实验物理是相对于理论物理而言,理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、
凝聚态物理、
宇宙学等,几乎包括
物理学所有分支的基本理论问题。而实验物理主要是从实验上来探索物质世界和自然规律。
对应于物理学分为理论物理和实验物理,物理学家也可以分为
理论物理学家和
实验物理学家。当然,物理学中理论和实验都是必不可缺的组成部分,所以有时候这样的分类很难界定。只不过在一个物理学家更偏重理论的情况下,他(她)被称为理论物理学家,例如爱因斯坦;而如果偏重实验,则称为实验物理学家,例如法拉第。
华裔著名实验物理学家丁肇中的学术思想的特点是,在科学研究中非常重视实验,他认为,物理学是在实验与理论紧密相互作用的基础上发展起来的,理论进展的基础在于理论能够解释现有的实验事实,并且还能够预言可以由实验证实的新现象。当物理学中一个实验结果与理论预言相矛盾时,就会发生物理学的革命,并且导致新理论的产生。他根据近四分之一世纪以来物理学的历史和他亲身的经验指出,许多重要实验,例如K介子衰变中
电荷共轭宇称与
宇称复合对称性(CP)不守恒的发现,J粒子的发现,以及高温超导体的发现,开辟了物理学中新的研究领域,但这些实验发现都是预先在理论上并没有兴趣的情况下作出的。又如高能加速器实验近年来作出的有关粒子物理的基本发现,除W粒子和Z粒子外,几乎都是在加速器开始建造时未曾预言过的。他强调,没有一个理论能够驳斥实验的结果,反之,如果一个理论与实验观察的事实不符合,那么这个理论就不能存在。他重视科学实验的观点,对科学工作者是很有教益的。
1976年因和里克特彼此独立地发现一种称为ψ/J的新粒子,与
里克特分享了1976年度的
诺贝尔物理学奖金。