主題:物理學/典優條目存檔
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典範條目[編輯]
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原子是一個元素能保持其化學性質的最小單位。一個原子包含有一個緻密的原子核及圍繞在原子核周圍帶負電的電子。原子核由帶正電的質子和電中性的中子組成。當質子數與電子數相同時，這個原子就是電中性的；否則，就是帶有正電荷或者負電荷的離子。根據質子和中子數量的不同，原子的類型也不同：質子數決定了該原子屬於哪一種元素，而中子數則確定了該原子是此元素的哪一個同位素。與日常體驗相比，原子是一個極小的物體，其質量也很微小，以至於只能通過一些特殊的儀器才能觀測到單個的原子，例如掃描隧道顯微鏡。原子的99.9%的重量集中在原子核，其中的質子和中子有着相近的質量。每一種元素至少有一種不穩定的同位素，可以進行放射性衰變。
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大爆炸是描述宇宙誕生初始條件及其後續演化的宇宙學模型，這一模型得到了當今科學研究和觀測最廣泛且最精確的支持。宇宙學家通常所指的大爆炸觀點為：宇宙是在過去有限的時間之前，由一個密度極大且溫度極高的太初狀態演變而來的，並經過不斷的膨脹到達今天的狀態。這一模型的框架基於愛因斯坦的廣義相對論，又在場方程的求解上作出了一定的簡化。1922年，哈勃的觀測表明，所有遙遠的星系和星團在視線速度上都在遠離我們這一觀察點，並且距離越遠退行視速度越大。如果當前星系和星團間彼此的距離在不斷增大，則說明它們在過去曾經距離很近。物理學家因此推測：在過去宇宙曾經處於一個密度極高且溫度極高的狀態。
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干涉在物理學中是指兩列及兩列以上的波在空間中重疊時發生疊加從而形成新波形的現象。例如採用光學分束器將一束來自單色點光源的光分成兩束後，再讓它們在空間中的某個區域內重疊，將會發現在重疊區域內的光強並不是均勻分佈的，其明暗程度隨空間分佈變化，最亮的地方超過了原先兩束光的光強之和，而最暗的地方光強有可能為零，這種光強的重新分佈被稱作干涉條紋。而在二十世紀六十年代之後，激光這一高強度相干光源的發明使光學干涉測量技術得到了前所未有的廣泛應用，在各種精密測量中都能見到激光干涉儀的身影。現在人們知道，兩束電磁波的干涉是彼此振動的電場強度向量疊加的結果，而由於光的波粒二象性，光的干涉也是光子自身的幾率幅疊加的結果。
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光子是傳遞電磁相互作用的基本粒子，是一種規範玻色子。光子是電磁輻射的載體，而在量子場論中光子被認為是電磁相互作用的媒介子。與大多數基本粒子相比，光子的靜止質量為零，這意味着其在真空中的傳播速度是光速。與其他量子一樣，光子具有波粒二象性：光子能夠表現出經典波的折射、干涉、繞射等性質；而光子的粒子性則表現為和物質相互作用時不像經典的粒子那樣可以傳遞任意值的能量，光子只能傳遞量子化的能量。對可見光而言，單個光子攜帶的能量約為4×10-19焦耳，這樣大小的能量足以激發起眼睛上感光細胞的一個分子，從而引起視覺。除能量以外，光子還具有動量和偏振態，但單個光子沒有確定的動量或偏振態。
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超新星是某些恆星在演化接近末期時經歷的一種劇烈爆炸。這種爆炸都極其明亮，過程中所突發的電磁輻射經常能夠照亮其所在的整個星系，並可持續幾周至幾個月才會逐漸衰減變為不可見。在這段期間內一顆超新星所輻射的能量可以與太陽在其一生中輻射能量的總和相媲美。恆星通過爆炸會將其大部分甚至幾乎所有物質以可高至十分之一光速的速度向外拋散，並向周圍的星際物質輻射激波。這種激波會導致形成一個膨脹的氣體和塵埃構成的殼狀結構，這被稱作超新星遺蹟。根據估算，在如銀河系大小的星系中超新星爆發的幾率約為50年一次。同時，超新星爆發產生的激波也會壓縮附近的星際雲，這是新的恆星誕生的重要啟動機制。
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廣義相對論是阿爾伯特·愛因斯坦於1916年發表的用幾何語言描述的引力理論，它代表了現代物理學中引力理論研究的最高水平。廣義相對論將經典的牛頓萬有引力定律包含在狹義相對論的框架中，並在此基礎上應用等效原理而建立。在廣義相對論中，引力被描述為時空的一種幾何屬性（曲率）；而這種時空曲率與處於時空中的物質與輻射的能量-動量張量直接相聯繫，其聯繫方式即是愛因斯坦的引力場方程。廣義相對論的預言至今為止已經通過了所有觀測和實驗的驗證——雖說廣義相對論並非當今描述引力的唯一理論，它卻是能夠與實驗數據相符合的最簡潔的理論。不過，仍然有一些問題至今未能解決，例如引力場的量子化。
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重力波天文學是觀測天文學20世紀中葉以來逐漸興起的一個新興分支，其發展基礎是廣義相對論中引力的輻射理論在各類相對論性天體系統研究中的應用。與基於電磁波觀測的傳統觀測天文學相比較，狹義上的重力波天文學指的是通過重力波這個途徑來觀測發出引力輻射的天體系統。但由於萬有引力相互作用和電磁相互作用相比強度十分微弱，重力波的直接觀測對人類現有的技術而言是一個很大的挑戰。自1916年愛因斯坦發表廣義相對論，在理論上預言重力波的存在以來，人類至今未能在實驗上直接對其進行觀測。因此可以說，真正實現通過重力波的觀測來從實驗上研究天體系統，從而完善重力波天文學這一新興領域還為時尚早。
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物理學史：物理學是研究物質及其行為和運動的科學。它是最早形成的自然科學之一。最早的物理學著作是古希臘科學家亞里士多德的《物理學》。形成物理學的元素主要來自對天文學、光學和力學的研究，而這些研究通過幾何學的方法統合在一起形成了物理學。這些方法形成於古巴比倫和古希臘時期，當時的代表人物如數學家阿基米德和天文學家托勒密；隨後這些學說被傳入阿拉伯世界，並被當時的阿拉伯科學家海什木等人發展為更具有物理性和實驗性的傳統學說。最終這些學說傳入了西歐，首先研究這些內容的學者代表人物是羅吉爾·培根。而在古代中國和印度的科學史上，類似的研究數學的方法也在發展中。
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物理學史：物理學是研究物質及其行為和運動的科學。它是最早形成的自然科學之一。最早的物理學著作是古希臘科學家亞里士多德的《物理學》。形成物理學的元素主要來自對天文學、光學和力學的研究，而這些研究通過幾何學的方法統合在一起形成了物理學。這些方法形成於古巴比倫和古希臘時期，當時的代表人物如數學家阿基米德和天文學家托勒密；隨後這些學說被傳入阿拉伯世界，並被當時的阿拉伯科學家海什木等人發展為更具有物理性和實驗性的傳統學說。最終這些學說傳入了西歐，首先研究這些內容的學者代表人物是羅吉爾·培根。而在古代中國和印度的科學史上，類似的研究數學的方法也在發展中。
優良條目[編輯]
0 =
希格斯玻色子是標準模型裏的一種基本粒子，是一種玻色子，自旋為零，宇稱為正值，不帶電荷、色荷，極不穩定，生成後會立刻衰變。希格斯玻色子是希格斯場的量子激發。根據希格斯機制，基本粒子因與希格斯場耦合而獲得質量。假若希格斯玻色子被證實存在，則希格斯場應該也存在，而希格斯機制也可被確認為基本無誤。物理學者用了四十多年時間尋找希格斯玻色子的蹤跡。大型強子對撞機（LHC）是全世界至今為止最昂貴、最複雜的實驗設施之一，其建成的一個主要任務就是尋找與觀察希格斯玻色子與其它種粒子。2012年7月4日，歐洲核子研究組織（CERN）宣佈，LHC的緊湊緲子線圈（CMS）探測到質量為125.3±0.6GeV的新玻色子（超過背景期望值4.9個標準差），超環面儀器（ATLAS）測量到質量為126.5GeV的新玻色子（5個標準差），這兩種粒子極像希格斯玻色子。2013年3月14日，歐洲核子研究組織發表新聞稿正式宣佈，先前探測到的新粒子暫時被確認是希格斯玻色子，具有零自旋與偶宇稱，這是希格斯玻色子應該具有的兩種基本性質，但有一部分實驗結果不盡符合理論預測，更多數據仍在等待處理與分析。希格斯玻色子是因物理學者彼得·希格斯而命名。他是於1964年提出希格斯機制的六位物理學者中的一位。2013年10月8日，因為「次原子粒子質量的生成機制理論，促進了人類對這方面的理解，並且最近由歐洲核子研究組織屬下大型強子對撞機的超環面儀器及緊湊緲子線圈探測器發現的基本粒子證實」，弗朗索瓦·恩格勒、彼得·希格斯榮獲2013年諾貝爾物理學獎。
1 =
在物理學和化學中，阿佛加德羅常數的定義是一個比值，是一個樣本中所含的基本單元數（一般為原子或分子）N，與它所含的物質量n（單位為摩爾）間的比值，公式為NA = N/n。因此，它是聯繫一種粒子的摩爾質量（即一摩爾時的質量），及其質量間的比例常數。阿伏伽德羅常數用於代表一摩爾物質所含的基本單元（如分子或原子）之數量，而它的數值為：
- ，
在一般計算時，常取6.02×1023或6.022×1023為近似值。較早的定義中所訂的另一個數值為阿佛加德羅數，歷史上這個詞與阿佛加德羅常數有着密切的關係。當國際單位制（SI）修訂了基本單位後，所有化學數量的概念都必需被重定義。阿佛加德羅數的新定義由讓·佩蘭所下，定為一克分子氫所含的分子數。跟它一樣的是，12克同位素碳-12所含的原子數量。因此，阿佛加德羅數是一個無量綱的數量，與用基本單位表示的阿佛加德羅常數數值一致。科學家還在不斷精確化阿佛加德羅常數，最新的研究論文發現其數值為6.022140857(74)×1023，括號中的數字表示最後兩位估值數字的不確定性。
2 =
海森堡不確定性原理是指在一個量子力學系統中，一個粒子的位置和它的動量不可被同時確定。位置的不確定性和動量的不確定性是不可避免的，類似的不確定性也存在於能量和時間，角動量和角度等許多物理量之間。不確定性也是一種波的特性。在經典物理中波也有不確定性。比如波的頻率和波到達的時間之間就有不確定性。要測量頻率，就要等幾個波峰的到達，但這樣一來波到達的時間就沒法被精確地測量了。1927年，德國物理學家海森堡首先提出了量子力學中的不確定性。海森堡主要的目標是在建立一種事實：不確定性是宇宙的一種特性；我們絕對無法測量一個粒子的位置和動量比量子力學所允許的更精確。
3 =
鈦是一種化學元素，化學符號Ti，原子序數22，是一種銀白色的過渡金屬，其特徵為重量輕、強度高、具金屬光澤，亦有良好的抗腐蝕能力。由於其穩定的化學性質，良好的耐高溫、耐低溫、抗強酸、抗強鹼，以及高強度、低密度，被美譽為「太空金屬」。鈦於1791年由格雷戈爾於英國康沃爾郡發現，並由克拉普羅特用希臘神話的泰坦為其命名。鈦被認為是一種稀有金屬，這是由於在自然界中其存在分散並難於提取。但其相對豐度在所有元素中居第十位。鈦的礦石主要有鈦鐵礦及金紅石，廣佈於地殼及岩石圈之中。從主要礦石中萃取出鈦需要用到克羅爾法或亨特法。鈦最常見的化合物，二氧化鈦可用於製造白色顏料。
4 =
理想氣體狀態方程（又稱為克拉佩龍方程）是描述理想氣體在處於平衡態時，壓力、體積、物質的量、溫度間關係的狀態方程。它建立在波義耳定律、查理定律、蓋-呂薩克定律等經驗定律上。其方程式為。這個方程式有4個變量：p是指理想氣體的壓力，V為理想氣體的體積，n表示氣體物質的量，而T則表示理想氣體的溫度；還有一個常量：R為理想氣體常數。可以看出，此方程的變量很多。因此此方程以其變量多、適用範圍廣而著稱。當理想氣體狀態方程運用於實際氣體時會有所偏差，因為理想氣體的基本假設在實際氣體中並不成立。一般來說，沸點低的氣體在較高的溫度和較低的壓力時，更接近理想氣體，如氧氣、氫氣等。
5 =
法拉第電磁感應定律是電磁學中的一條基本定律，跟變壓器、電感元件及多種發電機的運作有密切關係。定律指出任何閉合電路中感應電動勢的大小，等於穿過這一電路磁通量的變化率。此定律於1831年由米高·法拉第發現，同時的約瑟·亨利也在獨立研究中發現了這一定律。傳統上有兩種改變通過電路的磁通量的方式。至於感應電動勢時，改變的是自身的電場，例如改變生成場的電流。而至於運動電動勢時，改變的是磁場中的整個或部份電路的運動，例如像在同極發電機中那樣。法拉第定律最初是一條基於觀察的實驗定律。後來被正式化，其偏導數的限制版本，跟其他的電磁學定律一塊被列麥克斯韋方程組的現代亥維賽版本。
6 =
雙縫實驗是一個測試量子物體像光或電子等等的波動性質與粒子性質的實驗。雙縫實驗所需的基本儀器設置很簡單。拿光的雙縫實驗來說，照射相干光波於一塊內部刻出兩條狹縫的不透明擋板。在擋板的後面，擺設了照相底片或某種偵測屏障，用來紀錄通過狹縫的光波的數據。從這些數據，可以了解光波的物理性質。光波的波動性質使得通過兩條狹縫的光波互相干涉，造成了顯示於偵測屏障的明亮條紋和黑暗條紋，這就是雙縫實驗著名的干涉圖案。可是，實驗者又發覺，光波總是以一顆顆粒子的形式抵達偵測屏障。雙縫實驗也可以用來測試像電子一類的粒子的物理行為，雖然使用的儀器不同，都會得到類似的結果，顯示出波粒二象性。
7 =
電子是一種帶有負電的亞原子粒子，屬於輕子類，以重力、電磁力和弱核力與其它粒子相互作用。輕子是構成物質的基本粒子之一，即其無法被分解為更小的粒子。電子帶有1/2自旋，是一種費米子。因此，根據包立不相容原理，任何兩個電子都不能處於同樣的狀態。電子的反粒子是正子，其質量、自旋、帶電量大小都與電子相同，但是電量正負性與電子相反。電子與正子會因碰撞而互相湮滅，在這過程中，創生一對以上的光子。根據大霹靂理論，宇宙現在所存在的電子，大部份都是創生於大霹靂事件。但是，有一小部份是因為放射性物質的β衰變或高能量碰撞而創生的。
8 =
氬是一種化學元素，在希臘語有「不活潑」的意思，由它的特性而來。它的化學符號是Ar，它的原子序數是18，在室溫下是無色無味氣體。由於原子外層軌道充滿電子，因此它不容易發生化學反應，是一種惰性氣體。把它放電時呈紫色。已知的氬的同位素共有14種，包括氬33至氬46。氬佔大氣體積的0.93%，是地球大氣中第三多的氣體，也是在大氣中含量最多的惰性氣體。它的三相點以國際實用溫標定義為83.8058K。氬氣常被注入燈泡內，因為氬即使在高溫下也不會與燈絲發生化學作用，從而延長燈絲的壽命。在不鏽鋼、錳、鋁、鈦和其它特種金屬電弧焊接時、鋼鐵生產時，氬也用作保護氣體。
9 =
路易斯·斯洛廷（1910年12月1日-1946年5月30日）是一名參與曼哈頓計劃的加拿大物理學家及化學家。他生於加拿大緬尼托巴省溫尼伯市北區，在馬尼托巴大學取得理學學士及理學碩士學位之後，就轉到倫敦國王學院學習，並於1936年在該校取得物理化學博士學位。之後，他以研究員的身份加入芝加哥大學，並協助設計一套回旋加速器。於1942年，他獲邀參加曼哈頓計劃，斯洛廷負責使用了鈾及鈈核心來進行測定它們臨界質量數值的實驗。在第二次世界大戰後，斯洛廷繼續在洛斯阿拉莫斯國家實驗室從事研究工作。於1946年5月21日，斯洛廷意外地啟動了一次裂變反應，當中釋放出一股硬性輻射。斯洛廷被緊急送院，並於九天後的5月30日逝世。
0 =
弱相互作用（又稱弱力或弱核力）是自然的四種基本力中的一種，其餘三種為強核力、電磁力及萬有引力。次原子粒子的放射性衰變就是由它引起的，恆星中一種叫氫聚變的過程也是由它啟動的。弱相互作用會影響所有費米子，即所有自旋為半奇數的粒子。在粒子物理學的標準模型中，弱相互作用的理論指出，它是由W及Z玻色子的交換（即發射及吸收）所引起的，由於弱力是由玻色子的發射（或吸收）所造成的，所以它是一種非接觸力。這種發射中最有名的是β衰變，它是放射性的一種表現。重的粒子性質不穩定，由於Z及W玻色子比質子或中子重得多，所以弱相互作用的作用距離非常短。這種相互作用叫做「弱」，是因為它的一般強度，比電磁及強核力弱好幾個數量級。大部份粒子在一段時間後，都會通過弱相互作用衰變。弱相互作用有一種獨一無二的特性——那就是夸克味變——其他相互作用做不到這一點。另外，它還會破壞宇稱對稱及CP對稱。夸克的味變使得夸克能夠在六種「味」之間互換。弱力最早的描述是在1930年代，是四費米子接觸相互作用的費米理論：接觸指的是沒有作用距離（即完全靠物理接觸）。但是現在最好是用有作用距離的場來描述它，儘管那個距離很短。在1968年，電磁與弱相互作用統一了，它們是同一種力的兩個方面，現在叫電弱相互作用。弱相互作用在粒子的β衰變中最為明顯，在由氫生產重氫和氦的過程中（恆星熱核反應的能量來源）也很明顯。放射性碳定年法用的就是這樣的衰變，此時碳-14通過弱相互作用衰變成氮-14。它也可以造出輻射冷光，常見於超重氫照明；也造就了β伏這一應用領域（把β射線的電子當電流用）。
1 =
繞射，是指波遇到障礙物時偏離原來直線傳播的物理現象。在古典物理學中，波在穿過狹縫、小孔或圓盤之類的障礙物後會發生不同程度的彎散傳播。假設將一個障礙物置放在光源和觀察屏之間，則會有光亮區域與陰暗區域出現於觀察屏，而且這些區域的邊界並不銳利，是一種明暗相間的複雜圖樣。這現象稱為繞射，當波在其傳播路徑上遇到障礙物時，都有可能發生這種現象。除此之外，當光波穿過折射率不均勻的介質時，或當聲波穿過聲阻抗不均勻的介質時，也會發生類似的效應。在一定條件下，不僅水波、光波能夠產生肉眼可見的繞射現象，其他類型的電磁波（例如X射線和無線電波等）也能夠發生繞射。由於原子尺度的實際物體具有類似波的性質，它們也會表現出繞射現象，可以通過量子力學進行研究其性質。在適當情況下，任何波都具有繞射的固有性質。然而，不同情況中波發生繞射的程度有所不同。如果障礙物具有多個密集分佈的孔隙，就會造成較為複雜的繞射強度分佈圖樣。這是因為波的不同部分以不同的路徑傳播到觀察者的位置，發生波疊加而形成的現象。繞射的形式論還可以用來描述有限波（量度為有限尺寸的波）在自由空間的傳播情況。例如，激光束的發散性質、雷達天線的波束形狀以及超聲波傳感器的視野範圍都可以利用繞射方程來加以分析。
2 =
銻是化學元素，原子序數為51，是有金屬光澤的類金屬，在自然界主要存在於硫化物礦物輝銻礦（Sb2S3）中。目前已知銻化合物在古代就用作化妝品，金屬銻在古代也有記載，但那時卻被誤認為是鉛。大約17世紀時，人們知道了銻是化學元素之一。幾十年以來，中國已成為世界上最大的銻及其化合物生產國，而其中大部分又都產自湖南省冷水江市的錫礦山。銻的工業製法是先焙燒，再用碳在高溫下還原，或者是直接用金屬鐵還原輝銻礦。金屬銻最大的用途是與鉛和錫製作合金，以及鉛酸電池中所用的鉛銻合金板。銻與鉛和錫製成合金可用來提升焊接材料、子彈及軸承的性能。銻化合物是用途廣泛的含氯及含溴阻燃劑的重要添加劑。銻在新興的微電子技術也有用途。
3 =
量子力學是物理學的分支，主要描寫微觀的事物，與相對論一起被認為是現代物理學的兩大基本支柱，許多物理學理論和科學，如原子物理學、固態物理學、核物理學和粒子物理學以及其它相關的學科，都是以其為基礎。19世紀末，人們發現舊有的經典理論無法解釋微觀系統，於是經由物理學家的努力，在20世紀初創立量子力學，解釋了這些現象。量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解。除通過廣義相對論描寫的引力外，迄今所有基本交互作用均可以在量子力學的框架內描述（量子場論）。愛因斯坦可能是在科學文獻中最先給出術語「量子力學」的物理學者。
4 =
紅移在物理學和天文學領域，指物體的電磁輻射由於某種原因波長增加的現象，在可見光波段，表現為光譜的譜線朝紅端移動了一段距離，即波長變長、頻率降低。相反的，波長變短、頻率升高的現象則被稱為藍移。紅移最初是在人們熟悉的可見光波段發現的，隨着對電磁波譜各個波段的了解逐步深入，任何電磁輻射的波長增加都可以稱為紅移。對于波長較短的γ射線、X-射線和紫外線等波段，波長變長確實是波譜向紅光移動，「紅移」的命名並無問題；而對于波長較長的紅外線、微波和無線電波等波段，儘管波長增加實際上是遠離紅光波段，這種現象還是被稱為「紅移」。紅移機制被用於解釋在遙遠的星系、類星體，星系間的氣體雲的光譜中觀察到的紅移想像。紅移增加的比例與距離成正比。
5 =
哈勃太空望遠鏡，是以天文學家哈勃為名，在軌道上環繞着地球的望遠鏡。他的位置在地球的大氣層之上，因此獲得了地基望遠鏡所沒有的好處-影像不會受到大氣湍流的擾動，視相度絕佳又沒有大氣散射造成的背景光，還能觀測會被臭氧層吸收的紫外線。於1990年發射之後，已經成為天文史上最重要的儀器。他已經填補了地面觀測的缺口，幫助天文學家解決了許多根本上的問題，對天文物理有更多的認識。哈伯的哈伯超深空視場是天文學家曾獲得的最深入（最敏銳的）的光學影像。哈伯太空望遠鏡和康普頓γ射線天文台、昌德拉X射線天文臺、史匹哲太空望遠鏡都是美國宇航局大型軌道天文台計劃的一部分。
6 =
水分子（H2O，HOH）是地球表面上最多的分子，除了以氣體形式存在於大氣中，其液體和固體形式佔據了地面70-75%的組成部分。標準狀況下，水在液體和氣體之間保持動態平衡。室溫下，它是無色，無味，透明的液體。作為通用溶劑之一，水可以溶解許多物質。因此，自然界極少有水的純淨物。水以多種形態存在，固態的水即我們熟知的冰，氣態的水即我們所說的水蒸氣（其實這種說法是錯誤的，水蒸氣是冷凝後的液態小水滴），而一般只有液態的水才被視為水。在某一臨界溫度及壓力（647K及22.064MPa）之上時，水分子會變為一種「超臨界」狀態，液態般的水滴漂浮於氣態之中。
7 =
自然最廣義來說可以是自然界、物理學宇宙、物質世界或物質宇宙。"自然"指的是自然界的現象，與及普遍意義上的生命。人工物體及人類間的相互作用在常見使用中並不視為自然的一部分，除非被界定的是人性或"大自然全體"。自然通常與超自然分別開來。自然的規模小至次原子粒子，大至星系。在現今不同的用法中，自然可以是眾多有生命的動植物種類的普遍領域，部分況則指無生命物體的相關過程──特定物件種類自己本身的存在和改變的方式。自然很多時意指自然環境或荒野，這種仍然流傳到現在的自然物體的傳統概念意味着自然與人工的分野，後者被理解為由人類所帶來的或是類似人類的意識或心靈。
8 =
艾薩克·牛頓爵士（Sir Isaac Newton，1643年1月4日-1727年3月31日）是一位英格蘭物理學家、數學家、天文學家、自然哲學家和鍊金術士。他在1687年發表的論文《自然哲學的數學原理》裏，對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀裏物理世界的科學觀點，並成為了現代工程學的基礎。他通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性，展示了地面物體與天體的運動都遵循着相同的自然定律；從而消除了對太陽中心說的最後一絲疑慮，並推動了科學革命。在2005年，皇家學會進行了一場「誰是科學史上最有影響力的人」的民意調查中，牛頓被認為比阿爾伯特·愛因斯坦更具影響力。
0 =
鍺是一種化學元素，化學符號是Ge，原子序數是32。它是一種灰白色類金屬，有光澤，質硬，屬於碳族，化學性質與同族的錫與矽相近。在自然中，鍺共有五種同位素，原子質量數在70至76之間。它能形成許多不同的有機金屬化合物，例如四乙基鍺及異丁基鍺烷。即使地球表面上的鍺豐度是相對地高，但由於很少礦石含有高濃度的鍺，所以它在化學史上比較晚被發現。門捷列夫在1869年根據元素周期表的位置，預測到鍺的存在與其各項屬性，並把它稱作擬矽。克萊門斯·溫克勒於1886年在一種叫硫銀鍺礦的稀有礦物中，除了找到硫和銀之外，還發現了一種新元素。儘管這種新元素的外觀跟砷和銻有點像，但是新元素化合物的結合比，符合門捷列夫對矽下元素的預測。溫克勒以他的國家——德國的拉丁語名來為這種元素命名。鍺是一種重要的半導體材料，用於製造電晶體及各種電子裝置。
1 =
II型超新星（羅馬數字2），也稱為核塌縮超新星，是大質量恆星由內部塌縮引發劇烈爆炸的的結果，在分類上是激變變星的一個分支。能造成內部塌縮的恆星，質量至少是太陽質量的9倍。大質量恆星由核聚變產生能量，與太陽不同的是，這些恆星的質量能夠合成原子量比氫和氦更重的元素，恆星的演化供應和儲存質量更大的核聚變燃料，直到鐵元素被製造出來。但是鐵的核聚變不能產生能量來支撐恆星，所以核心的質量改由電子簡併壓力來支撐。這種壓力來自屬於費米子的電子，在恆星被壓縮時不能在原子核內擁有相同的能量狀態。當鐵核的質量大於1.44太陽質量（錢德拉塞卡極限），接着就會發生內爆。快速的收縮使核心被加熱，導致快速的核反應形成大量的中子和微中子。塌縮被中子的短距力阻止，造成內爆轉而向外。向外傳遞的震波有足夠的能量將環繞在周圍的物質推擠掉，形成超新星的爆炸。Ⅱ型超新星的爆炸有幾種不同的類型，可以依據爆炸後的光度曲線－光度對爆炸後的時間變化圖－來分類。Ⅱ-L超新星顯示出穩定的線性光度下降；而Ⅱ-P超新星在一段正常的光度下降之後，呈現出平緩的下降（高原），才會再持續正常的下降曲線。通常這些塌縮超新星的光譜中也會出現氫的光譜，雖然Ib和Ic超新星也是將氫和氦（Ic超新星）的殼層拋出的核心塌縮大質量恆星，但它們的光譜看起來卻缺乏這些元素。
2 =
能量均分定理在經典統計力學中是一種聯繫系統溫度及其平均能量的基本公式。能量均分的初始概念是熱平衡時能量被等量分到各種形式的運動中；例如，一個分子在平移運動時的平均動能應等於其做旋轉運動時的平均動能。能量均分定理能夠作出定量預測。類似於均功定理，對於一個給定溫度的系統，利用均分定理，可以計算出系統的總平均動能及勢能，從而得出系統的熱容。儘管均分定理在一定條件下能夠對物理現象提供非常準確的預測，但是當量子效應變得顯著時，基於這一定理的預測就變得不準確。均分定理在預測電磁波的失敗導致愛因斯坦提出了光本身被量子化而成為光子，而這一革命性的理論對刺激量子力學及量子場論的發展起到了重要作用。
3 =
Ununoctium（Uuo）、Eka氡或118號元素，是錒系後元素，原子序為118，其化學符號Uuo是IUPAC的臨時系統命名。在元素週期表上，它位於p區，也是第7週期中的最後一個元素。Uuo目前是人工合成的，屬於18族。其原子序和原子量為所有已發現元素中最高的。Uuo是放射性的，其原子十分不穩定。自2002年，一共只探測到3個（可能4個）294Uuo同位素的原子。這限制了對它的特性和可能的化合物的實驗研究，但理論上的計算作出了預測，其中一些還是出乎意料的。例如，Uuo是18族成員，但它有可能並不是惰性氣體。之前它曾被認為是一氣體，但現在的預測表示它在標準狀況下會是固體，因為相對論性因素。
4 =
榭赫倫實驗是十八世紀中，一次測量地球平均密度的實驗。是次實驗的資金由皇家學會提供，而主實驗是在1774年夏季，於蘇格蘭珀斯郡（今珀斯-金羅斯）的榭赫倫山附近進行。這項實驗的主要用具是擺，藉由附近的山會對擺產生重力吸引的現象，於是當擺運動時，靠近山的一邊會有微小的偏角，也正為實驗所求。實驗中擺角偏移的大小，取決於地球與山的相對密度和體積；因此，若可以確定榭赫倫山的密度，那麼，其結果便能確定地球的密度。由於當時已經確定太陽系中各天體（行星、它們的衛星和太陽）的密度相對比值，所以只要知道地球的密度，科學家們就能估計出太陽系內各天體的密度近似值。於是，這項實驗產生了第一組天體密度數值。
5 =
廣義相對論中的開普勒問題，是指在廣義相對論的框架下求解存在引力相互作用的兩體動力學問題。在典型情況下，其中一個物體的質量m和另一個物體的質量M相比可忽略，這種近似對應着實際情形中地球繞太陽公轉，以及一個光子在一顆恆星的引力場中的運動等問題。在這些情形下，可以認為大質量M的位置在空間中是固定的，並且只有大質量的引力場對周圍時空曲率變化有貢獻。這時的時空曲率可由愛因斯坦場方程的史瓦西解來描述；而小質量m的運動可由史瓦西解的測地線方程來描述。從測地線方程可以推出廣義相對論的關鍵性實驗證據，例如著名的水星近日點的進動，以及光線在太陽引力場中的偏折。
6 =
引力探測器B是美國太空總署在2004年4月20日發射的一顆科學探測衛星。這個任務的計劃是測量地球周圍的時空曲率，以及相關的能量-動量張量（描述物質的分佈及運動的張量），從而對愛因斯坦的廣義相對論的正確性和精確性進行檢驗。衛星的飛行持續到2005年，其後任務進入到了數據分析階段，並有可能一直持續分析到2010年。引力探測器B的研發歷史可追溯到二十世紀六十年代，至2004年正式升空長達四十多年，其耗資達七億五千萬美元。這是美國太空總署歷史上研發時間最長的計劃，之所以如此拖延的原因不僅僅在於技術上的難題，其中也牽扯進了很多關於科學上與政治上的爭論。
7 =
拉普拉斯-龍格-冷次向量，在經典力學裏，主要是用來描述當一個物體環繞着另外一個物體運動時，軌道的形狀與取向。典型的例子是行星的環繞着太陽公轉。在一個物理系統裏，假若兩個物體以萬有引力相互作用，則 LRL 向量必定是一個運動常數，不管在軌道的任何位置，計算出來的 LRL 向量都一樣；也就是說， LRL 向量是一個保守量。更廣義地，在開普勒問題裏，由於兩個物體以連心力相互作用，而連心力遵守反平方定律，所以，LRL 向量是一個保守量。拉普拉斯-龍格-冷次向量是因皮埃爾-西蒙·拉普拉斯，卡爾·龍格，與威爾漢·冷次而命名。有趣的是，該向量並不是這三位先生發現的，這向量曾經被重複地發現過好幾次。它等價於天體力學中無因次的離心率向量。
8 =
愛德華·泰勒是一位出生於匈牙利的美國理論物理學家，被譽為「氫彈之父」。除氫彈之外，他對物理學多個領域都有相當的貢獻。泰勒於1930年代移民美國，並成為曼哈頓計劃的早期成員，參與研製第一顆原子彈。這段期間，他還熱衷於推動研製最早的核聚變武器，不過這些構想直到第二次世界大戰結束之後才實現。在一場對於羅伯特·奧本海默背景調查的聽證會上，泰勒對這位過去在洛斯阿拉莫斯的同事，作出一些具爭議性的證詞，此後他在科學界中變得不受歡迎。他持續尋求美國政府與軍事研究機構的援助。他是勞倫斯利福摩爾國家實驗室的建立者之一，並於此機構擔任多年的主管及助理主管。泰勒的一生因其科學才能、欠佳的人際關係，以及善變的個性而知名。此外也被認為是1964年電影《奇愛博士》的靈感來源之一。
9 =
核動力是利用可控核反應來獲取能量，從而得到動力，熱量和電能。因為核輻射問題和現在人類還只能控制核裂變，所以核能暫時未能得到大規模的利用。利用核反應來獲取能量的原理是：當裂變材料(例如鈾-235)在受人為控制的條件下發生核裂變時，核能就會以熱的形式被釋放出來，這些熱量會被用來驅動蒸汽機。蒸汽機可以直接提供動力，也可以連接發電機來產生電能。世界各國軍隊中的大部分潛艇及航空母艦都以核能為動力，同時，核能每年提供人類獲得的所有能量中的7%，或人類獲得的所有電能中的15.7%。
0 =
夸克是一種基本粒子，也是構成物質的基本單元。夸克互相結合，形成一種複合粒子，叫強子，強子中最穩定的是質子和中子，它們是構成原子核的單元。由於一種叫「夸克禁閉」的現象，夸克不能夠直接被觀測到，或是被分離出來；只能夠在強子裏面找到夸克。就是因為這個原因，我們對夸克的所知大都是來自對強子的觀測。夸克的種類被稱為「味」，它們是上、下、魅、奇、底及頂。上及下夸克的質量是所有夸克中最低的。較重的夸克會通過一個叫粒子衰變的過程，來迅速地變成上或下夸克。粒子衰變是一個從高質量態變成低質量態的過程。就是因為這個原因，上及下夸克一般來說很穩定，所以它們在宇宙中很常見，而奇、魅、頂及底則只能經由高能粒子的碰撞產生）。
1 =
馬克士威方程組是英國物理學家詹姆斯·馬克士威在19世紀建立的一組描述電場、磁場與電荷密度、電流密度之間關係的偏微分方程。它由四個方程式組成：描述電荷如何產生電場的高斯定律、論述磁單極子不存在的高斯磁定律、描述電流和時變電場怎樣產生磁場的馬克士威-安培定律、描述時變磁場如何產生電場的法拉第電磁感應定律。從馬克士威方程組，可以推論出光波是電磁波。馬克士威方程組和勞侖茲力方程式是經典電磁學的基礎方程式。從這些基礎方程式的相關理論，發展出現代的電力科技與電子科技。現在所使用的數學形式是奧利弗·黑維塞和約西亞·吉布斯於1884年以向量分析的形式重新表達的。
2 =
雙極性電晶體，俗稱「三極管」，是一種具有三個終端的電子器件。雙極性電晶體是電子學歷史上具有革命意義的一項發明，其發明者威廉·肖克利、約翰·巴丁和沃爾特·布喇頓被授予了1956年的諾貝爾物理學獎。這種電晶體的工作，同時涉及電子和空穴兩種載流子的流動。雙極性電晶體由三部分摻雜程度不同的半導體製成，電晶體中的電荷流動主要是由於載流子在PN結處的擴散作用和漂移運動。雙極性電晶體能夠放大信號，並且具有較好的功率控制、高速工作以及耐久能力，因此常被用來構成放大器電路，或驅動揚聲器、電動機等設備，並被廣泛地應用於航空航天工程、醫療器械和機械人等應用產品中。
3 =
溴，是一個化學元素及一種鹵素；元素符號Br，原子序35。溴分子在標準溫度和壓力下是有揮發性的紅棕色液體，活性介於氯與碘之間。純溴也稱溴素。溴蒸氣具有腐蝕性，並且有毒。在2007年，約有556,000公噸的溴被製造。溴與其化合物可被用來作為阻燃劑、淨水劑、殺蟲劑、染料等等。曾是常用消毒藥劑的紅藥水中就含有溴和汞。在少數的藥學應用之外，溴的第一個商業應用是用於銀版攝影法。在1840年，發現到用溴製造銀版攝影法用的光敏的鹵化銀在許多地方勝過之前所使用的碘蒸氣。有機化合物要被溴化有加成反應與取代反應兩種途徑。溴對烯的雙鍵進行電加成，中途產生一個環狀含溴的中間產物。
4 =
在經典力學裏，牛頓旋轉軌道定理（Newton's theorem of revolving orbits）辨明哪種連心力能夠改變移動粒子的角速度，同時不影響其徑向運動（圖1和圖2）。艾薩克·牛頓應用這理論於分析軌道的整體旋轉運動（稱為拱點進動，圖3）。月球和其他行星的軌道都會展現出這種很容易觀測到的旋轉運動。連心力的方向永遠指向一個固定點；稱此點為「力中心點」。「徑向運動」表示朝向或背向力中心點的運動，「角運動」表示垂直於徑向方向的運動。牛頓於1687年發表《自然哲學的數學原理》，第一冊命題43至45裏，推導出這定理。在命題43裏，他表明只有連心力才能達成此目標，這是因為感受連心力作用的粒子，其運動遵守角動量守恆定律。在命題44裏，他推導出這連心力的特徵方程式，證明這連心力是立方反比作用力，與粒子位置離力中心點的徑向距離的三次方成反比。在命題45裏，牛頓假定粒子移動於近圓形軌道，將這定理延伸至任意連心力狀況，並提出牛頓拱點進動定理。天文物理學家蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡在他的1995年關於《自然哲學的數學原理》的評論中指出，雖然已經過了三個世紀，但這理論仍然鮮為人知，有待發展。自1997年以來，唐納德·淩澄-貝爾（Donald Lynden-Bell）與合作者曾經研究過這理論。2000年，費紹·瑪侯嵋（Fazal Mahomed）與F·娃達（F. Vawda）共同貢獻出這理論的延伸的精確解。
5 =
電磁波是由同相振盪且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式傳遞能量和動量，其傳播方向垂直於電場與磁場構成的平面。電磁輻射可以按照頻率分類，從低頻率到高頻率，包括有無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線等等。人眼可接收到的電磁輻射，波長大約在380至780奈米之間，稱為可見光。只要是本身溫度大於絕對零度的物體，都可以發射電磁輻射，而世界上並不存在溫度等於或低於絕對零度的物體。因此，人們周邊所有的物體時刻都在進行電磁輻射。儘管如此，只有處於可見光頻域以內的電磁波，才是可以被人們肉眼看到的。電磁波不需要依靠介質傳播，各種電磁波在真空中速率固定，速度為光速。
6 =
保羅·狄拉克，英國理論物理學家，量子力學的奠基者之一，並對量子電動力學早期的發展作出重要貢獻。曾經主持劍橋大學的盧卡斯數學教授席位，並在佛羅里達州立大學度過他人生的最後十四個年頭。他寫下了描述費米子的狄拉克方程式，並且預測了反物質的存在。狄拉克與埃爾溫·薛定諤由於「發現了原子理論的新形式」共同獲得1933年的諾貝爾物理獎。此外，狄拉克在1939年獲頒皇家獎章，1952年獲頒科普利獎章以及馬克斯·普朗克獎章。他在1930年被選作皇家學會院士，1948年和1971年分別被選作美國物理學會及英國物理學會榮譽會士。1973年狄拉克獲頒功績勳章，在英國這是極高的榮譽。
7 =
位錯在材料科學中，指晶體材料的一種內部微觀缺陷，即原子的局部不規則排列。從幾何角度看，位錯屬於一種線缺陷，可視為晶體中已滑移部分與未滑移部分的分界線，其存在對材料的物理性能，尤其是力學性能，具有極大的影響。「位錯」這一概念最早由意大利數學家和物理學家維托·伏爾特拉於1905年提出。理想位錯主要有兩種形式：刃位錯和螺位錯。混合位錯介乎前面兩者之間。數學上，位錯屬於一種拓撲缺陷，有時稱為「孤立子」或「孤子」。這一理論可以解釋實際晶體中位錯的行為：可以在晶體中移動位置，但自身的種類和特徵在移動中保持不變；方向相反的兩個位錯移動到同一點，則會雙雙消失，或稱「湮滅」。
8 =
金是一種化學元素，化學符號是Au，原子序數是79。金是一種廣受歡迎的貴金屬，在幾世紀以來都被用作貨幣、保值物及珠寶。在自然界中，金出現在岩石中的金塊或金粒、地下礦脈及沖積層中。金亦是貨幣金屬之一。金在室溫下為固體、密度高、柔軟、光亮，其延展性及延性均是已知金屬中最高的。純金的亮黃色在傳統上被認為具有吸引力。在佈雷頓森林協定結束前，金是金本位貨幣制度的基石。金條的ISO貨幣代碼是XAU。金在現代工業的應用層面有牙醫學與電子學。在傳統上，金對氧化侵蝕的高抵抗性是人們使用它的原因之一。化學上，金是一種過渡金屬，在溶解後可以形成三價及單價正離子。金與大部分化學物都不發生化學反應。