经典物理学(classical physics)是指量子物理学诞生之前的物理学。经典物理学包括描述质点运动的牛顿运动方程、麦克斯韦-法拉第电磁场理论和爱因斯坦广义相对论。但它不局限于描述特定现象的特定理论,而是一个包括一系列原理和规则的集合,是一种当量子不确定性影响不显著时支配一切现象的底层逻辑。这些底层规则被称作经典力学(classical mechanics)。
经典力学的任务是预测未来。18世纪伟大的物理学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace)曾这样说道:
我们可以把宇宙当前的状态看作其过去的果和未来的因。假使一种智能可以知道在某一时刻造成自然运动的所有力和构成自然的所有物质的位置,假使这种智能也足够强大到有能力对这些数据进行分析,那么在宇宙里,从最大的物体到最小的粒子,它们的运动都将能被一个简单公式描述。对于这个智能来说,不存在不确定性,并且未来只会像过去一样呈现在它的眼前 。
在经典物理学里,如果你知道系统在某些时刻的所有信息,也知道支配系统变化的方程,那么你就可以预测它的未来。这就是我们所说的——经典物理学定律是确定性的(deterministic)。如果颠倒过去和未来之后上述条件依旧成立,那么相同的方程可以告诉你过去的一切。满足这个条件的系统被称作可逆性(reversible)系统。