系统物理是研究物质系统的物理性质和行为的学科，其含义和范畴可归纳如下：

一、核心研究内容

物质系统的结构与性质

探索原子、分子、固体、液体、气体等不同尺度物质的结构特征，以及这些结构如何决定其物理性质（如导电性、磁性、光学性质等）。

系统行为与相互作用

研究物质系统在能量交换、物质传输等过程中的动态行为，包括热力学过程（如热传导、相变）、统计物理现象（如扩散、凝聚态行为）以及量子力学效应。

宏观与微观性质的关联

通过理论模型（如统计力学、量子力学）揭示宏观可观测性质（如温度、压力）与微观状态（如粒子分布、波函数）之间的对应关系。

二、应用领域

基础科学研究：

如固体物理中的晶格结构研究、量子信息中的量子比特操控。

工程技术领域：材料科学中的新材料设计、流体力学中的流体模拟、能源技术中的热电转换。

生物医学：分子生物学中的蛋白质结构与功能、生物大分子动力学模拟。

三、关键概念

系统边界与分类

宏观系统：如天体、机械装置；微观系统：如原子、分子；介观系统：如胶体、生物大分子。

开放系统：与外界有物质或能量交换；封闭系统：无交换。

状态函数与过程

状态函数：如能量、熵，仅取决于系统初始状态；过程：如热力学过程、化学反应，与路径相关。

统计力学与量子力学

统计力学：基于大量粒子统计规律，解释宏观现象（如气体压强）；量子力学：描述微观粒子的波函数与概率性。

四、与其他学科的交叉

化学：

通过系统物理方法研究化学反应机制与物质转化。

生物学：模拟生物分子系统（如DNA结构）的动态行为。

工程学：优化系统设计（如机械系统稳定性分析）。

系统物理通过多学科视角，构建了从微观到宏观、从静态到动态的完整理论框架，是现代物理学与工程实践的重要基础。