A. 物理學的研究范圍
力學
運動學
振動學
波動學
光學
磁場
電場
恆定電流
交變電流
現代物理學
廣義相對論
狹義相對論
第一節 強相互作用力的實質
強相互作用力乃是讓強子們結合在一塊的作用力，人們認為其作用機制乃是核子間相互交換介子而產生的。
而其實，強子們之間的相互作用實際上乃是誇克團體與誇克團體之間的相互作用，而誇克團體之間的相互作用則必然乃誇克與誇克之間相互作用的剩餘。而誇克之間的相互作用我們已知它是未飽和游空子重合體之間相互作用的延伸，這才是真正的強相互作用之作用機制。
大約地說，當誇克們結合成為強子時，其結構已經較為嚴密完整，可是，如果強子之間發生了強烈的撞擊作用，那麼各強子原來的結構則定會遭到破壞，因此，各強子中的大小誇克們則自然會重新產生相互的作用而結合在一塊；這，正就是強相互作用的現象。
而說到底，強相互作用的實質乃是由於未飽和游空子重合體之中心體因其綜合循環體的未飽和而通過靜空子中間體滲透出中心極性而與別的未飽和游空子重合體之外層循環體產生相互吸引，並且自身的循環體同理也受到對方中心體吸引，因而它們之間則產生了強烈的相互作用從而形成了各種層次的聯合構成體，而強相互作用則乃是其中一個層次上的聯合相互作用而已。
第二節 電磁相互作用力的實質
電磁相互作用力乃是帶電荷粒子或具有磁矩粒子通過電磁場傳遞著相互之間的作用。
電場和磁場的實質我們在前面已經了解：電場乃是游空子循環體的循環變化在周圍靜空子的中間體中引起極性感應激盪並傳遞開去。而磁場則是電場因電源的運動而呈現出不同的狀態而已。並且我們還知道，電場和磁場實際上也是一種電磁波，不過乃是頻率及高的電磁波。
而電磁波能夠對許多東西產生作用並使之發生結構狀態的改變（如光照能使物體升溫、無線電波能在導線中推動電子而形成電流等等），這是因為任何有質的東西皆由游空子所構成，而任何游空子皆處在靜空子之中並與靜空子共用中間體；於是，電磁波━━即靜空子中間體的極性感應激盪自然會影響游空子從而或多或少地影響了游空子構成體的整體狀態。所以，電磁作用的范圍其實是很廣的。
那麼帶電荷體與帶電荷體之間的相互作用具體是怎樣進行的呢？
電荷無非分為正負兩種，我們先說異種電荷，即正負電荷之間的相互作用吧。
正負電荷乃是通過各自所產生的電場來進行相互作用的。那麼首先請問：既然異種電荷是相互吸引的，可為什麼卻不常看到正負電荷直接接觸進行相互作用並結合在一起呢？
正因為，據我們所知電荷的實質乃是物質基元游空子的循環體或游空子重合體外層的循環體在循環時對外表現出來的極性激盪。這激盪造成周圍靜空子中間體的極性感應激盪即是所謂的電場。而正負電荷的區別則不過是循環體循環方向的左右旋不同而已。那正負電荷的電場，則乃區別於極性激盪的相位剛好相反。總之，正負電荷皆起源於同一極性體（即游空子循環體），其區別只是極性體循環的方向相反而已。於是既然如此，當正負電荷直接接觸時，實際上則是相同的極性體在接觸；而相同的極性體是相互排斥的，因此正負電荷不能夠靠在一起直接進行著相互間的吸引作用而只能通過電磁波來進行著彼此間的作用。
這個問題正好又從另一個角度來說明我們這理論之正確與完善。
那麼，正負電荷應是如何通過電場來產生相互作用的呢？
由於，電荷所形成的電場實際上乃是電荷激發空間體而產生的那極高頻電磁波，而發射電磁波的東西則必然會受到周圍空間體（即靜空子群）對它的反作用力，那發射極高頻電磁波的電荷體所受的反作用力則當然會更加明顯。只是，因為電荷體乃是向各個方位同時激發電磁波的，因此電荷體所受的各個方向的反作用力則相互抵消。
可是，當空間里同時有正負電荷時，雖然正負電荷所形成的電場之感應激盪相位相反，但由於在它們倆之間其激盪傳播的方向亦相反，故其相位反而是相同的。於是，在它們之間的兩端，正負電荷激盪周圍每一個靜空子時都得到對方傳過來的激盪波的幫助，因此，在它們之間的這兩邊，靜空子群對它們倆的反作用力自然會減少許多，於是兩個帶電荷體便會被自己另一邊的較強的靜空子反作用力推向對方而表現出異性電荷相吸引的特性。
而如果空間里同時放置的是同種的電荷，那麼由於同種電荷所形成的電場之感應激盪的相位是相同的，但由於它們倆之間激盪的方向相反，故相位變成了相反，於是在它們之間的這邊激盪靜空子反而會受到額外的阻力，因此它們之間的這兩端靜空子對它們倆的反作用力則比雙方另一邊靜空子對它們的反作用力更大，兩個帶電荷體便會被推斥開而表現出同種電荷相斥的特性來。
當然，空間里的電荷靠得越近，則各自激盪靜空子時受到對方幫助或阻礙的程度則越強；反之，則越弱。
由於，磁場和電場只是外表形式上的不同而已，它們並沒有什麼本質上的區別。所以，磁性體與磁性體之間的相互作用原理與上述那電荷之間相互作用的原理是一個樣的，而電荷在磁場中與磁場的相互作用，其原理在本質上也與上述的原理相同。因此，我們在這里便不需要去討論那些細節性的問題了。
總之，電磁相互作用之實質乃是由於各帶電體之電場的交叉作用而使空間基元靜空子對帶電體各個方位的電磁場激發產生不同的反作用，於是帶電體各個方位在空間體不平衡的反作用力的作用下，產生了帶有方向性的力的作用。
電磁相互作用力的實質我們已經清楚，接下來我們要談的是弱相互作用力的問題。
第三節 弱相互作用力的實質
弱相互作用，主要表現在粒子的衰變過程。
弱相互作用的實質是什麼呢？
我們論述過，在宇宙的大循環中，所有的物質基元「游空子」皆隨著大循環的進程而緩慢地增加了內部循環的速度。而這速度的增加乃是因為游空子與所經過的一個個靜空子產生相互作用的結果，於是，如果是單個獨立的游空子，那麼它所受到的靜空子的作用力便會由於乃是1：1相互作用的關系而顯得比較強；如果是重合游空子，則由於相互作用乃是一個靜空子同時與多個游空子的相互作用，故其中的每一個游空子所受到的靜空子的作用力便會比較弱，於是其內部循環速率的增加自然會更加緩慢。
總之，隨著時間的推移，宇宙中所有游空子的內部循環都會緩慢地逐漸加快，而單個獨立的游空子與重合游空子中的游空子則乃是其加快的速度有所不同而已；並且，游空子重合體所含的游空子數越多，則它裡面的每一個游空子的內循環加速便越慢。
那麼，這現象對於各種粒子的結構是否會造成影響呢？
因為各種粒子皆由游空子所構成，所以游空子內部循環的加速當然多少會影響各粒子的內部結構。可是，由於各粒子原本已有一套完整的內部循環系統，於是如果要讓整個系統產生結構上的變化，那麼游空子的內循環速度當然需要加速到一定的程度，所以，各粒子中那游空子內部緩慢的循環加速，並不能夠在每一個時刻都使粒子產生結構上的變化。而如果要實現這結構上的變化，那當然得需要循環加速的不斷積累。而這積累過程的長或短，當然取決於各粒子內部的結構情況（包括各游空子原有內部循環的快慢）。
我們知道，電子乃是飽和的游空子重合體，因此電子的內循環加速自然會非常的緩慢，而這，正是電子壽命很久遠的根本原因。
當放射性物質之原子核內的各游空子之內部循環隨著宇宙大循環的進程（也即是隨著時間的推移）被加速到一定的程度時，本來就較不穩定的大原子核的結構（大家知道，原子核的增大是有著極限的，一般情況原子核越大則越不穩定）則容易受到一定的破壞，於是核內的一些游空子重合體便會脫離出來而合成新的小粒子跑了出去，並伴隨著靜空子的受激而產生γ射線，而那變故後的原子核則重新形成一個新的結構形式從而完成了一次衰變的過程。於是，由於放射作用的消耗，原子核中各游空子的內循環則會慢了下來，回到本來的狀態並開始走向新的衰變過程。而這，正就是弱相互作用的實質。
歸根結底，弱相互作用乃是物質基元「游空子」與眾多的空間基元「靜空子」因為經過不斷的相互作用而導致游空子內部循環加速到一定的程度而最後導致物質結構的變化。也正因為如此，所以粒子的衰變只取決於時間的進程而與其他的種種因素（如化學作用和物理作用）統統無關。
好，接下來我們要談的乃是萬有引力之問題了。
第四節 萬有引力的實質
萬有引力，乃任何有質體（即有質量之物）之間的相互吸引力。那麼，這力是如何產生的？其實質又是什麼呢？
對於較小的粒子來說，萬有引力作用並不明顯；但對於較大的物體，其作用則是很明顯的。我們這世界上的所謂重量，便源於萬有引力。
現在，就讓我們用已經知曉的物質與時空的知識去認識萬有引力的實質吧。
我們已經知道，宇宙中所有的物質皆由游空子或游空子重合體所構成；而所有的游空子及游空子重合體，在其循環體之中那極性最弱之處，其中心體的負空體極性則會很容易地滲透了出來。並且，隨著循環體的循環變化，這滲透出來的中心體極性在每一個方位上則會產生相應的強弱變化；於是周圍的靜空子中間體便會受此影響而產生出了極性感應激盪。結果，這靜空子的感應極性激盪則一個感測一個地傳播開去，形成了感應極性激盪之「場」，這「場」不過是一份份空間基元的感應極性激盪罷了。
這就是說：任何物質，其四周圍的空間都會產生中心體極性之感應激盪。雖然，這由滲透出來的極性所引起的激盪較弱，但如果質量增大，則由於疊加效應，便會有所加強。
由於靜空子中間體的極性感應激盪實際上只能是感應正空體在起主導的作用，因而與感應源起相互作用的則只能是靜空子中間體中的感應正空體；因此，游空子循環體（屬於正空體極性）與被感應的靜空子的相互作用則乃是相排斥的作用（符合了電磁作用之原理），而游空子中心體（屬於負空體極性）與被感應的靜空子的相互作用則應該是相互吸引的。於是，當有質體與有質體處在空間里的時候，不管它們是否為帶電體(非帶電體乃有質體自身循環體所激發的兩種電場相互抵消，故循環體沒有與空間產生相互作用力)，它們周圍那中心體極性滲透而形成的感應激盪則皆存在著；而在它們之間，由於雙方那感應激盪的方向相反，因而感應激盪起來更加困難，因此在它們之間雙方受到的被感應靜空子的反作用力更大，而這反作用力由於乃是吸引的，所以雙方則呈現相互吸引的現象━━這正是萬有引力作用之實質及過程。
如果撇開感應激盪源與空間體的作用機制，我們可以看到，構成萬有引力場的這中心體極性感應激盪與構成電荷之電場的循環體極性感應激盪並沒有本質的不同。由於，形成萬有引力場的中心體極性乃是以吸引的方式開始感應靜空子之中間體的，而形成負電荷之電場的循環體則乃是以排斥的方式開始感應靜空子之中間體的；因而兩者所形成的極性感應激盪之相位則剛好相反。而我們在前面已知，正負電荷之電場的區別乃是其極性感應之相位的相反而已；因此，從激盪波的本身來看，萬有引力之場等同於非常微弱的正電荷之電場。
人們應記得，牛頓之萬有引力計算公式與庫侖之電荷相互作用力計算公式是何其的相象，其中的緣故，正乃上述之道理。
至於萬有引力與有質體之質量及距離的關系，則比較容易理解：質量大，則有質體之中心體的數量多，於是靜空子之極性感應激盪由於疊加的效應則越強，於是萬有引力作用越強烈；而有質體之間的距離加大了，則由於感應極性激盪隨著向外的傳遞因會受到靜空子之循環體及中心體等的干擾而將逐漸地變弱，因此兩物之萬有引力的作用則會隨之而變弱。
終於，宇宙中最基本的四種自然力的作用本質我們都已清楚。於是，我們現在便可以對它們進行概括和統一了。
第五節 四種自然作用力的統一
總之，自然界的四種基本相互作用力，皆源於物質基元游空子與空間基元靜空子之間或物質基元與物質基元再加上空間基元三者之間的相互作用。而它們之間的所有的相互作用，說到底乃是兩種空間狀態「正空體」與「負空體」的相互作用。而這兩種「密度」不同、相對於中間態呈對偶正負極性的空間體之相互作用,則最終來源於宇宙的最根本的規則：即━━平衡趨勢。而正是這「平衡趨勢」，導致了正負空體的極性吸引；而正空體與正空體、負空體與負空體之間的相互排斥，則乃是因為逆「平衡趨勢」所導致。因此，最後我們可以得出結論：自然界的強相互作用力、電磁相互作用力、弱相互作用力、萬有引力，全皆起源於「平衡趨勢」之作用及逆「平衡趨勢」之作用。宇宙正是在「平衡趨勢」與逆「平衡趨勢」的雙重作用下，不斷地進行著循環變化的過程。所以，她是永恆的、並且是美麗的。
宇宙的四種自然作用力在這里終於得到了終極高度的統一。就這一結果，卻已是多少物理學家多年來的夢想。
B. 以下內容不屬於物理學研究范疇的是( )a.物體的運動b.光的傳播c.人類基因的組
A、物質的組成與結構，屬於化學研究的范疇，故選項錯誤．
B、宏觀物體的運動，屬於物理學領域研究的內容，不屬於化學研究的范疇，故選項正確．
C、物質的性質，屬於化學研究的范疇，故選項錯誤．
D、物質的製取與用途，屬於化學研究的范疇，故選項錯誤．
故選：B．
C. 物理學主要研究的范疇與目標是什麼
在物理學里，很多千變萬化、無奇不有的現象，都可以用更簡單的的現象來做合理的描述與解釋。物理學致力於追根究底，發掘可觀測現象的根本原因，並且試圖尋覓這些原因的任何連結關系。物理學是一門基礎科學（fundamental science），研究主宰這些自然現象的基本定律是個很重要的目標。許多其它學術領域，像化學、生物學，地質學，工程學等等，所涉及的物質系統都遵守物理定律。 舉例而言，古希臘人知道像琥珀一類的物質，當與毛皮磨擦時，會出現吸引力，使得這兩種磨擦物互相吸引。這性質後來稱為電性。在十七世紀，學者開始慎密地研查這性質。古中國人觀測到某些石頭（磁石），會通過某種看不見的作用力互相吸引。這性質後來稱為磁性。也是在十七世紀，學者開始嚴格地窮究。經過燃膏繼晷、廢寢忘食的努力，物理學者終於明白了這兩種自然現象的基本原因——電和磁。但是，在二十世紀，經過更高深的研究，物理學者發現這兩種作用力是電磁力的兩個不同方面。今天，這統一各種各樣作用力的程序仍舊方興未艾，物理學者認為電磁力和弱核力是電弱作用（electroweak interaction）的兩個不同方面。物理學者的終極目標是找到一個完美的萬有理論，能夠解釋大自然的一切本質。
D. 物理學具體是什麼
物理學是一門自然科學，注重於研究物質、能量、空間、時間，尤其是它們各自的性質與彼此之間的相互關系。物理學是關於大自然規律的知識；更廣義地說，物理學探索分析大自然所發生的現象，以了解其規則
物理學是最古老的學術之一。在過去兩千多年間，物理學與化學、天文學都歸屬於自然哲學的范疇，直到十七世紀歐洲的科學革命之後，物理學才從自然哲學中獨立出來，成為了一門自然科學。物理學與其它很多跨領域研究有相當的交集，如量子化學、生物物理學等等。物理學的疆界並不是固定不變的，物理學里的創始突破時常可以用來解釋這些跨領域研究的基礎機制，有時還會開啟嶄新的跨領域研究。
物理學是自然科學中最基礎的學科之一。經過嚴謹思考論證，物理學者會提出表述大自然現象與規律的假說，倘若這假說能夠通過大量嚴格的實驗檢驗，則可以被歸類為物理定律，但正如很多其他自然科學理論一樣，這些定律不能被證明，其正確性只能靠著反復的實驗來檢驗[7]。
通過創立新理論與發展新科技，物理學對於人類文明有極為顯著的貢獻。例如，由於電磁學的快速進展，電燈、電動機、家用電器等新產品紛紛涌現，人類社會的生活水平也得到大幅提升。由於核子物理學日趨成熟，核能發電不再是藍圖構想，但引致的安全問題也使人們意識到地球的脆弱。
物理學涵蓋廣泛的自然現象，從微乎其微的基本粒子（像：誇克、中微子、電子）到龐大無比的超星系團都是研究對象。很多千變萬化、無奇不有的現象，都可基於更基礎的現象來做合理的描述與解釋。物理學是一門基礎科學。物理學者致力於追根究底，發掘這些現象的根本原因，並試圖尋覓這些原因之間的任何連結關系。這些經過物理學者近百年努力所得到的結果，可以大致歸納為一些明確的基礎定律。其它許多學術領域，像生物學、化學、地質學、工程學等等，所涉及的物質系統都遵守這些基礎定律。但是，這些基礎定律仍不完全。物理學對於自然現象所給出的描述與解釋，只是最好的近似事實，而不是完全的絕對事實。
舉例而言，古希臘人知道像琥珀一類的物質，當與毛皮磨擦時，會出現吸引力，使得這兩種磨擦物互相吸引。這性質後來稱為電性。在十七世紀，學者開始慎密地研查這性質。另外，在亞洲大陸的那一端，古中國人觀測到某些石頭（磁石），會通過某種看不見的作用力互相吸引。這性質後來稱為磁性。也是在十七世紀，學者開始嚴格地窮究其起因。經過燃膏繼晷、廢寢忘食的努力，物理學者終於明白了這兩種自然現象的基本成因——電和磁。但是，在二十世紀，經過更深入的研究，物理學者發現這兩種作用力是電磁力的兩種不同表現。今天，這統一各種各樣作用力的程序仍舊方興未艾，物理學者認為電磁力和弱核力是弱電相互作用的兩種不同表現。物理學者的終極目標是找到一個完美的萬有理論，能夠解釋大自然的一切本質。
E. 物理學的都是什麼
物理學是研究物質運動最一般規律和物質基本結構的學科。作為自然科學的帶頭學科，物理學研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質最基本的運動形式和規律，因此成為其他各自然科學學科的研究基礎。它的理論結構充分地運用數學作為自己的工作語言，以實驗作為檢驗理論正確性的唯一標准，它是當今最精密的一門自然科學學科。
物理學研究的領域可分為下列四大方面:
1. 凝聚態物理：研究物質宏觀性質，這些物相內包含極大數目的組元，且組員間相互作用極強。最熟悉的凝聚態相是固體和液體，它們由原子間的鍵和電磁力所形成。更多的凝聚態相包括超流和波色-愛因斯坦凝聚態(在十分低溫時，某些原子系統內發現);某些材料中導電電子呈現的超導相;原子點陣中出現的鐵磁和反鐵磁相。凝聚態物理一直是最大的的研究領域。歷史上，它由固體物理生長出來。1967年由菲立普·安德森最早提出，採用此名。
2. 原子、分子和光學物理：研究原子尺寸或幾個原子結構范圍內，物質-物質和光-物質的相互作用。這三個領域是密切相關的。因為它們使用類似的方法和有關的能量標度。它們都包括經典和量子的處理方法;從微觀的角度處理問題。原子物理處理原子的殼層，集中在原子和離子的量子控制;冷卻和誘捕;低溫碰撞動力學;准確測量基本常數;電子在結構動力學方面的集體效應。原子物理受核的影晌。但如核分裂，核合成等核內部現象則屬高能物理。 分子物理集中在多原子結構以及它們，內外部和物質及光的相互作用，這里的光學物理只研究光的基本特性及光與物質在微觀領域的相互作用。
3. 高能/粒子物理：粒子物理研究物質和能量的基本組元及它們間的相互作用;也可稱為高能物理。因為許多基本粒子在自然界不存在，只在粒子加速器中與其它粒子高能碰撞下才出現。據基本粒子的相互作用標准模型描述，有12種已知物質的基本粒子模型(誇克和輕粒子)。它們通過強，弱和電磁基本力相互作用。標准模型還預言一種希格斯-波色粒子存在。
4. 天體物理：天體物理和天文學是物理的理論和方法用到研究星體的結構和演變，太陽系的起源，以及宇宙的相關問題。因為天體物理的范圍寬。它用了物理的許多原理。包括力學，電磁學，統計力學，熱力學和量子力學。1931年卡爾發現了天體發出的無線電訊號。開始了無線電天文學。天文學的前沿已被空間探索所擴展。地球大氣的干擾使觀察空間需用紅外，超紫外，伽瑪射線和x-射線。物理宇宙論研究在宇宙的大范圍內宇宙的形成和演變。愛因斯坦的相對論在現代宇宙理論中起了中心的作用。20世紀早期哈勃從圖中發現了宇宙在膨脹，促進了宇宙的穩定狀態論和大爆炸之間的討論。1964年宇宙微波背景的發現，證明了大爆炸理論可能是正確的。大爆炸模型建立在二個理論框架上:愛因斯坦的廣義相對論和宇宙論原理。宇宙論已建立了ACDM宇宙演變模型;它包括宇宙的膨脹，黑能量和黑物質。 從費米伽瑪-射線望運鏡的新數據和現有宇宙模型的改進，可期待出現許多可能性和發現。
物理學（Physics）：物理現象、物質結構、物質相互作用、物質運動規律
物理學研究的范圍 ——物質世界的層次和數量級
空間尺度：
原子、原子核、基本粒子、DNA長度、最小的細胞、太陽山哈勃半徑、星系團、銀河系、恆星的距離、太陽系、超星系團等。人蛇吞尾圖形象地表示了物質空間尺寸的層次。
微觀粒子Microscopic：質子 10⁻¹⁵ m
介觀物質mesoscopic
宏觀物質macroscopic
宇觀物質cosmological 類星體 10²⁶m
時間尺度：
基本粒子壽命 10⁻²⁵s
宇宙壽命 10¹⁸s
按空間尺度劃分：量子力學、經典物理學、宇宙物理學
按速率大小劃分： 相對論物理學、非相對論物理學
按客體大小劃分：微觀、介觀、宏觀、宇觀
按運動速度劃分： 低速，中速，高速
按研究方法劃分：實驗物理學、理論物理學、計算物理學
分類簡介
●牛頓力學(Mechanics)與理論力學(Rational mechanics)研究物體機械運動的基本規律及關於時空相對性的規律
●電磁學(Electromagnetism)與電動力學(Electrodynamics)研究電磁現象，物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律
●熱力學(Thermodynamics)與統計力學(Statistical mechanics)研究物質熱運動的統計規律及其宏觀表現
●相對論(Relativity)研究物體的高速運動效應以及相關的動力學規律
●量子力學(Quantum mechanics)研究微觀物質運動現象以及基本運動規律
此外，還有：
粒子物理學、原子核物理學、原子與分子物理學、固體物理學、凝聚態物理學、激光物理學、等離子體物理學、地球物理學、生物物理學、天體物理學等等。
研究領域
物理學研究的領域可分為下列四大方面：
1.凝聚態物理——研究物質宏觀性質，這些物相內包含極大數目的組元，且組員間相互作用極強。最熟悉的凝聚態相是固體和液體，它們由原子間的鍵和電磁力所形成。更多的凝聚態相包括超流和波色-愛因斯坦凝聚態（在十分低溫時，某些原子系統內發現）；某些材料中導電電子呈現的超導相；原子點陣中出現的鐵磁和反鐵磁相。凝聚態物理一直是最大的的研究領域。歷史上，它由固體物理生長出來。1967年由菲立普·安德森最早提出，採用此名。
2.原子，分子和光學物理——研究原子尺寸或幾個原子結構范圍內，物質-物質和光-物質的相互作用。這三個領域是密切相關的。因為它們使用類似的方法和有關的能量標度。它們都包括經典和量子的處理方法；從微觀的角度處理問題。原子物理處理原子的殼層，集中在原子和離子的量子控制；冷卻和誘捕；低溫碰撞動力學；准確測量基本常數；電子在結構動力學方面的集體效應。原子物理受核的影晌。但如核分裂，核合成等核內部現象則屬高能物理。 分子物理集中在多原子結構以及它們，內外部和物質及光的相互作用，這里的光學物理只研究光的基本特性及光與物質在微觀領域的相互作用。
3.高能/粒子物理——粒子物理研究物質和能量的基本組元及它們間的相互作用；也可稱為高能物理。因為許多基本粒子在自然界不存在，只在粒子加速器中與其它粒子高能碰撞下才出現。據基本粒子的相互作用標准模型描述，有12種已知物質的基本粒子模型（誇克和輕粒子）。它們通過強，弱和電磁基本力相互作用。標准模型還預言一種希格斯-波色粒子存在。現正尋找中。
4.天體物理——天體物理和天文學是物理的理論和方法用到研究星體的結構和演變，太陽系的起源，以及宇宙的相關問題。因為天體物理的范圍寬。它用了物理的許多原理。包括力學，電磁學，統計力學，熱力學和量子力學。1931年卡爾發現了天體發出的無線電訊號。開始了無線電天文學。天文學的前沿已被空間探索所擴展。地球大氣的干擾使觀察空間需用紅外，超紫外，伽瑪射線和x-射線。物理宇宙論研究在宇宙的大范圍內宇宙的形成和演變。愛因斯坦的相對論在現代宇宙理論中起了中心的作用。20世紀早期哈勃從圖中發現了宇宙在膨脹，促進了宇宙的穩定狀態論和大爆炸之間的討論。1964年宇宙微波背景的發現，證明了大爆炸理論可能是正確的。大爆炸模型建立在二個理論框架上：愛因斯坦的廣義相對論和宇宙論原理。宇宙論已建立了ACDM宇宙演變模型；它包括宇宙的膨脹，黑能量和黑物質。 從費米伽瑪-射線望運鏡的新數據和現有宇宙模型的改進，可期待出現許多可能性和發現。尤其是今後數年內，圍繞黑物質方面可能有許多發現。
物理學史
●伽利略·伽利雷（1564年-1642年）人類現代物理學的創始人，奠定了人類現代物理科學的發展基礎。
● 1900-1926年 建立了量子力學。
● 1926年 建立了費米狄拉克統計。
● 1927年 建立了布洛赫波的理論。
● 1928年 索末菲提出能帶的猜想。
● 1929年 派爾斯提出禁帶、空穴的概念，同年貝特提出了費米面的概念。
● 1947年貝爾實驗室的巴丁、布拉頓和肖克萊發明了晶體管，標志著信息時代的開始。
● 1957年 皮帕得測量了第一個費米面超晶格材料納米材料光子。
● 1958年傑克.基爾比發明了集成電路。
● 20世紀70年代出現了大規模集成電路。
物理與物理技術的關系：
● 熱機的發明和使用，提供了第一種模式：技術—— 物理—— 技術
● 電氣化的進程，提供了第二種模式：物理—— 技術—— 物理
當今物理學和科學技術的關系兩種模式並存，相互交叉，相互促進「沒有昨日的基礎科學就沒有今日的技術革命」。例如：核能的利用、激光器的產生、層析成像技術(CT)、超導電子技術、粒子散射實驗、X 射線的發現、受激輻射理論、低溫超導微觀理論、電子計算機的誕生。幾乎所有的重大新(高)技術領域的創立，事先都在物理學中經過長期的醞釀。
物理學的方法和科學態度：提出命題 → 理論解釋 → 理論預言 → 實驗驗證 →修改理論。
現代物理學是一門理論和實驗高度結合的精確科學，它的產生過程如下：
①物理命題一般是從新的觀測事實或實驗事實中提煉出來，或從已有原理中推演出來；
②首先嘗試用已知理論對命題作解釋、邏輯推理和數學演算。如現有理論不能完美解釋，需修改原有模型或提出全新的理論模型；
④新理論模型必須提出預言，並且預言能夠為實驗所證實；
⑤一切物理理論最終都要以觀測或實驗事實為准則，當一個理論與實驗事實不符時，它就面臨著被修改或被推翻。
● 怎樣學習物理學？
著名物理學家費曼說：科學是一種方法，它教導人們：一些事物是怎樣被了解的，什麼事情是已知的，了解到了什麼程度，如何對待疑問和不確定性，證據服從什麼法則；如何思考事物，做出判斷，如何區別真偽和表面現象？著名物理學家愛因斯坦說：發展獨立思考和獨立判斷的一般能力，應當始終放在首位，而不應當把專業知識放在首位.如果一個人掌握了他的學科的基礎理論，並且學會了獨立思考和工作，他必定會找到自己的道路，而且比起那種主要以獲得細節知識為其培訓內容的人來，他一定會更好地適應進步和變化 。
● 學習的觀點：從整體上邏輯地，協調地學習物理學，了解物理學中各個分支之間的相互聯系。
● 物理學的本質：物理學並不研究自然界現象的機制（或者根本不能研究），我們只能在某些現象中感受自然界的規則，並試圖以這些規則來解釋自然界所發生任何的事情。我們有限的智力總試圖在理解自然，並試圖改變自然，這是物理學，甚至是所有自然科學共同追求的目標。
以物理學為基礎的相關科學：化學，天文學，自然地理學等。
學科性質
基本性質
物理學是人們對無生命自然界中物質的轉變的知識做出規律性的總結。這種運動和轉變應有兩種。一是早期人們通過感官視覺的延伸，二是近代人們通過發明創造供觀察測量用的科學儀器，實驗得出的結果，間接認識物質內部組成建立在的基礎上。物理學從研究角度及觀點不同，可分為微觀與宏觀兩部分，宏觀是不分析微粒群中的單個作用效果而直接考慮整體效果，是最早期就已經出現的，微觀物理學隨著科技的發展理論逐漸完善。
其次，物理又是一種智能。
誠如諾貝爾物理學獎得主、德國科學家玻恩所言：「如其說是因為我發表的工作里包含了一個自然現象的發現，倒不如說是因為那裡包含了一個關於自然現象的科學思想方法基礎。」物理學之所以被人們公認為一門重要的科學，不僅僅在於它對客觀世界的規律作出了深刻的揭示，還因為它在發展、成長的過程中，形成了一整套獨特而卓有成效的思想方法體系。正因為如此，使得物理學當之無愧地成了人類智能的結晶，文明的瑰寶。
大量事實表明，物理思想與方法不僅對物理學本身有價值，而且對整個自然科學，乃至社會科學的發展都有著重要的貢獻。有人統計過，自20世紀中葉以來，在諾貝爾化學獎、生物及醫學獎，甚至經濟學獎的獲獎者中，有一半以上的人具有物理學的背景；——這意味著他們從物理學中汲取了智能，轉而在非物理領域里獲得了成功。——反過來，卻從未發現有非物理專業出身的科學家問鼎諾貝爾物理學獎的事例。這就是物理智能的力量。難怪國外有專家十分尖銳地指出：沒有物理修養的民族是愚蠢的民族！
總之，物理學是對自然界概括規律性的總結，是概括經驗科學性的理論認識。
六大性質
1.真理性：物理學的理論和實驗揭示了自然界的奧秘，反映出物質運動的客觀規律。
2.和諧統一性：神秘的太空中天體的運動，在開普勒三定律的描繪下，顯出多麼的和諧有序。物理學上的幾次大統一，也顯示出美的感覺。牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統一了。麥克斯韋電磁理論的建立，又使電和磁實現了統一。愛因斯坦質能方程又把質量和能量建立了統一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實現了統一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統一了。
3.簡潔性：物理規律的數學語言，體現了物理的簡潔明快性。如：牛頓第二定律，愛因斯坦的質能方程，法拉第電磁感應定律。
4.對稱性：對稱一般指物體形狀的對稱性，深層次的對稱表現為事物發展變化或客觀規律的對稱性。如：物理學中各種晶體的空間點陣結構具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質和反物質、正電和負電等。
5.預測性：正確的物理理論，不僅能解釋當時已發現的物理現象，更能預測當時無法探測到的物理現象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在，盧瑟福預言中子的存在，菲涅爾的衍射理論預言圓盤衍射中央有泊松亮斑，狄拉克預言電子的存在。
6.精巧性：物理實驗具有精巧性，設計方法的巧妙，使得物理現象更加明顯。