物理学与哲学 BSc (Hons)

University of Bristol - 布里斯托尔大学

本单元是所有哲学初学者的入门单元，引导学生了解认识论和形而上学的一些核心问题。它由两个部分组成，一个是基于文本的，一个是基于主题的。以文本为基础的部分包括关于笛卡尔的《沉思录》和休谟的《第一次探究》的各六个讲座。基于主题的部分包括关于知识、真理以及现实与外观之间的区别的讲座。

本单元向学生介绍了实践哲学中的一些核心辩论和问题，特别是道德哲学和政治哲学。主要目的是让学生对有关问题有一个基本的了解，同时帮助他们获得和磨练必要的阅读、写作和论证的批判性技能，以参与辩论，并在与辩论的对话中发展自己的观点。本单元将以介绍道德哲学的三个主要部门（元伦理学、道德理论和应用伦理学）以及政治哲学的一些核心概念的形式进行。

本单元向学生介绍了论证的分析和形式逻辑的工具。它为学生提供了辨别和分析论证结构的方法，并将好的论证与坏的论证区分开来。学生将看到各种非正式的论证，并能将其定性为有效、归纳或谬误。将介绍形式逻辑，学生将看到它如何被用作评估论证的工具。学生还将熟悉形式逻辑并掌握逻辑属性，如一致性、有效性、可推导性和合理性。

本单元是为那些对A级数学有较好掌握的学生设计的，他们希望有一个关于数学技术的20学分的单元。本单元从修订和扩展学校水平的微积分的一些基本想法开始，然后从科学应用的角度对微积分进行了彻底的处理。该主题一直发展到微分方程和傅里叶级数。对数学的处理具有足够的逻辑精确性，以便能够进行正确的计算和正确的推理。

本单元以A级物理学A2和核心物理学I（力学和物质）的某些方面为基础。它介绍了波和振荡的基本数学处理方法，作为量子物理学介绍的波函数的概念，场的概念和它们在3维的向量和向量算子方面的数学处理，以及基本粒子和场。

本单元将建立在物理和数学A2课程的基础上，并将学校教授的概念建立在坚实的数学基础上。学生的理解和知识水平将得到提高，使他们能够在二年级的物理课程中继续学习这些领域的知识。

数学是我们描述、探索和交流物理世界的语言。它不变的证明能力使我们能够根据我们的模型进行预测，并促进了科学发现。因此，它构成了物理学学位的基础，并在整个过程中被持续不断地使用。在本单元中，你将学习如何编写物理问题的数学描述，如何解释这个数学模型，以及如何寻找解决方案。这将加深你对如何使用数学来理解现实世界问题的理解。你将发展的解决问题的技能是可以广泛转移的，并将在你的整个学位。

本单元将提供完成第一年物理课程所需的数学练习和训练，并为以后的学习打下基础。

本单元的目的是向学生介绍物理学家使用的基本实验室技能和技术。其中包括：实际介绍基本实验室设备的使用，包括仪表、示波器、信号发生器和光学设备；介绍定量描述和评估实验测量的不确定性的方法。这将包括测量的平均值、标准偏差和标准误差的统计学基础，随机和系统误差的处理，测量中的不确定度的组合，以提供对引用结果的不确定度的定量评估；以及发展在实验室笔记本中准确记录实验设置和程序的技能。

物理学是一门以观察和实验验证为核心的学科。本单元是实验室工作，继续发展关键的实验技能，使用各种标准仪器和分析数据。实验允许学生对设计和测量进行投入。通过对实验的正式写法和对每个实验的评审会，包括可转移的技能。

介绍一些关键的数学方法及其在物理问题上的应用，包括概率论和统计方法、矢量场理论以及一些物理问题中常遇到的偏微分方程和常微分方程的解.

本单元建立在振荡和力学领域的C/4级材料上。介绍了分析具有许多自由度的系统运动的方法。以中心力运动为例，讨论力学中守恒原理的意义。介绍了非惯性参考框架的力学。对旋转和角动量的处理被扩展到三维空间，允许全面了解刚体的运动。

本单元旨在提供热物理学领域的全面基础。该课程涉及经典的热力学和统计力学。经典部分通过一个数学框架，描述了热力学三大定律的解释和使用，以描述物质的大量属性之间的关系。统计力学部分描述了如何从微观模型中计算出经典和量子粒子的大量属性。

本单元旨在涵盖一系列核心的重要哲学问题、立场和策略，这些问题、立场和策略往往会以这样或那样的方式被你们学习的所有其他哲学所预设。该单元本身有两个组成部分，一个涉及形而上学和逻辑，另一个涉及价值理论。在规范性部分所涵盖的材料将为在接下来的现实主义部分所考虑的一些问题提供一个很好的例子和案例研究的来源。

经典物理学包括物理学的大部分核心内容，建立在17至19世纪发展起来的基础上，是所有 "现代 "物理学的支撑。本单元建立在C/4级的电磁场和电磁波领域的基础上。麦克斯韦真空和简单固体中的方程是讨论一般电荷和电流配置的场、力和能量的基础。研究麦克斯韦方程的波解，与材料的电磁和光学特性有关。研究了一般的波现象，包括干涉和衍射，以及这些效应的实际应用。

在本课程的前半部分，我们将为量子力学的主题提供一个更正式的基础。这从讨论狄拉克符号开始，狄拉克符号是处理量子力学形式主义的一种特别有效的方式。使用狄拉克符号，我们将制定量子力学的原则和规则，并看看它们如何适用于真实的物理情况。

简单晶体结构的简要描述。来自周期性结构的衍射。各种简单晶体结构的互换晶格。晶体中的电子：自由电子和近自由电子理论-一个电子的近似值。周期性边界条件。状态密度。Fermi-Dirac分布的应用。布洛赫定理；能带。声子。能隙，布拉格反射和布里渊区的边界。缩小的、扩展的和周期性的区域方案。费米面的概念和简单构造。电子传输的半经典理论。晶体动量和有效质量。金属、半导体和绝缘体之间的区别。电子和空穴。自由电子金属中的传输。金属和半导体中的电子散射。半导体中的传输。霍尔效应。元素和化合物半导体。本质半导体中的载流子密度。 p型和n型掺杂。p-n结。功函数和接触电位。金属-半导体结。磁学的类型。泡利感应性。斯托纳模型。域和居里温度。简要提及超导性和麦斯纳效应.

本单元（实验室工作）要求学生在导师的指导下完成一个以研究为基础的实验，从而积累更多的现代仪器技术的经验，学习解决高级实验问题，培养找错和纠正的能力，并作为M/7级研究项目的准备.

本单元的目的是探讨现代物理学中出现的形而上学、方法论、认识论和概念性问题。我们的重点是量子力学和相对论。涉及的主题包括：量子力学的科佩根解释；爱因斯坦-波多尔斯基-罗森实验和贝尔定理；位置性和距离作用；量子力学中的测量问题和薛定谔的猫悖论；量子力学的多世界解释；因果关系和机会；亚里士多德、牛顿和爱因斯坦物理学中的空间和时间；爱因斯坦相对论中的同时性概念；几何和相对论物理学。

本单元研究了当代一般科学哲学的中心问题。它将补充特定科学哲学中提供的单元，但被设计为一个独立的单元，侧重于科学方法论和认识论。研究的主题包括：证伪主义和归纳法；概率和贝叶斯确认；科学解释；科学革命；不确定；自然规律；现实主义与反现实主义；科学与风险。本单元并不假定以前学习过科学哲学或有研究科学的经验，尽管它确实要求人们愿意熟悉科学中有关哲学问题的说明性例子。建议的初步背景阅读。科学哲学。A Very Short Introduction, Samir Okasha (2002, OUP).

本单元包括一个受监督的、与物理学有关的研究项目，以一对（实验项目）或单独（理论项目）的方式进行，最终以个人写的最终报告、口头和或海报展示以及面试。

这个单元将由个人辅导教授，可以在任何一个学期进行。它将包括对一个特定主题的高级研究。学生将定期与导师见面，并写一篇5000-6000字的长篇论文。

本单元将研究物理理论基础中的一些概念性问题，特别是20世纪中后期的物理学。我们将努力解决最先进的物理理论中存在的哲学问题，并在此过程中试图回答关于对称性、物质和早期宇宙的基本问题。