歐洲文藝復興以後出現了工業革命，物質生產的需求推動科學技術的不斷進步，資本主義的生產方式已逐漸形成，遠洋航行和探險事業應運而生，加上中國的造紙術、火藥、指南針、印刷術等先後傳入歐洲。達·文西研究過斜拋體和自由落體的運動，以及摩擦對物體運動的影響，還作過鐵絲的拉伸強度試驗。烏巴爾迪利用虛速度列出平衡條件。亞里斯多德在前人研究的基礎上，提出地上萬物由土、水、氣、火四種元素組成，月層以上的天體由「以太」組成，而元素又由冷、熱、幹、溼這四種更基本的基質構成。畢達哥拉斯認為世界是一個超感性世界，是一個「數」的世界。數是萬物本原，有了一個一個的數，才有了幾何上的點，有了點才有線、面和立體，有了立體才有土、水、氣、火四種元素等。米利都學派的留基伯（公元前500—前440）和他的學生德謨克利特，接受了畢達哥拉斯的超感性世界的認識，同時把微觀的幾何點同「存在」結合起來，認為「存在」是不可分的、不變的、球形的，並將「存在」取名為原子，後來發展了這一學說，認為原子本身不僅僅有形式上的差別，還有大小和質量的不同，只要不遇到任何阻抗，原子在虛空中以同樣的速度運動著，由於原子內部的原因，原子在運動中會發生偏斜，由於這種偏斜使原子產生渦旋運動。這一時期的思想擺脫了宗教的束縛，科學得到了前所未有的發展，人類文明向前跨出了一大步。
中國古代四大發明之「指南針」——司南
知識擴展
方以智
中國物理學第一人方以智，是明末清初的哲學家、科學家。他於明末崇禎十三年中進士，官檢討，明後逃到兩廣以賣藥自給。早期方以智家庭富裕，生活無憂，酷愛自然科學知識，後到北京廣泛接觸傳教士，學習西學，經過孜孜不倦的努力，加上個人的天賦較高，他終於在哲學和科學兩方面都取得了很大成就，達到了相當的高度，主要著作有《物理小識》。
他在學習西學時並不是全部吸收而是有自己的思考，在許多領域都有自己的獨到見解，他曾把學術分為三類，其中提到最多的是「通幾」，就是對事物發生根本原因的探討，而質測則要求腳踏實地考察事物變化原因，按特性予以整理分類，總結驗證已知規律，預測未來發展變化，通幾與質測是從研究目的和研究方法著眼對學術活動所做的分類，在我國這種分類是方以智的獨創。
天文學方面，方以智結合中國傳統的天文學和當時傳教士傳入的西方天文學，討論了地心學說、九重天說、黃赤道、歲差、星宿、日月食、曆法等天文學問題。他酷愛天文學，經常追蹤西方天文學最新進展，例如他在討論天體運動軌道問題時，就曾根據西方用望遠鏡觀天發現金星有周相變化的事實，提出了金星、水星繞太陽運行的正確猜測。物理學方面，方以智更有諸多創見。他從氣—元論自然觀出發，提出一種樸素的光波動學說，他對於光的反射和折射，對於聲音的發生、傳播、反射、隔音效應，對於色散，對於煉焦、比重、磁效應等諸多問題的記述，都是領先於同時代人的。