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物理學是一門自然科學，注重于研究物質、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係。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。在過去兩千年裏，物理學與化學、天文學都曾歸屬於自然哲學。直到十七世紀科學革命之後，物理學才成為一門獨立的自然科學。物理學與其它很多跨領域研究有相當的交集，如生物物理學、量子化學等等。物理學的疆界並不是固定不變的，物理學裡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说。倘若這假说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覆的實驗來檢驗。
金星凌日是指位於太陽和地球之間的行星金星直接從太陽的前方掠過，成為太阳表面的可見暗斑 的天文现象。當凌日发生時，從地球可以看見金星是在太陽表面上移動的一個黑色暗斑。這類凌日的時間通常以小時计。凌日類似於月球造成的日食。通过觀察金星凌日，科學家可以利用視差的原理計算太陽和地球之間的距離。图为金星凌日。
热力学是研究热现象中物态转变和能量转换规律的学科；它着重研究物质的平衡状态以及与准平衡态的物理、化学过程。热力学定義許多巨觀的變數（像溫度、內能、熵、壓強等），描述各變數之間的關係。热力学描述數量非常多的微觀粒子的平均行為，其定律可以用統計力學推導而得。
热力学大部分經驗內涵可以总结为四条定律。热力学第零定律定义了温度这一物理量，指出了相互接触的两个系统，热流的方向。热力学第一定律指出内能这一物理量的存在，并且与系统整体运动的动能和系统与环境相互作用的势能是不同的，区分出热与功的转换。热力学第二定律涉及的物理量是温度和熵。熵是研究不可逆过程引入的物理量，表征系统通过热力学过程向外界最多可以做多少热力学功。热力学第三定律认为，不可能通过限过程使系统冷却到绝对零度。
第四代夸克與輕子：由於共同提出卡比博-小林-益川矩陣來解釋CP破壞的現象，並且給出了標準模型會允許多達三代夸克與輕子存在的原因，小林誠與益川敏英因此榮獲2008年諾貝爾物理學獎。這理論並沒有限制最多只能有三代。那麼，有否可能找到第四代夸克或輕子？是否能夠構想出解釋不同代粒子之間質量差異的理論，一種關於湯川耦合的理論？
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交叉学科: 天体物理学 | 大气物理学 | 地球物理学 | 生物物理学 | 物理化学 | 材料科学 | 电子科学 | 计算物理 | 数学物理 | 非线性物理学
背景知识: 参看传记, 科学史, 和学院介绍.
2020年焦點新聞 下列日期是新聞發布時間，而非事件發表或發現時間
- 10月6日，羅傑·潘洛斯、安德烈婭·蓋茲和賴因哈德·根策爾因對於黑洞的傑出研究獲得諾貝爾物理學獎。
- 6月15日，德國法蘭克福大學教授研究團隊做實驗首次證實九十年前阿諾·索末菲提出的理論：當光子撞擊到單獨分子並且使其發射出電子時，該單獨離子會朝著光源移動。
- 5月6日，歐洲南天天文台研究團隊宣布，在恆星星系HD 167128觀測到距今為止距離地球最近的黑洞。
- 10月8日，因為對於人們了解宇宙演化與地球在宇宙裡的席位做出貢獻，吉姆·皮布爾斯、米歇爾·麥耶和迪迪埃·奎洛茲獲得2019年諾貝爾物理學獎。
- 7月31日，大型強子對撞機的超環面儀器實驗團隊找到光子與光子散射的確切證據，超過背景期望值8.2 個標準差。
- 7月15日，美國NIST研究團隊發展成功當今最準確的時鐘，Al+離子鐘，準確度為1018分之一。
- 5月22日，阿貢國家實驗室實驗團隊發現新超導材料三氫化鑭，其臨界超導溫度為-23C，是至今為止最高溫度。
- 4月10日，事件視界望遠鏡團隊宣布，首次成功觀測到在室女A星系中央的超大質量黑洞。
- 3月29日，麻省理工學院實驗團隊報告，暗物質實驗ABRACADABRA 第一回合並未發現任何軸子存在的蛛絲馬跡。
- 3月21日，雪城大學教授薛爾頓·斯同恩的研究團隊做實驗證實，魅夸克的物質與反物質對於衰變具有不對稱性，這可能是物質宇宙形成的重要因素。
- 3月15日，使用緲子探測器，塔塔基礎研究學院的研究團隊發現，雷暴可以產生高達13億伏特的電壓！
- 1月3日，中國國家航天局的探測器嫦娥四號成功在月球背面南半部的馮·卡門環形山著陸。