物理定律如何才能稱之?
經得起實驗檢驗的常用物理理論
古典力學是力學的一個分支。古典力學是以牛頓運動定律為基礎，在宏觀世界和低速狀態下，研究物體運動的基本學科。在物理學裏，古典力學是最早被接受為力學的一個基本綱領。古典力學又分為靜力學、運動學和動力學。16世紀，伽利略·伽利萊就已採用科學實驗和數學分析的方法研究力學。他為後來的科學家提供了許多豁然開朗的啟示。艾薩克·牛頓則是最早使用數學語言描述力學定律的科學家。古典力學是以牛頓運動定律為基礎，以下分別列出三條牛頓運動定律：第一定律：倘物體處於靜止狀態，或呈等速直線運動，只要沒外力作用，物體將保持靜止狀態，或呈等速直線運動之狀態。這定律又稱為慣性定律。第二定律：物體的加速度，與所受的淨外力成正比。加速度的方向與淨外力的方向相同。第三定律：兩個物體的交互作用力總是大小相等，方向相反，同時出現或消失。強版第三定律還額外要求兩支作用力的方向都處於同一直線。
還原論是將世界上的事物的解釋簡化到一些基礎的理論的哲學觀點。在粒子物理學這個觀點是提出一個可以解釋世界上的一切的一種最基礎的物理理論，或者用一個比較大眾化的語言來說，來尋找一個概括宇宙一切的公式。但在粒子物理學的發展過程中也一直有人批評這種極端的還原論。這些批評者中有粒子物理學家、化學家、生物學家、固態物理學家和整體論者。他們並不向標準模型理論本身挑戰，但他們認為基本粒子的特性並不一定也是它們所組成的原子、分子或更大的結構的特性，尤其是它們並不能表達很多粒子組成的系統的特性。基於混沌理論，一些批評者認為即使物理學家完全認識基本粒子的所有的特性的話，人們以此不能完全理解所有的自然的過程；另一些批評者懷疑人們能夠完全理解基本粒子的特性。
紫外災變這一概念的提出起源於人們對熱輻射定律的研究，或更準確的說，是從克希荷夫1859年提出黑體輻射的概念開始的。1879年，斯洛維尼亞物理學家約瑟夫·斯特凡經驗性得到黑體輻射能量正比於黑體溫度的四次方的結論，並由波茲曼於1884年從理論上證明，這被稱作斯特凡-波茲曼定律。1893年德國物理學家威廉·維因得到了描述黑體輻射的電磁波波長與黑體溫度之間反比關係的定律，即維因位移定律；而後在1896年又得到了一個描述黑體輻射能量和波長之間關係的定律，即維因近似。維因的定律引起了物理學界的注意，由於它基本上屬於基於實驗測量的經驗性公式，很多理論物理學家試圖在理論上對其進行修正。德國物理學家馬克斯·普朗克自1897年起開始進行這項工作，通過將電磁理論應用於熱輻射和諧振子的交互作用，他於1899年得到了維因輻射定律的理論版本。然而，實驗觀測表明維因近似並不適用於長波情形，在低頻區域需要進行修正。這種偏差導致了普朗克對能量進行了量子化假設，從而在1900年導出了普朗克黑體輻射定律。真正引起紫外災變的導火索是能量均分定理。瑞立勳爵在研究黑體輻射的過程中，注意到對頻率較低的情形能量均分定理應當成立，從而假設在空腔中輻射的電磁波能量按自由度均分。這樣得到的公式符合長波情形，然而當頻率趨於無窮大時輻射的能量也因此趨於無窮大，瑞立注意到了這種情形的荒謬性並試圖對公式加以修正。1905年，詹姆斯·金斯爵士發現了瑞立公式中係數的錯誤，修正後這個公式被稱作瑞立-金斯定律，代表了能量均分定理應用於黑體輻射的結果。由於馬克士威、波茲曼和瑞立等人對能量均分定理正確性的維護，瑞立-金斯定律在紫外區域發散的情形對古典物理學而言是不可理解的，這被奧地利物理學家保羅·埃倫費斯特於1911年稱作所謂「紫外災變」。紫外災變是二十世紀之初物理學的又一朵烏雲，它的存在預示著能量均分定理並非永遠成立，而普朗克的能量量子化假設則為二十世紀物理學的另一大支柱——量子力學的建立開創了先河。
物理學是研究物質、能量的本質與性質，以及它們彼此之間交互作用的自然科學。由於物質與能量是所有科學研究的必須涉及的基本要素，所以物理學是自然科學中最基礎的學科之一。物理學是一種實驗科學，物理學者從觀測與分析大自然的各種基於物質與能量的現象來找出其中的模式。這些模式稱為「物理理論」，經得起實驗檢驗的常用物理理論稱為物理定律，直到有一天被證明是有錯誤為止。物理學是由這些定律精緻地建構而成。物理學是自然科學中最基礎的學科之一。化學、生物學、考古學等等科學學術領域的理論都是建構於這些物理定律。物理學是最古老的學術之一。物理學、化學、生物學等等原本都歸屬於自然哲學的範疇，直到十七世紀至十九世紀期間，才漸漸地從自然哲學中分別成長為獨立的學術領域。物理學與其它很多跨領域研究有相當的交集，如量子化學、生物物理學等等。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。通過創建新理論與發展新科技，物理學對於人類文明有極為顯著的貢獻。例如，由於電磁學的快速發展，電燈、電動機、家用電器等新產品紛紛湧現，人類社會的生活水平也得到大幅提升。由於核子物理學日趨成熟，核能發電已不再是藍圖構想，但其所引致的安全問題也使人們意識到地球環境、生態與人類的脆弱渺小。二十世紀初期，物理學者發現經典物理學存在著極嚴重的瑕疵：邁克生-莫立實驗的零結果不符合牛頓相對論的預測，黑體輻射譜不符合熱力學的預測，經典電磁學無法解釋光電效應與原子光譜，放射性物質的物理性質貌似與經典物理學的決定論背道而馳。這些瑕疵給學術界帶來了一場前所未有的考驗，徹底地動搖了舊理論體系的基石，導致了二十世紀物理學兩大理論體系相對論和量子力學的出現，進而開始了現代物理學的紀元。相對論和量子力學對於這些難題給出合理解答。不僅如此，物理學者應用相對論和量子力學於像原子、分子等等的微觀系統，以及各種凝聚態宏觀系統，從而更為深切地揭示大自然的工作機制，並且促進物質文明蓬勃發展。