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  • 1 # 郭哥聊科學

    一、現代物理學正處在一個建立新經驗的階段。

    如果說十九世紀初的兩朵烏雲給我們帶來了相對論和量子力學,那麼隨著現代科學技術的發展,目前的物理學並沒有顛覆性的理論出現,都是在那個時期理論基礎上的補充和修正。我們都知道,物理學是一門實證科學,它來源於實踐,又高於實踐。從近十年諾貝爾物理學獎頒給的專案我們就能看出來:

    2018年,三位物理學家共獲這一獎項:亞瑟·阿斯金(美國),傑哈•莫羅(法國),和唐娜·斯特里克蘭(加拿大)。三人的獲獎理由是:“用於鐳射物理領域的突破性發明”。委員會將一半授予Arthur Ashkin“用於光學鑷子及其在生物系統中的應用”,另一半授予Gérard Mourou和Donna Strickland,“為他們生成高強度,超短光脈衝的方法”。

    2017年,年諾貝爾物理學獎的獲獎者為 雷納·韋斯 (Rainer Weiss),巴里·巴里什(Barry Clark Barish),基普·索恩(Kip S Thorne),以表彰他們對LIGO探測裝置的決定性貢獻以及探測到引力波的存在。

    2016年三位科學家:大衛·索利斯(David J。 Thouless)、鄧肯·霍爾丹(F。 Duncan M。 Haldane)和邁克爾·科斯特利茨(J。 Michael Kosterlitz)共同獲得諾貝爾物理學獎。他們因在理論上發現了物質的拓撲相變和拓撲相而榮獲該獎項。

    2015年,日本科學家梶田隆章和加拿大科學家亞瑟-麥克唐納共同諾貝爾物理學獎。兩人因發現中微子振盪,證明中微子有質量而獲得了這一獎項。

    2014年,諾貝爾物理學獎得主是日本科學家赤崎勇、日裔美國科學家中村修二(60歲)及日本科學家天野浩。他們開發了藍色發光二極體(LED),使節電的高亮度照明器材成為可能,極大改變了人們的生活,並因此受到高度評價。

    2013年,諾貝爾物理學獎授予比利時理論物理學者弗朗索瓦-恩格勒和英國理論物理學家彼得-希格斯,兩人因預測被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子的存在而獲獎。

    2012年,諾貝爾物理學獎由法國科學家塞爾日-阿羅什與美國科學家大衛-維因蘭德獲得,兩位物理學家因為在量子光學領域對光與物質間的密切關係和相互作用的研究而獲得表彰。

    2011年,諾貝爾物理學獎被授予美國加州大學伯克利分校天體物理學家薩爾-波爾馬特、美國/澳洲物理學家布萊恩?施密特及美國科學家亞當?里斯,表彰他們“透過觀測遙遠超新星發現宇宙的加速膨脹”。

    2010年,諾貝爾物理學獎被授予英國曼徹斯特大學科學家安德烈-海姆和康斯坦丁-諾沃肖洛夫,以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究。石墨烯是目前已知材料中最薄的一種,被普遍認為會最終替代矽,從而引發電子工業的再次革命。

    2009年,諾貝爾物理學獎被授予英國華裔科學家高錕及美國科學家威拉德-博伊爾和喬治-史密斯。高錕在“有關光在纖維中的傳輸以用於光學通訊方面”取得了突破性成就。博伊爾和史密斯發明了半導體成像器件--電荷耦合器件(CCD)影象感測器。

    從上面列舉的諾貝爾物理學獎的頒獎情況我們可以看出,目前的物理學研究處於一個繼續對微觀和宏觀領域各種現象積累觀測和收集實證資料,建立新的經驗科學的階段。

    二、數學工具成為物理學研究的重要手段。

    物理學發展進入到相對論和量子時代之後,數學的重要性毋庸置疑。我們在經典理論當中那些只要用微積分,甚至是初等數學就能解決的問題,在新階段以經力有不逮了。隨著張量分析、機率、拓撲幾何、光學幾何等等新的應用,反正這些老郭也是一知半解,無法列舉了。這些都不是一個只接受了高等教育初級階段的我所能掌握的。如果非要說現在的物理學有多高深,可能就在這裡吧。

    三、實驗物理的重要性史無前例的成為物理學研究的最前沿領域。

    學物理就需要做實驗,實驗物理其實也是物理學的一個基礎分類,但是這個分類從來沒有像今天這樣這麼重要,幾乎最新的物理學發現,都是實驗物理的研究成果。而實驗物理學,已經從小作坊走向了現代化、高科技、全球合作。這次拍攝人類首張黑洞照片的過程就是一個最好的證明。LHC、aLIGO、普朗克衛星、天琴計劃、天眼計劃等等,物理學研究的門檻已經高到了無法想像的程度,這也是為什麼在當今社會,無論中外,再也無法出來一個法拉第的原因。

    四、難道理論物理已經到了冬天了嗎?換句話說,難道“民科”就沒有機會了嗎?

    其實並不是,只是這條路很艱難。回顧物理學發展的歷史,我們視乎可以找到一條理論發展的脈絡。那就是,現象先於理論出現。如果有新的天才出現,他能夠彙總今天我們所有的最新實驗物理學的研究成果,從中找到新的規律,也不是不可能摘取物理學的第三顆蘋果。不過,這需要有一個前提條件,那就是首先要了解現在的物理學成果(實驗),掌握最新的物理學工具(數學),構建最新的經驗體系。那些幻想著,不學習前人的理論,不掌握最新的數學工具,無視最新的實驗證據,憑藉隻言片語的介紹,拍腦門的幻想就能構架出一個超級無敵宇宙大一統理論、一躍就能擺脫屌絲身份、成為萬眾矚目的科學明星的人還是洗洗睡吧,該幹啥就幹啥,該哪涼快就去哪吧。科學不適合這種人,科學需要夜以繼日、枕戈待旦、科學也可能需要粉身碎骨。

  • 2 # 金童希瑞

    磁場裡高速流動的物質轉化為金屬態氫離子,金屬態氫離子的“磁力矩”相互切割聚合形成新元素的同時伴生電磁波——能量。

    光速是物質轉化為金屬態氫離子的“臨界值”,物質在熱核反應中質量守恆,鏈式反應是金屬態氫離子聚合形成的新元素在爆炸產生的衝擊波裡再次裂解為金屬態氫離子後發生了連續的爆炸。

    ……

  • 3 # 貓先生內涵科普

    前沿物理,我們先提煉一下知識點吧。簡單的說,往小處說是粒子,往大了說是天文,往虛了說是時空,往實處說是生命。總體上就是這四個方向而已。

    粒子靠對撞機

    講粒子最前沿是高能物理,高能物理目前落到實處必然是高能粒子對撞機。

    粒子模型講得多美妙,數學表達如何完美,大夥都是看不見的。而判斷理論能不能成真,目前只有靠撞!狠狠的撞!

    可以說,粒子對撞機就是標準粒子模型的閱卷老師,它將決定粒子模型的對錯,為人類微觀世界的構造,指出明路。

    可惜這玩意太貴!本貓雖然神往,但堅決反對現階段我們自己搞一個世界最大的,自己瞎玩。

    天文靠望遠鏡

    大夥地上待著,玩物質的本源是什麼;可是有幫兄弟覺得這個古希臘就開始研究的問題太low,與時俱進的,我們應該上宇宙的本源是什麼,那才真正解決問題嘛。

    那麼,科學嘛,不能只靠嘴炮,大家來研究宇宙,最前沿的就是上望遠鏡啦。

    光說看的部分,光學望遠鏡就得飛到外太空,例如哈勃望遠鏡之類,可以避開大氣層的干擾,目前可以看到和我們地球上沙子一個數量級多的恆星啦。

    而我們也可以聽,就是除可見光外的其他電磁波段,就上射電望遠鏡。這次黑洞照片的拍攝,就是最新的全球聯合射電望遠鏡陣列的成績單啦。這個必須配套強大的計算機運算能力才行。

    引力波剛剛被探測證實,相信將來,誰第一個上引力波觀測望遠鏡,誰就是下個世紀世界天文的霸主啦。

    時空的領域屬於相對論

    相對論的偉大,我就不重複啦,同學們去翻翻我過去的答案即可。

    但是相對論雖然強悍無比,可是具體的實際應用少得可憐!目前也就是調調時鐘,校準一下時間而已。

    而隨著太空探測技術的進步,以及對於極限天體的進一步瞭解,相信時空的奧秘將會展現在我們眼前。

    我也不多說了。

    結語

    雖然我們知道的都比過去幾千年強了不少,但人類是好奇的種族,離目標還太遠,同學們還得努力。

    我是貓先生,感謝閱讀。

  • 4 # 加點藍吧

    科學家關注最前沿物理理論,太深奧了普通人看不懂。普通人關注更加超前的理論,譬如超光速大爆炸之前是什麼,好在大家認識水平都差不多。

  • 5 # 光量子宇宙

    目前的科學理論,凡是高深莫測的都是錯誤的,凡是普通如你我之輩能理解的才是正確的,不要被錯誤的東西搞亂了自己的思維。宇宙很實在,象個老實人,被別人搞的神秘莫測,太冤枉了。

  • 6 # 肖穎50

    按華夏文明傳承看,人類前沿科技物理發展以到四階段的尾聲或接近尾聲。探索發現進入第五階段“無源無燃料科技領域”的開始。這是我個人觀點。

  • 7 # Teana人2

    目前最前沿的科學理論就是天擎引能計劃與擎天啟能工程的總稱自然語言系統理論學說。自然語言系統工程?它是一項專門從事探索、學習、研究社會、自然和語言對應發展關係的前沿交叉學科,延邊文學,邊緣科學。既天擎引能計劃的組織工作和擎天啟能工程的思想認識與理論的系統建設和指導宣傳工作。科研部門的交叉工作與理論科學的重大成果。國家科學探索和研究的戰略要點與開發的主要戰線。

  • 8 # 外星文明新時代

    本民科實話實說,把前沿科學搞得是無比的複雜,是一百年來所有的物理大咖們誤入了物質思維的泥沼而已,一旦跳出物質思維的誤區,用超越物質的思維,則是大道至簡,宇宙,萬物,一切的一切只需三個漢字來詮釋:道,玄,德!

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