2、现代物理学的辉煌成就
二十世纪物理学对人类的思维方式和社会发展做出了三方面的重要贡献：第一，相对论、量子力学和它们相结合产生的量子场论从根本上改变了人类对时空和宇宙万物的看法，使人们从绝对的决定论的宇宙观变为辩证的唯实的宇宙观。第二，二十世纪物理学是带头的学科，它带动了化学、天文、材料、能源、信息等学科的发展，它为生物、医疗、地学、农业提供了强大的探测手段和研究方法。物理学在半导体、集成电路、激光、磁性、超导等方面的发现奠定了信息革命的科学基础。它推动了高技术产业的发展，引发了以微电子、光电子和微光机电技术为核心的工业革命，由物理学研究衍生的新技术和新产品层出不穷，从根本上改变了人们的生产方式和生活方式。第三，通过计算机的帮助，应用古典物理理论讨论流体运动和气象预报时，发现了自组织、混沌和分形等现象。随后发现，这是普遍存在于非线性相互作用的开放系统中的现象，生命系统和社会系统也不例外。物理学是人们对无生命自然界中物质的转变的知识做出规律性的总结。这种运动和转变应有两种。一是早期人们通过感官视觉的延伸，二是近代人们通过发明创造供观察测量用的科学仪器，实验得出的结果。物理学从研究角度及观点不同，可分为微观与宏观两部分，宏观是不分析微粒群中的单个作用效果而直接考虑整体效果，是最早期就已经出现的，微观物理学随着科技的发展理论逐渐完善。现今物理学（狭义与广义相对论、量子力学和量子场论及其发展如标准模型（包含弱电统一理论和量子色动力学））已经把目前实验能触及到的领域都涵盖进去了。从尺度讲，包含从10-17米的极微观到1026米的宇观范围；从能量角度讲，已经到达现在LHC的TeV能标。所以现在的新物理，都只能出现在：（1）10-17米以下尺度（检验超对称、超弦是否存在，检验超引力及量子引力）；（2）从星系尺度到1026米的宇观尺度（检验所谓的暗物质、暗能量是否存在及其本质）；（3）在LHC的TeV 能标之上，解决标准模型（弱电统一理论和量子色动力学）中出现的一些疑难。虽然标准模型整个框架已经确定，应该也不存在什么问题，但模型本身提出了不少更为本质的疑问，暗示着新的发展路线。标准模型现在的情况就好比1900－1926年的旧量子论，未来还将存在TeV能标以上的新物理，包括弱、电、强力三者的统一（大统一理论）。（4）超低能低温下的丰富的对称破缺。这是凝聚态物理的事情。能量标度上升，对称性增高及得以恢复，各种力都走向同一，物理学趋向统一，所以大统一理论（弱、电、强力三者的统一）以及四种力（弱、电、强、引力）的统一，都必然是在极高能标下完成的；能量标度下降，对称破缺产生，四种力（弱、电、强、引力）都逐渐分离，表现不同行为。总之，高能量标度使得对称性恢复，物理世界变得简单及统一；能量标度下降，世界变得复杂，丰富多彩。超低能低
温下有五花八门的现象，其实只是对称破缺现象、表面现象，我们眼睛观察到的其实都非实相，它们在高能标下其实只有一个本质。
1.相对论
德布罗意认为：相对论好象是：“光彩夺目的火箭，它在黑暗的夜空，突然划出一道道十分强烈的光辉，照亮了广阔的未知领域。”运动着的物体所占有的空间是变动不居的，描写这种变动的就是时间，时间作为广义的空间结构的一个维度。时空不是独立的存在，时空是物质的时空，时空是物质世界的表象，物质本体改变了，其表象必随其变。空间与时间在表述物质时，各有侧重：空间侧重于表述物质相对静止的状态，时间侧重于表述物质相对变动的过程。物质的存在是相对变动中的存在，静止是变动中相对的静止，从这一角度可以认为：物质是变动与静止的统一体，是时间和空间的统一体。时间和空间是不可分的，譬如：当我们看到时钟指针的空间状态就知道时间的位置，知道时间状态就可以推出时钟指针的空间位置；在譬如：当我们知道一个人的形体容貌就可推出其正常条件下的大致年龄及寿命，知道一个人的性别及年龄就可知道其大致的形体发育状态。
狭义相对论和广义相对论建立以来，已经过去很长时间，它经受住了实践和历史的考验，是人们普遍承认的真理，相对论对于现代物理学的发展和现代人类思想的发展都有巨大的影响。相对论从逻辑思想上统一了经典物理学，使经典物理学成为一个完美的科学体系。狭义相对论在狭义相对性原理的基础上统一了牛顿力学和麦克斯韦电动力学两个体系，指出它们都服从狭义相对性原理，都是对洛沦兹变换协变的，牛顿力学只不过是物体在低速运动下很好的近似规律。广义相对论有在广义协变的基础上，通过等效原理，建立了局限惯性长与普遍参照系数之间的关系，得到了所有物理规律的广义协变式，并建立了以广义协变的引力理论，而牛顿引力理论只是它的一级近似。这就从根本上解决了以前物理学只限于惯性系数的问题，从逻辑上得到了合理的安排。相对论严格地考察了时间、空间、物质和运动这些物理学的基本概念，给出了科学而系统的时空观和物质观，从而使物理学在逻辑上成为完美的科学体系。
相对论是关于时空和引力的基本理论，主要由爱因斯坦(Albert Einstein) 创立，分为狭义相对论和广义相对论。相对论的基本假设是相对性原理，即物理定律与参照系的选择无关。狭义相对论和广义相对论的区别是，前者讨论的是匀速直线运动的参照系（惯系参照系）之间的物理定律，后者则推广到具有加速度的参照系中（非惯性系），并在等效原理的假设下，广泛应用于引力场中。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学，不适用于高速运动的物体和微观领域。相对论解决了高速运动
问题；量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论颠覆了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新的概念。狭义相对论最著名的推论是质能公式，它可以用来计算核反应过程中所释放的能量，并导致了原子弹的诞生。而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞，也相继被天文观测所证实。相对论的提出对人类社会的发展起到了不可估量的作用,但是在如今很多人从多学科多角度发现相对论有不足之处.
2.量子力学
量子力学（Quantum Mechanics)是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科，它主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论，它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。量子力学不仅是近代物理学的基础理论之一，而且在化学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用。量子理论是关于自然界的最基本的理论，它被认为是人类所创造的最优美、最成功的科学艺术品。它优美的数学形式令人赞叹，它精确的预言与实验惊人地符合，而它的成功应用更是遍及了现代社会的每个角落, 比如根据量子电动力学，理论计算出电子磁矩为1.00115965246个单位（这个数称为狄拉克数），而精密实验测得电子磁矩为 1.00115965221个单位。理论值和实验值只相差四十亿分之一！。从激光、核能到计算机、互联网，还有最新的量子计算机，无不留下量子的足迹。可以说，是量子引领人们迈入了现代社会，让人们享受到丰富多彩的现代生活。在浙江大学召开的2009杭州量子物质研讨会上，中国科学院院士、两弹元勋于渌先生说：“科学技术的革新，很多都来自物理方面的基础研究，而物理学研究的核心领域之一就是量子物质。”。量子力学是物理系的基础理论课，物理方面的许多专业课都以它为先修课程，因而它的应用范围也就较为广泛。现在量子力学不仅是物理学中的基础理论之一，而且在化学和许多近代技术中也得到了广泛的应用。19世纪末的一系列重大发现，揭开了近代物理学的序幕。1900年普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难，引入了能量子概念，为量子理论奠定了基石。随后爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾，提出了光量子假说，并在固体比热问题上成功地运用了能量子概念，为量子理论的发展打开了局面。1913年，玻尔在卢瑟福有核模型的基础上运用了量子化概念，对氢光谱作出了满意的解释，使量子论取得了初步的胜利。之后经过玻尔、索末菲海森堡、薛定谔、狄拉克等人开创性的工作，终于在1925年-1928年开成了完整的量子力学理论。
3.原子核及基本粒子
原子核物理学起源于放射性的研究，是19世纪末兴起的崭新课题。在这以前，人类对这一领域毫无所知。从事这项研究的物理学家，他们通过做新创制的简陋仪器进行各种实验和观察，从中收集数据，总结经验，寻找规律，探索不断开拓新的领域。 1932年对于从原子核到基本粒子这一研究方向来讲，是具有特别重要意义的一年。但是，作为基本粒子理论研究出发点，是比它早几年的1928年狄拉克所提出的相对论的波动方程式以及由此而得到的正电子的预言。而这一预言在1932年，由于安德森（C.D.Anderson，1905年）发现了正电子，而取得了出色的成功。从那个时候起，又经历了1934年费米（E.Fermi，1901-1954年）β蜕变的理论、1935年汤川秀树（1907年）的介子理论，方才形成了以基本粒子的相互转变为中心问题的基本粒子理论。而成为上述理论研究基础的量子场论是海森堡及泡利在1929年建立的。无论是β蜕变的理论还是介子理论，都是在弄清原子核结构的研究中产生的。
原子核物理学可以讲是卢瑟福在1919年发现用放射性物质放出的α射线轰击氮原子核后获得氢原子核及氧原子核作为前兆而开始的。但是，真正的发展应该讲是从有一系列重要发现的1932年开始的。这一年，科克洛夫特（J.S.Cockcroft，1899-1976年）同沃尔顿（E.T.S.Walton，1903年）用70万伏的高电压加速质子撞击锂核，成功地实现了第一次人工的原子核转化。还是在1932年，查德威克发现了中子，明确了原子核的构成要素，先是伊凡宁柯（T.D.Ivanenko，1904年）接着是海森堡立即开展了由质子同中子组成的原子核模型的理论研究，并解决了过去有关原子核的性质所产生的混乱。在前一年的1931年，范德格喇夫（R.J.van de Graaf，1901-1967年）发明了静电高压发生装置，劳伦斯（https://www.doczj.com/doc/d219171894.html,wrence，1901-1958年）发明了回旋加速器。在1934年，约里奥.居里夫妇（Frederic，1900-1958年；Irene，1897-1956年）发现了人工放射性，同时费米在1935年开始研究由中子引起的核反应。作为刚开始的核反应研究的成果之一，是哈恩，迈特纳（L.Meitner，1878年）以及史脱拉斯曼（F.Strassmann，1902年）在1938年末所发现的铀核裂变。当时的这一发现，由于受到第二次世界大战前夕那种紧张形势的影响，立即促使人们花了很大力量来从事开发原子能的研究。
自从P.居里测量了镭的热值时起，人们都普遍认识都原子核中蕴藏着极大的能量。用核反应来解释恒星能量的来源的想法是埃丁顿在1920年首次论述的，而且阿特金逊同霍特曼斯在1929年作了定量研究。在1938年，该研究由盖玛同特勒（E.Teller，1908年）作了进一步的发展，同时，贝蒂（H.A.Bethe，1906年）在1939脑筋以它为依据，提出了作为太阳能量来源的CN循环理论。但是，当时认为这些均是在超高温的天体内部所发生的，
因而认为在地球上不可能获得实用的核动力。所以，卢瑟福直至1937年他临终前还认为核能的利用是不可能的。但是，上述消极的情绪由于发现了铀的裂变而为之一变，人们尽管害怕可能出现原子弹，却开始了制造原子弹发研究工作。经过努力，在1942年12月研制了第一台原子炉，并在1945年7月制造成功了原子弹。第二次世界大战以后，当然核物理学作为国家最重要的科学耗费了巨额的资金，并一举成了所谓的重大科研项目之一。正因为有了这种新的社会背景，才可能建造出巨大的加速器，并运用加速器不断从事新的发现核研究，同时伴随着这些实验研究，也产生出许多理论研究的成果。
4、固体物理学
20世纪初，固体物理学就开始深入到微观领域，人们开始利用微观规律来计算实验观测量。量子力学首先应用于简谐振子及简单的原子上，并显示了其正确性，其次又在化学键的问题上取得了效果。海特勒（W.Heitler，1904年）同伦敦（F.London，1900-1954年）在1927年把量子力学应用于由两个氢原子所组成的系统，成功地说明了氢键的问题，并导入了“交换力”的概念，如此，在建立量子论的化学键理论基础的同时，在第二年的1928年，交换力的概念在铁磁性的理论上也获得了成功。海森堡根据电子的相互交换作用，澄清了韦斯以来没有弄清楚的分子场产生的原因。同样在1928年，索末菲运用费米统计（1926年）解决了金属电子论的难点，同时，布洛哈（F.Bloch，1905年）用量子力学论述了晶体晶格内电子的运动，奠定了能带理论的基础。威尔逊在1913年，成功地运用能带理论说明金属、绝缘体、半导体在理论上的区别。20世纪20年代后固体物理学作为一门学科在物理学领域中诞生了。
5、物理学与技术
从上述情况开始发展的固体物理学，成了第二次世界大战后各种技术革新的基础。特别是在1948年发明的晶体管，它使电子的面貌焕然一新，这也纯粹是固体物理学研究的产物。此外，诸如铁氧体、量子放大器、莱塞（激光）等对于当今电子学所不可缺少的要素也都是物质结构学发展的产物。当然，如果没有以高分子科学为支柱的许多基础科学的成果，与电子学并驾齐驱、支撑着现代技术革新的合成化学工业也是不可能出现的。但是，综合起来说，这些研究广义地讲应属于物质结构学的范围。由于物质结构学同工程学科之间的联系十分紧密，甚至还可以认为物质结构学的特征就是它各种技术的基础科学。在今日的物质结构学里面，量子力学同统计力学等基础理论所能够应用的领域都已经全部用上了，而研究可以说是指如何使理论能适用于具体条件下的某个具体系统的问题。当然，在这一方面也不断
有新的发现。研究人员的独创见解是必要的，但是，研究的性质并非在于追究自然认识的本原。
物质结构学中，卡曼林.昂尼斯（H.Kammerlingh-Onnes，1853-1926年）在1911年所发现的超导现象，直到最近还是上述倾向中的一个例外，还停留在理论空谈上。但是，当这一问题在1957年从理论上解决后，立即密切了与技术方面的联系。很早以前曾有人提出，超导物体有可能利用制造高速计算机的电路元件，而由于在1961年第二次出现了超导磁体，这一技术实用的可能性引起了人们极大的注意。
以上所讲的是物理学的发展为新技术提供了基础，当然，与此相反的关系也完全存在。假如不采用电子技术的各式各样的机器，今天的物理学，甚至整个科学研究都可能连一天也存在不下去。要建造超高能物理学所不可缺少的巨大加速器，必须要动员当前最先进的精密机械技术和电子学技术才行。同时还应注意到，由于对技术进步的不断要求，作为这些技术基础的物理学的研究也正在日益加强。因而，世界各国在物理学上有关教育以及对研究成果的奖励方面的费用支出也增加了。可以说，没有上述各方面的条件，就不可能存在今天这种大规模、多方面的物理学研究。
6、科学的体制化
近代物理学的基础工程学科化这种趋势，当然是由围绕科学的新的社会状况的出现所形成和促进的。产业革命的结果，出现了推进科学教育核研究的公共制度及机构，这也是十九世纪后五十年的显著特征。但是，它们还只停留在提供基础教育及公共服务性研究的地步，并且规模也比较小。几乎所有的科学研究还依赖于个人的创造性。而改变这种局面的开端是十九世纪末发展起来的化学工业以及后来的电气工业。因为这些工业是根据当时最新的科学成果为基础建立的，并且，各个领域中占有主导地位的大企业内部设立了研究机关，致力于培植技术基础。而这种倾向到了第一次世界大战（1914-1918年）后又有了进一步的加强。另一方面，各国政府也通过第一次世界大战，从飞机、潜水艇、坦克、毒气等新式武器的作战效果吸取教训，作为国策积极地推行科学与技术的振兴政策。尽管如此，仍未达到预期的效果，倒是1929年爆发的持续数年之久的世界经济大危机，才引起了人们的议论，认为是科学、技术的过分进步造成了这次经济困难。但是，上述状况由于第二次世界大战的迫近而为之一变。大战开始后由各国所进行的科学动员在青霉素、雷达、火箭、原子弹以及作战计划研究等方面取得了惊人的成果。
经历了第二次世界大战的经验，如何来维持和推动科学研究的问题，目前已成为产业界、军队核政府的重要工作。为了要维护经济上、政治上、军事上的生存核领先地位，终于认识到全面地加强培养技术基础的科学必不可少的。
在围绕科学出现的新情况当中，特别是物理学处于中心地位。这是因为物理学已成为在第二次世界大战中完成的雷达同原子弹以及战后的技术革新的基础，所以上述趋势也是理所当然的吧！如今研究物理已远远不能单靠个人单独的创造了，因为它规模太大，同时，对军队上核经济上的意义也太重要了。所以说，现代的物理学已经成了现实的社会秩序中不可缺少的一个环节深深地扎下了根。物理学能够如此深入社会，同时反过来又会受到社会的限制这种情形，在十七世纪以来的近代物理学的历史上还是第一次出现。其结果是，物理学中的很大一部分转变成基础工程学，同时，无论从资金或从人员角度来看都开始能够建立起以加速器为象征的巨大的基础科学。
7、物理学在地理上的扩大
物理学的变迁，同时也伴有物理学在地理上扩大的含意。回顾一下历史，到量子力学建立为止的物理学史上起重要作用的文献，开始用拉丁文，后来几乎极大多数用英文、法文、德文写成而用意大利文和荷兰文写的只不过少数。尽管这种情况是近代物理学中带有普遍性的问题，直到最近它还表现出是欧洲范围内的语言。俄国（苏联）、美国还有日本正式参加到物理学行列里来也不过是近六、七十年的事。但是，目前处于世界物理学领导地位的却是美国，其次是苏联。日本也开始在世界物理学中占有不可忽视的地位。同时，在不久的将来，中国也会有很大的实力，这一点大致是可信的。所以，物理学在地理上的扩大，随着第二次世界大战后亚洲、非洲的旧殖民地国家的发展，必将会进一步扩大！虽然这些国家，目前还不能讲已经在进行尖端物理学研究，但为了迅速地推进经济建设，都将提高技术水平看作是至高无上的命令，花大力气在培养科学家和技术人员。所以，没有理由认为这些国家将来不会产生真正的物理学研究。
8、研究技术化
可以把这一趋势同由物理学所支撑着的各种各样新技术所持有的可能性相结合，看作是社会进步的一个标志。但同时，又不能忽视事物的另一个半面。提起所谓的另一个半面，谁都会立即想到是核武器的那种可怕的破坏性，有关这一问题无需在此再作介绍。而这里必须指出的，是在物理学本身内部所能见到的“技术化”同常规化的倾向。再回顾一下量子力
学成立以后物理学的发展就一目了然了，尽管物理学的研究是非常丰富多彩的，但是从质的深入这一点来讲并没有划时期的变化。虽然从基本的方法及想法的角度来看是连贯的、相同的，但是从中要发现诸如新的、全局性的以及带有根本性的思想或概念的变化、直至新的规律性等困难的（请同二十世纪初的状况相比较）。而在这里所要研究的多数问题是，基本的定律及方法都是现成的，关键在于如何将它应用于具体的问题；如何说明一些具体问题。所以，从这种意义上讲，现代物理学研究的多数问题是“技术性的”。并且这种“技术性”，再探索基本粒子未来世界的超高能物理学的领域中却以另外一种形式展开。首先，从实验方面来看，有关负责建造、操作和保养活动，还不如说是一项必须共同进行的技术性工作。并且，对所得到的实验数据的处理以及使用这些数据所推行的理论计算也是一样，与其说是新的创新还不如说是接近于一种技术性的处理。所以，像基本粒子理论这种最基础的所谓的“纯粹的”物理学领域中技术性研究也占据了相当大的部分，即常规化的情况并非是很强的。
彭罗斯说，统统这些物理理论的完成逻辑体系，都可以分成三大类：第一类是超等的，如牛顿、麦克斯韦、玻尔兹曼、爱因斯坦的理论体系。第二类是有用的，如标准模型、宇宙大爆炸理论体系。第三类是尝试的，如暴涨、K—K、超引力、超弦理论等能导致新的实质性理解上的进步的理论体系。实质上这像高、中、矮三种类树，每一种既要看到它的局限性，也要看到第一类理论体系不行，但还有第二类理论体系；第二类理论体系不行，还有第三类理论体系。Hawking 教授在其2011年最新著作《大设计THE GRAND DESIGN》的最后一页，给我们提出的研究思路：“ M 理论是爱因斯坦所希望找到的统一理论。我们人类---我们自身只不过是自然的基本粒子的集聚----已经能够这么接近理解制约我们和我们宇宙的定律，这一事实就是一项伟大的胜利。但真正的奇迹也许在于，逻辑地抽象思考导致一个唯一的理论，它预言和描述了我们所看到的充满令人惊异的千姿百态的浩瀚宇宙。如果该理论被观测所证实，它就将是过去超过3000年的智力探索的成功终结。我们就将找到大设计。”著名物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁参加2007 年科协年会期间，对物理学的发展前景作出这样的判断：“今后二三十年物理学的成就会远远不及100 年前，每一门学科的发展都是有起伏的。未来相当一段时间，物理学不会在理论上有大的突破。”但他还指出：“此时的物理学很多新领域出现了，为我们打开了很多门，每一个门走进去都能大有作为。”
2、现代物理学的辉煌成就 二十世纪物理学对人类的思维方式和社会发展做出了三方面的重要贡献：第一，相对论、量子力学和它们相结合产生的量子场论从根本上改变了人类对时空和宇宙万物的看法，使人们从绝对的决定论的宇宙观变为辩证的唯实的宇宙观。第二，二十世纪物理学是带头的学科，它带动了化学、天文、材料、能源、信息等学科的发展，它为生物、医疗、地学、农业提供了强大的探测手段和研究方法。物理学在半导体、集成电路、激光、磁性、超导等方面的发现奠定了信息革命的科学基础。它推动了高技术产业的发展，引发了以微电子、光电子和微光机电技术为核心的工业革命，由物理学研究衍生的新技术和新产品层出不穷，从根本上改变了人们的生产方式和生活方式。第三，通过计算机的帮助，应用古典物理理论讨论流体运动和气象预报时，发现了自组织、混沌和分形等现象。随后发现，这是普遍存在于非线性相互作用的开放系统中的现象，生命系统和社会系统也不例外。物理学是人们对无生命自然界中物质的转变的知识做出规律性的总结。这种运动和转变应有两种。一是早期人们通过感官视觉的延伸，二是近代人们通过发明创造供观察测量用的科学仪器，实验得出的结果。物理学从研究角度及观点不同，可分为微观与宏观两部分，宏观是不分析微粒群中的单个作用效果而直接考虑整体效果，是最早期就已经出现的，微观物理学随着科技的发展理论逐渐完善。现今物理学（狭义与广义相对论、量子力学和量子场论及其发展如标准模型（包含弱电统一理论和量子色动力学））已经把目前实验能触及到的领域都涵盖进去了。从尺度讲，包含从10-17米的极微观到1026米的宇观范围；从能量角度讲，已经到达现在LHC的TeV能标。所以现在的新物理，都只能出现在：（1）10-17米以下尺度（检验超对称、超弦是否存在，检验超引力及量子引力）；（2）从星系尺度到1026米的宇观尺度（检验所谓的暗物质、暗能量是否存在及其本质）；（3）在LHC的TeV 能标之上，解决标准模型（弱电统一理论和量子色动力学）中出现的一些疑难。虽然标准模型整个框架已经确定，应该也不存在什么问题，但模型本身提出了不少更为本质的疑问，暗示着新的发展路线。标准模型现在的情况就好比1900－1926年的旧量子论，未来还将存在TeV能标以上的新物理，包括弱、电、强力三者的统一（大统一理论）。（4）超低能低温下的丰富的对称破缺。这是凝聚态物理的事情。能量标度上升，对称性增高及得以恢复，各种力都走向同一，物理学趋向统一，所以大统一理论（弱、电、强力三者的统一）以及四种力（弱、电、强、引力）的统一，都必然是在极高能标下完成的；能量标度下降，对称破缺产生，四种力（弱、电、强、引力）都逐渐分离，表现不同行为。总之，高能量标度使得对称性恢复，物理世界变得简单及统一；能量标度下降，世界变得复杂，丰富多彩。超低能低
世界十大杰出物理学家及主要成就1艾萨克·牛顿 2 阿尔伯特·爱因斯坦 3 伽利略·伽利雷 4 托马斯·爱迪生 5 詹姆斯·瓦特 6 迈克尔·法拉第 7 詹姆斯·麦克斯韦 8路易斯·巴斯德 9 约翰·道尔顿 10 斯蒂芬·霍金 1艾萨克·牛顿 牛顿爵士是一位英格兰物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。 2阿尔伯特·爱因斯坦 阿尔伯特·爱因斯坦（1879年3月14日－1955年4月18日），20世纪犹太裔理论物理学家，创立了相对论，现代物理学的两大支柱之一（另一个是量子力学）。虽然爱因斯坦的质能方程E = mc2 最著称于世，他是因为“对理论物理的贡献，特别是发现了光电效应”而获得1921年诺贝尔物理学奖。 3伽利略·伽利雷 伽利略是意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者。1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验，从此推翻了亚里斯多德“物体下落速度和重量成比例”的学说。他创制了天文望远镜来观测天体，他发现了月球表面的凹凸不平，并亲手绘制了第一幅月面图。先后发现了木星的四颗卫星、土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象等等。这些发现开辟了天文学的新时代。
4托马斯·爱迪生 爱迪生(1847～1931)是举世闻名的美国电学家和发明家，被誉为“世界发明大王”。他除了在留声机、电灯、电话、电报、电影等方面的发明和贡献以外，在矿业、建筑业、化工等领域也有不少著名的创造和真知灼见。爱迪生一生共有约两千项创造发明，为人类的文明和进步作出了巨大的贡献。 5詹姆斯·瓦特 瓦特是英国著名的发明家，是工业革命时期的重要人物。1763年瓦特到格拉斯大学工作，修理教学仪器。在大学里他经常和教授讨论理论和技术问题。1781年瓦特制造了从两边推动活塞的双动蒸汽机。1785年，他也因蒸汽机改进的重大贡献，被选为皇家学会会员。 6迈克尔·法拉第 法拉第(Michael Faraday，1791-1867)英国著名物理学家、化学家。在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献。在电学方面，法拉第研究负载直流电的导体与附近磁场之间的关系，在物理学中建立起磁场这个概念。他发现了电磁感应、抗磁性及电解。另外，他也发现磁场能对光线产生影响，进而发现两者间的基本关系。另外，法拉第还发明了一种依电磁转动的装置，为电动机的前身。 7詹姆斯·麦克斯韦 麦克斯韦是19世纪伟大的英国物理学家、数学家。麦克斯韦主要从事电磁理论、分子物理学、统计物理学、光学、力学、弹性理论方面的研究。尤其是他建立的电磁场理论，将电学、磁学、光学统一起来，是19世纪物理学发展的最光辉的成果，是科学史上最伟大的综合之一。他预言了电磁波的存在。这种理论遇见后来得到了充分的实验验证。他为物理学树起了一座丰碑。造福于人类的无线电技术，就是以电磁场理论为基础发展起来的。 8路易斯·巴斯德 路易斯·巴斯德(1821-1895.9.25) 法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基人。他用一生的精力证明了三个科学问题：(1)每一种发酵作用都是由于一种微菌的发展，这位法国化学家发现用加热的方法可以杀灭那些让啤酒变苦的恼人的微生物。(2)每一种传染病都是一种微菌在生物体内的发展，根除了一种侵害蚕卵的细菌，巴斯德拯救了法国的丝绸工业。(3)传染病的微菌，他意识到许多疾病均由微生物引起，于是建立起了细菌理论。 9约翰·道尔顿
1.近代以来世界重大科学理论及科技的成就 时期重大学理论及科技成就地位 17世纪波兰哥白尼发表《天体运行论》， 提出太阳中心说。否定了基督教会宣扬的地球中心说，从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础。 意大利伽利略1632年发表《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，论证了哥白尼的日心说；开始了的科学研究方法。开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。因此，他被称为“近代科学之父”。标志着物理学的真正开端。伽利略的杰出成就为牛顿经典力学的创立奠定了基础。 英国牛顿1687年牛顿出版了《自然哲学的数学原理》，提出了著名的万有引力定律和牛顿力学三定律。经典力学是人类对自然规律第一次进行的理论性概括和总结，形成了牛顿力学体系。实现了物理学史上的第一次伟大飞跃。而海王星的发现是证明牛顿力学定律有效性的最成功范例。 18～19世纪英国达尔文的1859年发表《物 种起源》，提出进化论。 挑战了封建神学，否定了神创说，促进了人 类认识的飞跃。 英国瓦特于1769年开始改良蒸汽 机，吹响了第一次能源革命的号 角新型 新型蒸汽机的广泛使用，成为改造世界的动 力机械。人类开始进入蒸汽时代。人们开始 用煤作燃料，驱动火车、轮船和机器。 19世纪后期，电力作为新能源出 现。美国爱迪生一生创造发明电 灯等1000多项，被人们称为“发 明大王。 这些发明创造促进了电力的广泛应用，人类 从此进入电力时代。 20世纪爱因斯坦于1905年提出了狭义相 对论和光速不变原理两个基本原 理，相对论的提出是物理学领域最伟大的革命。这一理论被后人誉为20世纪人类思想史上最伟大的成就之一。 1900年，德国物理学家普朗克提出了量子假说。使量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学。使人类对微观世界的认识有了革命性的进步；量子理论和相对论一起，构成了现代物理学的基础。 2.19世纪以来的世界文学艺术概况 表现成就背景或地位 文学浪漫主义诗人——拜伦：抨击封建 专制与资本主义社会的丑恶现象， 塑造追求个人幸福、爱情、自由的 人物，人称“拜伦式英雄”。其代 表作是《恰尔德?哈罗尔德游记》和 《唐璜》。被誉为“讽刺现代社会 积弊”的百科全书。 雪莱：体现了一种真正的乐观主义 浪漫精神，代表作《西风颂》。 法国大革命胜利后确立的资本主义社会 秩序不像启蒙思想家描绘的那样美妙。 知识分子对启蒙思想宣扬的理性社会感 到失望和强烈不满，于是追求新的理想 的浪漫主义潮流应运而生。 现实主义的作家——巴尔扎克：《人 间喜剧》展示了19世纪前期整个法 国的社会生活，被誉为“资本主义 19世纪30年代工业革命扩展，使社会 矛盾日益激化的产物，以真实表现现实 生活，再现社会风貌，揭露批判社会黑
现代物理学中的五大突破 现代物理学作为一门重要的学科，通过对物质世界的深入研究，取 得了许多重大突破。在过去的几个世纪里，物理学家们通过不断的实 验和理论研究，推动了人类对于宇宙的认知和技术的发展。在本文中，我们将探讨现代物理学中的五大突破。 1. 相对论的提出 爱因斯坦相对论的发表，被认为是现代物理学中最重要的突破之一。1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论，该理论改变了人们对时间、空 间和质量的观念。相对论表明，光速是宇宙中的极限速度，并且质量 和能量存在着质能等效的关系。这项理论的提出彻底颠覆了牛顿力学 的框架，为后续的物理研究奠定了基础。 2. 量子力学的建立 量子力学是20世纪物理学的另一大突破。由于经典力学无法解释 微观领域中的一些现象，如光的粒子性和电子的波动性，物理学家们 纷纷转向研究原子和分子的运动规律。1925年，薛定谔提出了波函数 的概念，建立了量子力学的数学框架。量子力学揭示了微观世界的奇 妙行为，如量子纠缠和不确定性原理，为现代科技的发展提供了理论 依据。 3. 核能的利用 早在20世纪初，物理学家们就开始研究原子结构和核反应。然而，直到上世纪40年代，核能才真正得到了广泛的利用。1945年，美国在
第二次世界大战中研制成功了原子弹，并在日本广岛和长崎投下了两 颗原子弹，结束了战争。从此之后，核能的利用成为人们关注的焦点，核电站的建设也逐渐普及。核能的应用不仅提供了清洁高效的能源， 还带动了核医学和核物理学等领域的发展。 4. 弦理论的兴起 20世纪70年代，物理学家们提出了弦理论，这是对基本粒子和宇 宙的全新描述。弦理论认为，一切物质都是由微小的振动弦构成的， 不同的振动模式决定了物质的性质和行为。弦理论打破了传统粒子物 理学的思维模式，试图将引力和量子力学统一起来，并推动了超弦理 论和膜理论的发展。弦理论的兴起为我们理解宇宙中微观和宏观世界 的关系带来了新的思考。 5. 宇宙学的进展 宇宙学是对宇宙起源、演化和结构的研究，也是现代物理学的重要 领域之一。在过去的几十年里，天文学家们通过观测和理论研究，对 宇宙的真实面貌有了更深入的认识。我们通过宇宙微波背景辐射的观测，了解到宇宙起源于大爆炸，还发现了暗物质和暗能量对宇宙演化 的重要作用。宇宙学的进展不仅拓宽了我们对宇宙的认知，也对人类 的哲学和宗教思考产生了深远影响。 总结： 现代物理学的发展离不开科学家们的努力和勇于创新的精神。相对论、量子力学、核能利用、弦理论和宇宙学的进展，为我们认识宇宙
20世纪初物理学三大成就及其对现代科学的影响 20世纪初，物理学取得了一系列重大成就，由此引发了人类文明进入新的历史时期。这些成就是经典相对论、量子力学和原子核物理学，它们的认知的发展和研究对于当今科学领域有着深远的影响。 经典相对论是20世纪初物理学取得的第一大成就，它是由爱因斯坦于1905年提出的一套理论，该理论尝试解释宇宙的结构和运行规律。它给宇宙提供了一个新的视角，发现它存在的限度和结构，以及存在的高度相互作用性。它是宇宙中物质、能量、力学和时间空间之间的关系，被成功地解释和解释。 量子力学是20世纪初物理学成就的第二大成就，它是由德国物理学家汉斯埃尔伯特爱图斯廷发现的，该理论涉及光和物质之间的相互作用。量子力学最主要的概念是物质不能用物理参数来做准确的预测，而是具有粒子和波的双重性质，这种双重性质改变了人们对物质的认知。此外，量子力学的发展也使研究元子物理学成为可能，使得研究原子核物理学更为容易。 原子核物理学是20世纪初物理学取得的第三大成就，它是在经典相对论和量子力学的基础上，研究原子核结构和特性，以及物质组成和行为的物理学。原子核物理学发展迅速，它揭示了原子核的组成模型，并解释了它们是如何获得能量的，从而解释了核能的产生和原子裂变等现象。从原子核物理学中获得的认知也推动了核聚变技术的发展。 20世纪初物理学的三大成就，经典相对论、量子力学和原子核
物理学，已经对现代科学产生了深远影响。这些发现将物理学和其它相关学科带到了一个新的历史时期，为人类文明做出了巨大贡献。经典相对论拓宽了人类认识宇宙的视野，使人们进一步发展宇宙观；量子力学改变了人们对物质的认知，同时也使得研究元子物理学更为容易，为进一步探索宇宙奠定基础；原子核物理学揭示了原子核的组成模型，解释了核能的产生和原子裂变，为核聚变技术的发展提供了可能性。20世纪初物理学的三大成就，使我们进一步认识宇宙，并为未来的科学发展打下坚实的基础。
近五年物理学的成就 近五年来，物理学取得了许多令人瞩目的成就。在各个领域的研究中，科学家们通过不懈的努力和创新，不断推动着物理学的发展。 在宇宙学领域，人们对宇宙起源和演化的研究取得了重要突破。通过观测和实验，科学家们得出了关于宇宙大爆炸理论的更深入理解。他们发现，宇宙的膨胀速度正在加快，这引发了对暗能量的研究。通过对宇宙微波背景辐射的观测，科学家们还获得了有关宇宙早期形态的宝贵信息，进一步证实了宇宙大爆炸理论。这些研究为我们更好地理解宇宙的起源和未来提供了新的线索。 在粒子物理学领域，人们对基本粒子的研究取得了重要进展。通过使用大型强子对撞机，科学家们成功地发现了希格斯玻色子，这证实了希格斯场的存在，为我们理解基本粒子的质量提供了重要线索。此外，人们还发现了新的质子状态，如反氢和反氘，这为我们研究宇宙中的物质和反物质提供了新的可能性。 在量子物理学领域，人们对量子纠缠和量子计算的研究取得了重要进展。通过实验验证和理论模拟，科学家们证实了量子纠缠的存在，并利用量子纠缠实现了远程量子通信和量子密码学。此外，人们还开发了具有更高计算能力的量子计算机，这为解决复杂问题和优化算法提供了新的途径。 在凝聚态物理学领域，人们对新型材料的研究产生了重要的影响。
通过研究拓扑绝缘体和量子自旋液体等新型材料，科学家们发现了许多新的物理现象和奇异行为。这些新材料在电子学、能源存储和量子计算等领域有着广泛的应用前景。 总的来说，近五年来物理学取得了许多令人振奋的成就。科学家们通过不断地探索和创新，推动了物理学的发展，为我们更好地理解宇宙的奥秘和改善人类生活提供了新的可能性。希望在未来的研究中，物理学家们能够继续努力，为人类的进步和发展做出更大的贡献。
物理学的发展与成果 物理学是一门研究自然世界最基本的科学学科，它涉及了自然界中的所有现象，从宏大到微小，从宇宙到小分子。物理学是对自然规律的揭示，是人类对自然智慧的探索，历史上为我们带来了许多伟大的成果。 1.科学史上物理学的发展 早在古希腊时期，哲学家们就开始对物理学进行研究，声明了原子论、地心说 等重要学说。在中世纪，欧洲科学社会中出现了一些卓越的物理学家，例如伽利略和牛顿等人，他们的研究成果成为了近代物理学的基础。 19世纪物理学的突飞猛进使得物理学逐渐成为了现代科学的核心，出现了电磁学、光学、原子物理学等新的分支。在20世纪初，爱因斯坦、玻尔等杰出的物理 学家带领着物理学发展，提出了狭义相对论、量子力学等重要理论。经过多年的磨砺，物理学的研究逐渐进入了现代的金属理论和高能物理学。 2.研究成果的具体应用 （1）探索宇宙 宇宙的探索是物理学的重要领域之一。物理学家使用科学家们的成果去刻画宇 宙的演化和性质，伟大的打造太空探索器和望远镜，这一切为物理学家提供了丰厚的探究宇宙的资料。 （2）医学进步 物理学的研究成果也深刻影响了医学的发展。他们研究了电磁学，使用医学成 像将内部组织成像，开发了许多诊断和治疗疾病的技术，例如计算机断层成像和磁共振成像。 （3）交通工具优化
物理学的研究成果对现代交通工具的发展起到了重要的推动作用。例如汽车引擎、高速列车、飞行器等，这些交通工具借助许多重要物理的技术优化了工作效率和速度，并且大大降低了能量成本，为解决世界的能源危机提供了伟大的支撑。 （4）材料科学 材料科学是对新材料的研究，这种新材料可以满足现代科技的发展需要。许多物理学的理论和研究结果，例如分子动量移动理论、晶体学等，都是现代材料科学的基础。利用这些理论，物理学家能够研究和生产出高强度、高温、高电导等物质属性的新材料。 3.现代物理学研究 在现代物理学的研究中，主要关注的是基础物理的研究和应用物理的研究。从基础研究的角度看，包括宇宙学、高能物理学、量子场论等，很多任务是围绕宇宙和微观性质的研究而开展。 而从应用物理的角度，主要关注与创新物质、技术和设备的工作。这些研究的目标是为产业和社会发展做出贡献。在物理学的领域，这一块的应用领域则包括了光电子技术、纳米技术、智能制造等。 4.结语 物理学的意义并不在于解决实用性问题的挑战，而在于揭示自然宇宙的规律。物理学的发展，一直都伴随着人类的文明发展。人类在此截至中不断提出新的物理学的问题，来探索自然的深层和精深的规律。无论是基础研究还是应用研究，物理学都将会在未来的日子里不断有所发展。
近代物理学的发展与成就 近代物理学是指从19世纪中期到20世纪初期，包括了经典力学、电磁学、光学、热力学、统计物理学、量子物理学等领域的 物理学发展历程。这个时期见证了人类对物质的本质认识的深入 拓展，物理学成为现代科学中的一个核心领域。本文将从下列方 面探讨近代物理学的发展与成就。 I. 经典物理学的发展 经典物理学是近代物理学发展的开端。运用经典力学和电磁学 理论，研究物质在一定条件下的运动规律和力学性质。牛顿力学、拉格朗日力学、哈密顿力学、热力学和统计物理学等重要理论的 建立和发展规范了物理学发展的轨迹。物理学家从中获得了洞察 物质本质规律的灵感，上述理论已成为现代物理学理论基础的重 要参考。经典物理学的发展为随后的量子力学的出现打下了良好 的基础。 II. 量子力学的颠覆性进展
量子力学是20世纪初期出现的一种新的物理学理论，其颠覆性的进展改变了人们对物质本质的认识。量子力学推翻了牛顿力学的决定论，放弃了物质在经典条件下的固定位置和速度，而是用概率性描述了微观世界的行为。量子力学中的“量子态”和“测量”等重要概念，开创了研究微观世界的新视角，使人们深入理解到物质本质的本质规律。 III. 深入研究的核物理 20世纪初期，核物理研究接续发展。人类对原子核结构的认识加深，原子核的大小、质量、质子和中子的结构、放射现象等成为研究的热点。通过核物理的研究，人类首次制造出原子弹和核电站，这是人类历史上的一个划时代事件。 IV. 伽马射线和宇宙射线 伽马射线和宇宙射线都是目前未知流行的两种自然现象。伽马射线属于一种高能量光辐射，其波长小于X射线和紫外线，高于X射线和辐射。伽马射线具有极强的穿透力，在核物理研究、地质勘查等领域有着广泛的应用。宇宙射线是来自地外的高速带电
物理科学家及其成就 引言： 物理科学是研究物质、能量和它们之间相互作用的学科，是自然科学中最基础的一门学科。物理科学家通过观察、实验和理论推导，揭示了自然界的规律和现象，为人类的科技发展做出了重要贡献。本文将介绍几位杰出的物理科学家及其重要成就。 1. 艾萨克·牛顿（Isaac Newton） 艾萨克·牛顿是17世纪英国著名的物理学家和数学家，他提出了经典力学的三大定律。其中最著名的牛顿第二定律描述了物体的加速度与受力之间的关系，为后来的力学研究奠定了基础。牛顿还在光学领域做出了重要贡献，他发现了白光经过三棱镜后可以分解为不同的颜色，提出了色散理论，为光学研究奠定了基础。 2. 阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein） 阿尔伯特·爱因斯坦是20世纪最伟大的物理学家之一。他提出了相对论理论，改变了人们对时空的认识，并揭示了质能等价的关系，得出了著名的质能方程E=mc²。相对论理论在理论物理和宇宙学领域有着广泛的应用，对现代科学产生了深远的影响。 3. 玛丽·居里（Marie Curie） 玛丽·居里是20世纪最杰出的女性科学家之一，她是第一个获得两次诺贝尔奖的人。她的重要贡献是发现了镭元素和钋元素，为核物
理学的发展奠定了基础。居里夫人还开创了放射性物质的研究领域，为医学和工业应用提供了重要的基础。 4. 约翰·巴丁（John Bardeen） 约翰·巴丁是20世纪美国一位杰出的物理学家，他两次获得了诺贝尔物理学奖。巴丁是半导体物理学的先驱之一，他与同事共同发现了晶体管效应，这对现代电子学和计算机技术的发展起到了重要的推动作用。巴丁还参与了超导电性的研究，为超导电技术的应用做出了贡献。 5. 斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking） 斯蒂芬·霍金是20世纪末至21世纪初最知名的理论物理学家之一。他的重要贡献是提出了黑洞辐射理论，即霍金辐射理论，揭示了黑洞的基本特性和演化过程，对宇宙学研究有着重要意义。霍金还在宇宙学领域做出了深入研究，提出了宇宙起源和演化的一系列理论。结论： 以上介绍了几位杰出的物理科学家及其重要成就。这些科学家通过自己的研究和发现，深化了对自然界的认识，推动了人类科技的发展。他们的成就不仅为物理学和相关领域带来了重大突破，也对整个人类社会产生了深远的影响。我们应该向这些伟大的科学家致敬，并继续努力探索更多未知的领域。
物理学近年来的重大成就 对量子世界的研究是20世纪以来物理学的主攻方向。微观世界具有与宏观世界不同的特性，许多量子现象及其物理本质难以把握，往往争论不休，最著名的是爱因斯坦与哥本哈根学派关于量子特性的世纪争论。 21世纪以来，现代物理学的发展利用扫描隧道显微技术，可以观察和移动单个原子或分子；运用飞秒激光技术，可以研究分子内部动力学过程。特别值得一提的是，法国物理学家阿罗什与美国物理学家维因兰德由于创建了一种巧妙的试验方法，从而能够直接观察单个微粒却不对其自身产生破坏，开辟了量子物理学实验领域的新时代，而获得2012年诺贝尔物理学奖。到目前为止，物理学家已经从对量子世界的“解释”阶段，开始进入“调控”时代。 在对量子物理的研究方面，我国物理学家也作出了重大贡献。由中国科学院物理研究所和清华大学物理系的科研人员组成的联合攻关团队，经过数年不懈探索和艰苦攻关，于2013年3月宣布，成功实现了“量子反常霍尔效应”，这是国际上该领域的一项重大突破。 21世纪物理学研究的另一个重大方向则是对物质世界基本结构的探索。按现代物理学的认识，宇宙中我们目前观察到的物质只占宇宙的4﹪，暗物质则占宇宙的23﹪3，还有73﹪是暗能量。暗物质的存在虽然在理论上已被人们接受，但是暗物质到底是什么？有些什么性质？仍然是个“迷”。由丁肇中主持、诸多中国科技人员参
与的阿尔法磁谱仪项目，2013年公布：从宇宙射线流的观察中获得符合暗物质理论预测的实验数据。 前不久，又传来物理学的一个重大进展。2013年3月14日，欧洲核子研究中心公布，希格斯玻色子存在的预测得到实验证实。从而使62个亚原子粒子形成一个完美家族。1964年由比利时物理学家恩格勒与英国物理学家希格斯分别提出的亚原子粒子质量来源的理论（希格斯机制）也因此获得2013年度诺贝尔物理学奖。
中国近现代著名物理学家及主要成就 钱三强， 中国绍兴人，原名钱秉穹，核物理学家，中国科学院院士。曾任浙江大学校长。父亲钱玄同是中国近代著名的语言文字学家。他是第二代居里夫妇的学生，又与妻子何泽慧一同被西方称为“中国的居里夫妇”，他是中国发展核武器的组织协调者和总设计师，中国“两弹一星”元勋。人称他领导的研究所“满门忠烈”。 早年从事原子核物理研究，在“核裂变”方面成绩突出，并且是许多交叉学科和横断性学科的倡导者。他发现重原子核三分裂和四分裂现象，并对三分裂机制作了合理解释，深化了对裂变反应的认识。为中国原子能科学事业的创立和“两弹”研究，为中国科学院的组建和发展，特别是建立和健全学术领导，培养科学技术人才，开展国际学术交流，组织和协调重大科研项目等方面，作出了重要贡献。中国原子能事业的主要奠基人，被誉为“中国原子能科学之父”、“中国两弹之父”。杰出科学家。与钱学森、钱伟长被周总理合称为“三钱”。在原子弹的整个研制过程中，浸透了钱三强的智慧与心血。他不仅为原子弹的研制做出了贡献，也为中国原子能科学事业的发展呕心沥血，为培养中国原子能科技队伍立下了不朽的功勋。 钱学森 生于上海，祖籍浙江省杭州市临安县，是中国杰出的爱国科学家，是航空领域、空气动力学学科的第三代挚旗人，是工程控制论的创始人，是二十世纪应用数学和应用力学领域的人物。 他在上世纪40年代就已经成为和其恩师冯·卡门并驾齐驱的航空航天领域内最为杰出的代表人物之一，成为二十世纪众多学科领域的科学群星中极少数的巨星之一；也是为新中国的成长做出无可估量贡献的老一辈科学家团体之中，影响最大、功勋最为卓著的杰出代表人物，是新中国爱国留学归国人员中最具代表性的国家建设者，是新中国历史上伟大的人民科学家。被誉为“中国航天之父”、“中国导弹之父”、“火箭之王”、“中国自动化控制之父”。中国国务院、中央军委授予“国家杰出贡献科学家”荣誉称号，获中共中央、国务院、中央军委颁发的“两弹一星”功勋奖章。 钱伟长， 江苏无锡人，中国近代力学之父，世界著名的科学家、教育家，杰出的社会活动家，中国民主同盟的卓越领导人，中国共产党的亲密朋友，钱伟长院士兼长应用数学、物理学、中文信息学，著述甚丰——特别在弹性力学、变分原理、摄动方法等领域有重要成就。 世界著名的杰出华人科学家，教育家，社会活动家。国际上以钱氏命名的力学，应用数学科研成果就有“钱伟长方程”、“钱伟长方法”、“钱伟长一般方程”，“圆柱壳的钱伟长方程”等等。 赵九章 浙江吴兴人，1907年出生于河南开封，为著名的科学家、气象学家、地球物理
物理学家们的辉煌成就 物理学可以追溯到古代的希腊和中国。在早期，人们从宇宙，自然和物质的一些方面探索科学的本质。而随着时间的推移，物理学逐渐成长为一门独立的学科，物理学家不断努力的探究自然界的规律，取得了丰硕的成果和开创性贡献。 诺贝尔物理学奖是物理学领域最高荣誉和权威，是对物理学家知识和努力的认可。从 1901 年开始设立至今，已经有 114 名物理学家获得了该奖项，其产生的成果和研究受到了世界各地科学家和人民的高度评价和认可。 物理学家在人类社会的发展历程中所发挥的作用和历史价值是很重要的。今天我们一起回顾一下一些杰出的物理学家取得的重大成就和贡献。 爱因斯坦 阿尔伯特·爱因斯坦是信奉自由思想的理论物理学家，他的大多数成就都是来自于对光的思考和对物质性质的研究。在 1905 年，
他发布了一篇名为《狭义相对论》的重要论文，这篇论文阐述了他的假说：光的速度不受光源运动的影响。 除此之外，爱因斯坦还研究了笛卡尔-柯西方程的量子版本，这种东西常被称为量子力学，他也因此获得了 1921 年的诺贝尔物理学奖。他的公式 E=mc²同样是一项开创性贡献，这项公式认为质量和能量等价。爱因斯坦的成就和工作不仅对物理学产生了深远的影响，而且对人类对宇宙和自然科学的理解和认识有了将全新的提升。 牛顿 伊萨克·牛顿是近代物理学的奠基人之一，他产生了经典力学，这个成果主要解释了行星运动规律，物体受力的运动规律，以及物质的相互作用等等。他的第二个著名成就是万有引力定律，这个原理解释了为什么万物都朝向重力的中心移动，并成功预测了彗星的轨迹。 除此之外，牛顿还研究了光和色彩，他通过将白光通过三棱镜分解成谱线，证明了色散和反射的存在，这种事情在现代物理学中已经得到了广泛的研究和证实。
近几年物理学前沿获得的成就及研究成果 2022～2021年度诺贝尔奖获奖名录 2022年12月10日第一百届诺贝尔奖颁发。 俄罗斯科学家阿尔费罗夫、美国科学家基尔比、克雷默因奠定了资讯技术的根底，而共同获得诺贝尔物理奖。 美国科学家黑格、麦克迪尔米德、日本科学家白川秀树因发现可以导电的塑料，而共同获得诺贝尔化学奖。 瑞典科学家阿尔维德·卡尔松、美国科学家保罗·格林加德、奥地利科学家埃里克· 坎德尔因在人类脑神经细胞间信号的互相传递方面获得的重要发现，而共同获得诺贝尔医学及生理学奖。 詹姆斯· 赫克曼丹尼尔·麦克法登因开展了能广泛应用于个体和家庭行为实证分析的理论和方法，而共同获得诺贝尔经济学奖。 2022年12月10日第一百零一届诺贝尔奖颁发。 德国科学家克特勒、美国科学家康奈尔、维曼因在碱性原子稀薄气体的玻色-爱因斯坦凝聚态，以及凝聚态物质性质早期根底性研究方面获得的成就，而共同获得诺贝尔物理学奖。 美国科学家威廉·诺尔斯、巴里·夏普莱斯、日本科学家野依良治因在“手性催化氢化反响〞领域获得的成就，而共同获得诺贝尔化学奖。
美国科学家利兰·哈特韦尔、英国科学家蒂莫西·亨特、保罗·纳斯因发现了细胞周期的关键分子调节机制，而共同获得诺贝尔生理学及医学奖。 2022年12月10日第一百零二届诺贝尔奖颁发。 美国科学家里卡尔多·贾科尼、雷蒙德·戴维斯、日本科学家小柴昌俊因在探测宇宙中微子方面获得的成就，并导致中微子天文学的诞生，而共同获得诺贝尔物理学奖。 美国科学家约翰·芬恩、日本科学家田中耕一、瑞士科学家库尔特·维特里希因创造了对生物大分子进展确认和构造分析、质谱分析的方法，而共同获得诺贝尔化学奖。 英国科学家悉尼·布雷内、约翰·苏尔斯顿、美国科学家罗伯特·霍维茨因选择线虫作为新颖的实验生物模型，找到了对细胞每一个分裂和分化过程进展跟踪的细胞图谱，而共同获得诺贝尔医学及生理学奖。 2022年12月10日第一百零三届诺贝尔奖颁发。 俄罗斯科学家阿列克谢·阿布里科索夫、维塔利·金茨堡、英国科学家安东尼·莱格特因在超导体和超流体理论上作出的创始性奉献，而共同获得诺贝尔物理学奖。 美国科学家彼得·阿格雷、罗德里克·麦金
3、现代物理学的辉煌成就 物理学是人类认识自然的手段和工具，是一种科学认识宇宙事物的方法论体系,其内容包括：1，逻辑方法；2 ,数学方法；3,哲学方法；4,观察试验方法。由于人类的科学认识是一个悠久漫长的发展过程，科学的发展有严密的继承性，对人类的科学认识史的把握，也是一个可以避免步入歧途的捷径。除了研究方法论体系以外，物理学还积累建树了庞大精密的关于自然科学知识的理论体系，是人类科学认识宇宙的基础理论。物理学的方法和理论体系有着密切的相互关系，理论体系的正确与否，直接受方法论体系制约，可以说物理学方法论体系的每一次进步，都为物理学理论体系的发展开辟了广阔的道路，并推进物理学理论向绝对真理的升华。 物理学家惯用的一个观点往往是还原论。所谓还原论，就是将世界分成许多小的部分，每一部分研究清楚了，最后拼起来问题就解决了。这个观点是很自然的，物理学家过去受到的是这个训练，基本上就接受这一观点。有很多著名的科学家支持这个观点，爱因斯坦讲过：“物理学家的无上考验在于达到那些普适性的基本规律，再从它演绎出宇宙”。如果我们把世界基本规律搞清楚了，那么就一切事情都解决了。下面是著名理论物理学家狄拉克讲的话，他讲这一段话的时候正好是在量子力学初步建立之后，他说：“现在量子力学的普遍理论业已完成，作为大部分物理学与全部化学的物理定律业已完全知晓，而困难仅在于把这些定律确切地应用将导致方程式太繁杂而难以求
解”。他的意思是基本的物理规律已经知道了，下面似乎就是一个求解的问题，至于求解，由于方程过于复杂，似乎有些问题还解不出来。卡达诺夫(L.P.Kadanoff)说:“我在这里要反对还原论的偏见，我认为已经有相当的经验表明物质结构有不同的层次，而这些不同层次构成不同群落的科学家研究的领域，有一些人研究夸克，另外一些人研究原子核，还有的研究原子、分子生物学，遗传学，在这个清单中，后面的部分是由前面部分构成的，每一个层次可以看成比它前面的好像低一些，但每一个层次都有新的、激动人心的、有效的、普遍的规律，这些规律往往不能从所谓更基本的规律推导出来。从最不基本的问题向后倒推，我们可以看到一些重要的科学成果。像孟德尔的遗传律与DNA的双螺旋结构，量子力学与核裂变，谁是最基本的？谁推导谁？要将科学上的层次分高低的话，往往是愚蠢的，在每一层次上都有的普遍原则中，都会出现宏伟的概念”。重要的是要认识到各个层次之间既有耦合，也存在脱耦。并非是探究清楚最微观层次的规律，就可以把世界上的问题全部解决。近年来有一种提法，说粒子物理面临新的挑战，要建立一种所谓“万事万物的理论”。有些科学家说粒子理论现在已经建立了标准模型，然后下一步就希望建立万事万物的理论。进行这类尝试是完全应该的，要向未知领域再推进！但一定要采取辩证的观点来对待这一问题。即使这个理论取得进展，也并不意味着万事万物的问题就可以迎刃而解了。应该说物理学现在还是很有生命力的科学，但并不意味着要把它的全部命运都跟万事万物理论联系在一起，而是有很多新的发展余地。
2022中国物理学成就 一、力学方面 1.我国现存最早的科技书籍——《考工记》，是中国春秋战国时期记述官营手工业各工种规范和制造工艺的文献。这部著作记述了齐国关于手工业各个工种的设计规范和制造工艺，书中保留有先秦时期大量的手工业生产技术、工艺美术资料，记载了一系列的生产管理和营建制度。此外《考工记》还有数学、地理学、力学、声学、建筑学等多方面的知识和经验总结。而对惯性问题的认识更是比同时期的欧洲国家深刻得多。 ⒉墨家著作《墨经》一书，更是已经对力学现象进行了粗浅的概括，并进行一些推理论证，包括时空观念，力的平衡问题等。墨家发现的杠杆原理比阿基米德要早两百多年，遗憾的是未就此建立起一个较完善的理论体系。 (1)墨家给力下了符合科学的定义，《墨经》中说:“力，形之所以奋也。”这里“形”指物体，“奋”指运动的快慢，这句话就是说力是物体运动状态改变的原因。2300多年前的这个结论和近代物理学的概念是一致的。《墨经》又说:“力，重之谓，下举，重奋也”，把重归于力的范畴。“奋”指施力者使物体由下而上的抵抗重力的作用过程。 (2)《墨经》一书中有两条专门记载杠杆的原理。一条说:“衡木，加重焉而不挠，极胜重也;右校交绳，无加焉而挠，极不胜重也。”意思是说，在横杆的一端加上重物而不致发生偏转(挠)，那一定是预先固定有石块的一端(即“极”)的转矩，足以胜任重物一端的转矩。此时如果把支点(“交绳”)移近“极”端，即不必另加重物也可以使杠杆偏转，这时是“极”的转矩不能胜任重物的转矩。另外一条是专门从杠杆原理讨论天平与杆秤的，意思是天平衡量的一臂加重物，另一臂必得加砝码，两者必须等重，才能平衡. 三、光学 在光学方面，中国古代研究成绩最突出的要数墨家的沈括和赵友钦，他们的研究成果可见于《墨经》、《梦溪笔谈》和《草象新书》当中。 《墨经》记载了世界上最早的小孔成像实验，并对小孔成像给予了正确的分析和解释。《墨经》中还记载了光的传播是直的观点，并讨论了平面镜、凹面镜、凸面镜成像的情况。《墨经》堪称世界上最早的几何光学著作，它比欧几里德还早200多年，居于世界领先地位。 《梦溪笔谈》是北宋中期的政治家和科学家沈括所著，这是中国科学史上一部重要的著作，英国科技史家李约瑟把它称为“中国科技史上的座标”。 四、声学 1.王充在《论衡》中指出:声音是振动产生的，是通过空气传播的，在空气中传播可用水面波来比喻，这些论述在世界上是最早的。 ⒉.宋代的沈括第一个在声学史上做了有名的声的共振实验。剪一个小纸人，放在弦线上，弹动发生共振的弦。纸人就跳跃颤动，弹动别的弦纸人却不动。这是开始动用实验的方法来研究物理现象。 3.东汉的张衡说明了月光是日光的反射，第一次正确地解释了日食的成因。月食是由于月球进入地影而产生的。 4.《考工记》记载了钟鼓罄的发音等与形状的关系。