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  • 1 # 九維空間

    因為粒子物理學是20世紀物理學兩大主流領域之一,在20世紀值得諾貝爾物理學獎的工作最多,同時諾貝爾獎都會延遲那麼幾十年才發,因此現在剛好把粒子物理學的獎都發掉了。其它物理學方向儘管目前比粒子物理學發展迅速,但要麼上個世紀的成果還沒全發獎(凝聚態物理),要麼太過年輕(比如量子資訊),所以還要等那麼幾十年諾貝爾獎數量才會趕上來。

    20世紀初相對論和量子力學建立之後,物理學沿著兩條主流方向發展。一條路是“自上而下”的,即不斷深入微觀世界,探索並發現基本粒子,這就是粒子物理學。另一條路是“自下而上”的,就是認識各種物質背後的量子力學規律,以此發展各種高新技術來改變世界,這屬於凝聚態物理和量子光學等領域,曾經透過半導體技術和鐳射技術催生了資訊革命。

    粒子物理學的理論部分稱作粒子物理標準模型,其基礎是量子力學和狹義相對論的結合,即量子場論。粒子物理標準模型的建立,經過了數十位著名物理學家的貢獻,早期有費曼,施溫格,楊振寧,李政道等大牛,中期有溫伯格,薩拉姆,格拉肖,希格斯等大牛,晚期有格羅斯,維爾茲克等大牛,從40年代末一直跨越到70年代末。同時粒子加速器和對撞機不斷地建造升級,不斷地發現著標準模型預言的粒子,理論和實驗並重,造就了大量諾貝爾獎得主,最終在2012年發現的希格斯玻色子為標準模型畫上了句號。

    但標準模型不能解釋的物理現象還有很多,比如中微子有質量,三種作用力最終統一,暗物質等等。所以粒子物理學依然在發展。但步入21世紀以後,粒子物理學實驗需要的對撞機越來越大,越來越燒錢,已經逐漸成為財政負擔,除了歐洲CERN還在嘗試發現新粒子之外,其它的實驗室都逐漸轉向研究中微子,探測宇宙高能粒子等方向。總的來說,新世紀粒子物理學方向在逐漸萎縮,從業人數已經遠遠不及凝聚態物理,甚至已被量子資訊反超。但反過來說,凝聚態物理和量子資訊最終的目標是應用,未來有可能會從物理專業中獨立出來(如同電子資訊一樣),而粒子物理是更純的物理,會一直留下。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 黃字開頭的詞語?