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理論物理學通過為自然界建立數學模型，來試圖理解所有物理現象的運行機制，通過物理理論條理化、解釋、預言物理現象。理論物理學，簡要地說，就是建立在一系列定律之上的數學理論體系，是否正確依賴於其理論體系所得出的結論（推斷）能否被實驗驗證。

在中國，大學本科物理專業的主流課程設置，通常會有五個理論物理學科，分別為：分析力學、統計力學、電動力學（嚴格地說，應該叫做「經典電動力學」）、相對論、量子力學。俗稱「五大力學」。

理論物理學概述

理論物理學是物理學的分支學科，從各類物理現象的普遍規律出發，運用數學理論和方法，系統深入的闡述有關概念、現象及其應用。

如狹義相對論、愛因斯坦的時空觀之類的都屬於理論物理學。例如，霍金就是一名20世紀後葉至21世紀初的理論物理學大師（已於2018年3月14日凌晨3時46分去世）。

理論物理學的常用方法是理想實驗，就是在腦子裡做實驗。愛因斯坦就有一些理想實驗（思想實驗）。

理論物理學通過為現實世界建立數學模型來試圖理解所有物理現象的運行機制。通過「物理理論」來條理化、解釋、預言物理現象。豐富的想像力、精湛的數學造詣、嚴謹的治學態度，這些都是成為理論物理學家需要培養的優良素質。例如，在十九世紀中期，物理大師詹姆斯·麥克斯韋覺得電磁學的理論雜亂無章、急需整合。尤其是其中許多理論都涉及超距作用（action at a distance）的概念。麥克斯韋對於這概念極為反對，他主張用場論來解釋。例如，磁鐵會在四周產生磁場，而磁場會施加磁場力於鐵粉，使得這些鐵粉依著磁場力的方向排列，形成一條條的磁場線；磁鐵並不是直接施加力量於鐵粉，而是經過磁場施加力量於鐵粉；麥克斯韋嘗試朝着這方向開闢一條思路。他想出的「分子渦流模型」，借用流體力學的一些數學框架，能夠解釋所有那時已知的電磁現象。更進一步，這模型還展示出一個嶄新的概念——電位移。由於這概念，他推理電磁場能夠以波動形式傳播於空間，他又計算出其波速恰巧等於光速。因此，麥克斯韋斷定光波就是一種電磁波。

本科課程設置

在中國，大學本科物理專業的主流課程設置，通常會有五個理論物理學科，分別為：分析力學、統計力學、電動力學（嚴格地說，應該叫做「經典電動力學」）、相對論、量子力學。俗稱「五大力學」。

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