我認為物理學最前沿的問題是什麼能量使行星運動的？它的能量從何而來？它的能量為什麼能使一切行星永動？那為什麼人們又不能利用有利的能量造出永動機來。

原創思想，目前物理學最前沿的問題當然是:質疑並回答:物質從何而來？自有人類至今，人類的思想一直被囚禁在物質的囚籠之內，120年來的一切科學家們至今仍是物質思維，他們的標準粒子模型是物質的，宇宙模型也是物質的，從來就不知道需要追問物質從何而來？所以，一場全新的超越物質的物理革命現在進行時。

謝邀，物理學裡的問題都是前沿的問題，哪一個問題解決都能使科技，使社會大踏步的進步。所以認清楚物理學的基礎，解決基礎問題就是解決最前沿的問題，物理的基礎是什麼？物理是研究物質運動狀態的學科，無論微觀還是宏觀，只要正確解釋物質的運動狀態，就能解決物理的所有問題。

物理學發展到現在，不論是從宏觀到微觀、還是從低速到高速，人們都建立了較為完備的物理學理論。例如宏觀的經典力學、微觀的量子力學以及基於高速運動狀態下的相對論，是都現代物理學大廈的基石。雖然物理學在近現代取得了長足的進步和巨大的成就，但是物理學在多個前沿領域，仍然有許多問題未獲得突破。

在宏觀的物理學框架方面，仍有很多問題需要解決，這裡直說最根本性的理論問題：

1.統一場論

四大基本力的統一場論，從愛因斯坦開始，就成為了物理學界一直想要實現的理論。可惜愛因斯坦窮盡後半生，都未有取得成功，後代科學家雖然藉助新的實驗結果，在電弱統一理論上取得了巨大成功，但是引力和其它力的統一、卻始終是困難重重。

弦理論其實和統一場論關係密切，它打破了經典物理學的粒子觀念，是一種徹底的顛覆性理論。如果弦理論正確，則不論是對解決四大基本力的統一問題、還是多維時空存在問題、以及解決相對論和量子理論的相容性問題，幫助都十分巨大，這個理論有望成為描述整個宇宙的“萬物理論”。可惜的是，現在都處於假設階段，無法實驗驗證其真假。

3.暗物質

雖然理論推算出暗物質佔整個宇宙總物質的85%，但是到現在都沒有找到明確的證據證明它們存在。所以，尋找暗物質，未來仍是科學家們努力的主要方向之一。

這方面的前沿研究就比較多了，相對也好現實和取得突破：

1.量子通訊

量子通訊可以說是現在物理學研究中的熱點問題。之前的潘建偉院士主導的墨子號衛星，成功的驗證了量子糾纏作為傳輸金鑰的可能性。但是距離實現最安全的量子通訊，還有很多路要走。

2.可控核反應

相信看過鋼鐵俠的人們都覺得tony那個小小的能源反應裝置，簡直炫酷翻天。現實中雖不可能實現如此小的核反應裝置，但是可控核反應，確實科學家們一直努力的方向。

3.常溫超導材料

因為零電阻，所以這種材料傳輸電荷幾乎不會發熱和耗能。所以，常溫下的超導材料研究，也是如今物理學界的前沿領域之一。

4.無線充電技術

不用多做介紹，相信大家都很期待這項技術帶給我們的便利。

5.太陽能電池

說句實話，雖然這項技術已經取得了一定很大成功，但是現在的太陽能電池板光電轉換效率仍然有待提高。

還有很多前沿的應用物理學領域研究，這裡就不一一介紹了。

目前物理學最前沿的是電磁場理論完善，例如電磁彈射器，電磁炮，電磁軌道炮等這些基礎上研究質量加速器能夠重複使用發射各種衛星，航天器等方便，安全，節能，環保等;另一方面核聚變理論完善，例如小型化，核電池，高效防止核輻射材料，核電站使用高效製冷劑等，研究出用無汙染，無輻射核能源替代資源。例如氚，氦一3等;徹底解決能源危機。鐳射武器研究，例知小型化，大功率等建立鐳射防禦系統基地能夠摧毀各種太空衛星和天空各種導彈甚至洲際導彈等;包括建立軌道站航天器安裝大功率小型化鐳射武器和小型化軌道炮空天防禦系統。

前沿①：物理測量的最簡參照系是什麼？

物理任務是要弄清物質的結構特徵與運動規律，要以測量為基礎，所有參量要以特定參照系為基準。在洛倫茲變換因子γ=1/(1-v²/c²)中，v是原點速度。若選擇靜態空間為參照系即v=0，則有最簡的解析式。

所有參量，諸如光速c、普朗克常數h、引力常數G、玻爾茲曼常數k、電子質量、各元素原子量，所有解析式，諸如薛定諤方程、核反應方程、萬有引力定律、麥克斯韋方程、泊松方程、熱力學定律，皆以靜態空間為參照系，難道都要按彎曲時空參照系更改麼？

必須指出，彎曲時空參照系，否定了宇宙真空場的客觀實在，否定了位移電流的存在基礎，否定了卡西米爾效應，就不可能是一個合格的參照系。所謂相對論提供水星進動或GPS導航引數，而真空漩渦場的自旋與進動，作為與相對論無關的質量本質，才是可靠的測算依據。

前沿②：宇宙真空場是不是物質？

廣義相對論否定宇宙真空場，而量子場論認為真空場有零點能，孰是孰非？真空究竟是不是虛無？若真空是一種無形物質，則光的傳播不需(以真空為)介質的命題還可信麼？否則，又如何解釋電容器的位移電流？

有人說引力來自質量。那麼請問：物質的質量來自什麼？究竟是什麼導致物質的緻密性？為什麼費米子或天體呈橢球型？為什麼引力與斥力總是抗衡且相輔相成？為什麼龍捲風既有吸附力又有甩出力？

前沿④：電子自旋的本質是什麼？

塞曼效應與反常塞曼效應，反映了原子光譜的不規則的精細結構，為什麼總是與光速有關？據說，銀原子透過不均勻磁場，電子自旋同時有順旋與逆旋(荒唐!)，進而糾纏超距論、波函式塌陷論、EPR佯謬、非定域論、非因果論，統稱所謂的不確定原理。

不是不確定，而是不清楚：電子以光速自旋，才確定質量m與引力勢能Ep=mc²=0.51MeV。質子以光速自旋，才確定質子質量m與引力勢能Ep=mc²=938MeV。

正是橢球型自旋，才導致進動或繞旋。正是電子繞旋質子磁場，同時又受外加不均勻磁場作用 ，每次有不同的繞旋頻率才有不同的電磁波波長。有不同程度的電磁振盪或切割磁力線，才有不同清晰度的奇數或偶數個的精細譜線。這些都是有序而確定的。

前沿⑤：電磁波波長或光子的本質是什麼？

正負兩個電子(±e)湮滅了自旋，就變成正負兩個光子(±γ)，電子的引力勢能Ep=mc²變成了光子的動能。光子的引力勢能(靜能量)是什麼？光子究竟有無質量？

前沿⑥：宇宙究竟是固有的還是炸來的？

廣義相對論否定宇宙真空場，就不能為宇宙大爆炸提供理據。據說哈勃望遠鏡見證多普勒紅移，是因為發現大量類星體正遠離地球而去。可是這無法解釋仙女座星系正向銀河系藍移，僅此一個反例就可證偽宇宙大爆炸。

宇宙星體或星系的運動是極其漫長的歷史長河，何止短暫的138億年！我們的地球正處在銀河系的一個旋臂上，看到那些類星體的退行：不排除他們正在各自的巨大漩渦場旋轉離我們遠去，不知還需數百億年才能朝我們旋轉而來而藍移，或者正在緩慢藍移的星系沒被探測到。我稱之為週期性或漩渦性紅移。

直覺告訴：宇宙是無邊際&無始終的存在形式，宇宙的漩渦真空場無處不在。真空漩渦場提供給各種物質的吸引力與甩斥力。電子與質子有自旋，星體與星系有自轉與繞轉。

前沿⑦：質密能密究竟是不是均勻分佈的？

我認為，空間物質分佈的不均衡性，源自粒子自旋時轉動慣量不均衡。可以說，萬有不均與萬有運動互為因果。有差異就有運動，有運動就有差異。自旋與進動互為因果，有自旋就有進動，有進動就有自旋。

量子論提出全同粒子，只是為了避開復雜的多維計算的權宜之計。若要較真全同性，本身也違背自己的不確定原理。

有兩個或多個狹縫，就會發生干涉效應，顯然是有兩個或多個波陣面的波峰會相互疊加或共振。就自干涉效應而言，一個光子(或電子)，怎能同時透過兩狹縫形成兩個波陣面的呢？這的確匪夷所思。

如果因果律不可違背而時間不可倒流，那麼唯一正確的解釋就是：一個光子剛發射出來就激發了若干個真空漩渦場的場量子，作為第一個波陣面。然後穿越兩個狹縫，分別又接續激發出兩個波陣面。

可見，光子是電磁振盪激發若干真空漣漪簇，這些真空漣漪(引力子)依次推湧，一個光子是數億引力子的耦合體。同理，電子自旋與電子進動，也會激發真空漣漪簇。

前沿⑨：量子糾纏的機制究竟是什麼？

在墨子號上分發兩個量子。一個給地球，一個給月球。每個量子，例如光子或電子，都會激發真空漣漪簇形成波陣面，兩個波陣面相互疊加，有諸多疊加態：{波峰,波腰,波谷}×{波峰,波腰,波谷}，至少9種可能。其中：波峰×波峰凸顯正旋，波谷×波谷凸顯逆旋。

顯然，疊加態無非是兩個以光速運動的真空漣漪碰撞，所需時間t=距離d÷速度c，地月距40萬千米，假設在地月之間的中間疊加，所需時間：t=½d/c=2e8/3e8=0.67s：量子糾纏不可能發生超距效應。

由於電流速度也是光速，因此即便有光子計算機，其計算速度不可能超越電子計算機。

前沿⑩：宇宙運動究竟是否遵循熵增加？

如果宇宙無邊際，那麼宇宙沒有外界，宇宙就是一個孤立系統，就該服從熱二熵增加定律。但是，有無數的真空漩渦場，有無數的星系或星體漩渦場，有無數的費米子並非降維變成玻色子——有無數的反例。

而熵增加原理適合的孤立系統並不存在，因此，我們有理由提出熵增加與熵減少是相輔相成的，即熵增減才是真相。而萬有引力定律，也該修正為萬有引斥力原理。

統一場論

20世紀物理界的兩大理論支柱量子力學和相對論(這裡主要指廣義相對論）是存在爭論點的，廣義相對論從本質上對萬有引力進行解釋，而量子力學應用量子交換產生力的方法解決了除引力外的其他三大基本作用力，卻對引力無能為力。是否會存在統一場論來解決這些問題?作為小白，只能期待、、、、、、、、

宇宙加速膨脹的“罪魁禍首”，可能我們的子孫後代再也看不到滿天繁星（因為都加速逃跑了）。著名的物理學家諾貝爾物理學獎得主李政道曾說過：暗能量可能是二十一世物理學面臨的最大挑戰了。那麼暗能量到底是什麼？有著怎樣的作用機制？期待、、、

能源問題是人類早晚要面對的難題，如果有一天我們實現了對於核聚變的可控，人類將跨越一座大山。期待、、、、、、、、

接下來想放肆一下。

看過諾蘭大神的《星際穿越》，也看過黑洞的相關書籍。作為愛因斯坦廣義相對論的重要推論，黑洞一直是神秘的象徵，這種特殊的天體內部到底是什麼樣的情況，很期待、、、、、（所有圖片來源網路，侵刪）

理論物理就是大一統，弦理論行不行不好說，

應用物理就多了，電磁炮，鐳射，電容電池，引雷蓄電，建築通風，釆暖，製冷，汽車底盤，制動剎車，變速器，動力，節能，風電葉片，直升機旋槳靜音，音響，差速器，可分配認領的任務多了，泵體，

目前物理學最前沿的問題，是宇宙與微粒子的結構之迷。人類目前搞不清宇宙的成因及大小，即搞不清宇宙的產生與範圍概念。也搞不清物質到低有多小，即分子原子電子中子質子等等是不是無限小下去。

這也是宏觀與微觀的問題。人類就處於宏觀與微觀世界，只有將宏觀與微觀弄清楚了，科學才算到達顛峰了！

答：理論物理學中，最前沿的問題，當屬相對論和量子力學的統一問題！

這個被稱作統一場論的理論，已經有無數科學家探究過。

在上世紀，愛因斯坦創立統一場論，在完成了他的廣義相對論工作後，就把大部分精力投入到了統一場論中，後半生都耗在了這上面！

統一場論，某種程度上也可以稱之為終極理論；就在幾個月前去世的霍金，也曾研究過終極理論，不過後來在一次公開演講中表示，他已經放棄了終極理論的尋找，並表示有可能人類永遠無法得到這個終極理論！

雖然困難重重，但是科學家還是取得了一些成就，比如最有潛力成為終極理論的——超弦理論！

在上世紀經過一次統一後，目前超弦理論非常具有活力，許多優秀的物理學家都在進行研究，比如那個著名的美籍日裔科學家——加來道雄，就是一位弦理論家！

之所以要統一量子力學和相對論，是因為量子力學在微觀上的成功，和相對論在宏觀上的成功，本質上是不相容的，科學家不相信大自然會使用兩套理論來描述世界，所以統一是必然之路。

除此之外，物理學前沿問題還有很多，比如：

（1）超導理論

目前，超導現象的理論基礎還存在問題，BCS理論只能解釋第一類超導現象，無法解釋高溫超導現象，這一缺陷極大限制了人類對超導體的研究工作。

（2）宇宙學問題

目前，宇宙學中還存在很多未解之謎，比如暗能量、暗物質、中微子等等，都急切需要一套完整的理論來解釋本質。

（3）核物理

目前，可控核聚變是人類最希望獲得的能源方式，各國都投入巨資對此進行研究，可以確定地說，哪個國家首先掌握了可控核聚變，未來就屬於誰的！

但是可控核聚變的進展真的很緩慢，從上世紀以來，已經超過了半個世紀的研究，也沒有任何突破性的進展！

（4）量子技術

論實用性，量子技術是目前最火的前沿技術，量子通訊、量子計算機，每一個都牽扯著一個國家的未來；預計未來二十年內，人類在量子技術方面，會有突破性進展！

等等等等

我是民間科學哲學土匪，主動登門拜訪。從數學意義上講，無限大與無限小是沒有區別的。因為無限大與無限小，包容著不大不小。一個封閉的系統是固定不變的，它的歷史就是他的未來。所以，看清了現在，也就知道了歷史與未來。我們今天的發展結果，都是有歷史原因帶來的，同時，也是造成未來結果的直接原因。可見，當代物理學研究的重點就是現在，別整那麼多亂七八糟沒用的，你花錢呢？

1.能源問題。到了星際穿越，及外星人時代也會面臨的問題。2，意識形態問題。科學止於哲學，哲學止於宗教。人的腦功能小於宇宙功能多少？即認知有限性。科學擴大已知的範圍，哲學歸納未知的規律，宗教如道教易經，集大成的教，可修練活物質人腦的顯意識，死物質結構化到人腦的潛意識功能，與宇宙意識相通，天人合一，即不惑通透。

除了基礎物理學之外，當下的物理學研究那有什麼前沿課題呀。都是一些臆想跑偏的課題。說白了，所謂物理學前沿問題就就是某些個體的臆想症氾濫成災而已！機械時代的物理科技前沿不解決當下機械時代未來生存的問題。那就不知道什麼是物理前沿問題了？

下面是我的研究心得與直覺預感：西方物理正陷入不能自拔的唯心主義泥潭，包括唯心主義相對論與唯心主義量子論。中國有機會在本世紀成為物理強國，也是歷史賦予華人的重大契機。以下給出機遇性的突破性的前沿課題。

量子論領域建立·真空場物理學

卡西米爾效應赫然證實，量子場論已經幡然醒悟：真空介質既不是被邁克爾遜莫雷實驗否定的真空以太，也不是愛因斯坦認為的純幾何空間，真空場有零點能，把真空量子化為虛粒子(virtual particle)，這就意味著，虛粒子是承載電磁輻射能量的載體，“光無傳播介質”的命題不成立。

量子場論是沒有前途的，因為祂的根基之一的“不確定原理”是偽命題。測不準公式ΔxΔp≥h/4π本來是對測量儀發射電磁波破壞粒子運動狀態導致Δx與Δp兩個誤差的一個經驗公式，但是海森堡唯心地把該公式誇大為“經典規律與因果律不適合微觀粒子”。

進而推出，所有費米子與玻色子都是沒有體積的質點或奇點，它們不可能自轉，但可以正反轉，有同時處在任意不同處的分身術。不確定原理是經不起推敲的，祂的衍生品沒有一個有實用價值。

我們的機遇在於：繼承與發展經典的動力學、熱力學、電動力學與粒子物理學。增建例如：①基本粒子，例如電子、質子、中微子、光子、介子、引力子，都是有質量、有能量、有體積、有半徑、有自轉的。儘管它們有橢球或扁球或光碟等造型，但皆可簡化處理為以光速自旋的球形量子。②光子是承載了外加角動量的真空場虛粒子。③費米子是不同高密度的真空場量子漩渦體。④玻色子是不同低密度的真空場量子漩渦體。

破除相對論的獨立能量的偽命題

質能方程E=mc²之“質量與能量可相互轉化”是一個純數學反物理的偽命題。能量與質量是不可能遊離於載體的物質屬性。

以正負電子湮滅為例：±e+Q吸→±γ+Q放(1.1MeV)。在提供足夠能量Q吸，正負電子之間碰撞，就產生極端的康普頓效應，高密度電子降維，變成低密度光子，同時承載輻射能Q放。這裡的光子是有質量的物質，而不是純能量。湮滅反應前後，依然分別遵守質量守恆與能量守恆。以下是機遇：

電子康普頓效應產生了超短的臨界光子波長：λ*=2.42e-12m，產生了超高的臨界光子頻率：f*=1.24e26Hz，揭示了普朗克常數，即臨界光子角動量：h=L*=mcλ*=6.63e-34Js。

由此計算臨界光子的半徑：r*=λ*/2π，臨界光子的體積：V=4.18r*³。臨界光子的質量或能量=電子質量或能量，即：m*=m，Ep*=Ep=mc² 注意，是自旋勢能，與質能方程無關。顯然，光子的能密遠低於電子能密，但光子體積遠大於電子體積。

以“頻移本質是熱力學機制”為突破點

作為天文物理學的分支，宇宙物理學是數學唯心主義的重災區。只要拿出幾個閉門造車的數學模型，就可以指點江山設計宇宙，依據的就是不靠譜的廣義相對論與不確定原理。

廣義相對論的致命瑕疵是：否定宇宙真空場。用純幾何空間，替代實實在在的真空場。其本質是用“幾何曲率”來“去引力”。不確定原理的本質是用“分身術”來“去時間”。

廣義相對論的衍生品有“宇宙爆脹論”，不確定原理的衍生品有“平行宇宙論”，這兩個玩意，被炒的雲裡霧裡，不可開交。

頻移包括紅移與藍移，都源於熱力學機制。多普勒或宇宙學的頻移，看起來是因為退行速度v的增減，即：v=Hd，實質上是波頻f的衰減效應，波程與波頻或溫度成反比，即：d=k1/f，v=k2f，d=k3/T。

地球大氣層與地球輻射帶的紅移是不可忽視的，例如燈塔照不了多遠就會很暗淡。

電磁波在宇宙真空場有兩種頻移。一種是固有紅移，即光總是要衰減的，不可能藍移。太陽發射的伽瑪線到達地球大氣層就衰減為少量紫外線與大量可見光。造父變星輻射的超高頻伽瑪線到達地球也會變得很暗淡。

另一種是熱力學頻移。有的恆星在成長，例如脈衝星或造父變星等中子星，其內部的熱核反應逐漸強化，溫度逐漸升高，因此哈勃望遠鏡會接受到藍移。有的恆星在衰退，正在朝著紅巨星發展，其內部的熱核反應逐漸弱化，溫度逐漸降低，因此哈勃望遠鏡會接受到紅移。

我認為，研究熱力學頻移，才是宇宙物理學的正確方向之一，這方面有大量工作可做。奉勸中國學者要獨立思考，不要做洋人的跟屁蟲。

關於學說期刊的影響力問題

學術期刊未必就是公正的，打壓不同的學說探討也是司空見慣的，這裡也有利益鏈作怪。

發表也需要機會。十年前我投稿就發現，美國的Science每月有7000篇論文投稿，中刊率很低。

中國要想成為物理強國，就必須自己的雙語發表的中國特色的《科學》，只要異軍突起，質量過硬，就自然有了中國的權威。這涉及一系列的考證、策劃、構建、培植等工作，本身也是一個前沿課題。

應該說光學是前沿問題之一，為什麼說呢？嚴格地講光學有很多問題還是未解之謎。例如，雙縫衍射、干涉實驗就是一個世紀之謎！正因為如此才導致量子力學波粒二象性的錯誤結論，還有廣義相對論的錯誤結論。