实验物理学
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物理学领域中，实验物理学或实验物理是直接观察物理现象，以获取关于宇宙中从大到小各种资料的学科分类，包含许多类型的子学科。其中各个子学科皆有一相似目标，即是收集并解释所得到的数据资料。方法上则各异，从很简单的实验与观察，到如同大型强子对撞机(Large Hadron Collider, LHC)这样的复杂实验都属于此一分类。
当前主要的实验
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当前一些重大的实验物理计划有：
- 相对论性重离子对撞机：将如金离子的重离子（此为第一个重离子对撞机）与质子对撞。此对撞机设于美国长岛的布鲁克哈芬国家实验室。
- 大型强子对撞机(Large Hadron Collider, LHC)：已于格林威治标准时间公元2008年9月10日启用的大型强子对撞机。它可让质子具有目前可达到的最高能量对撞（约7TeV）。此对撞机设在CERN，位于瑞士城市日内瓦。大型强子对撞机的两个主要探测器，超环面仪器和紧凑μ子线圈，将可体现宇宙诞生时的状况。粒子沿对撞机27公里长的环道加速之快接近光速，10小时内能涵盖超过160亿公里，足够往返海王星一趟。粒子在紧凑μ子线圈和超环面仪器之中，每秒撞击约800次来模拟著大爆炸，紧凑μ子线圈和超环面仪器并不相同，但建造时彼此呈平行好让两者都能捕捉到这些灾难性碰撞。
方法
[编辑]实验物理学主要使用两种实验研究方法，可控实验与自然实验。受控实验通常是在实验室内进行完成，因为实验室能够提供一个可控制的环境。自然实验的实验环境则无法控制与调整；例如，在天文物理学里，当观测星体时，科学家无法控制星体的物理性质、化学成分、运动状态等等[1][2]。
杰出实验物理学家
[编辑]实验物理学比较不强调研究者的数学造诣。例如，麦可·法拉第没有受过良好的正统数学教育，只懂得一点微积分。实际上，他对数学不感兴趣。法拉第认为透过数学了解自然很容易与真正的自然现象失去接触；他希望能够脚踏实地，越接近自然现象越好，而实现这目标的方法就是不断地做实验。法拉第勤于做笔记，他将实验的所有相关细节都一丝不苟的详尽记录。巨著《电学实验研究》就是这些笔记的结晶。法拉第具有丰富的想像力，喜欢问问题，不停地问问题，然后做实验来寻求这些问题的答案。在这些层出不穷的问题中，存在着一个核心思想——这些自然现象的实际状况为何？[3]
相关条目
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ Rugg, Gordon; Petre, Marian. A Gentle Guide to Research Methods illustrated. McGraw-Hill International. 2006: pp. 66–67. ISBN 9780335219278.
- ^ The 1854 cholera outbreak is the example of a natural experiment discussed often by David A. Freedman, e.g. in Statistical Models: Theory and Practice (Cambridge University Press) [1] （页面存档备份，存于互联网档案馆）, chapter 1.3 (pages 6-9).
- ^ Simpson, Thomas K., Maxwell on the electromagnetic field: a guided study, USA: Rutgers University Press: pp. 9–16, 1997, ISBN 9780813523637
