新世纪物理学面临的机遇和挑战(陈黎)

当代物理学面临的机遇与挑战
陈黎20120511443 物理学2012
摘要：在20世纪，物理学革命大大改变了我们对于空间、时间和物质以及我们自己在宇宙中的存在等问题的思考方式。

它对许多诸如事物的终极本质、宇宙如何起源等一些重大问题做出了解答。

它动摇了我们关于牛顿宇宙和宿命论的观念，并提出了有关平行宇宙、时间旅行和万物起源的问题。

21世纪已经到了，
-罗马阶段和中世纪阶段。

〖1〗古希腊-罗马阶段（公元前8世纪至公元5纪）。

主要有古希腊的原子论、阿基米德（Archimedes，公元前287-公元前212）的力学、托勒密（Claudius Ptolemaeus,约90-168）的天文学等。

〖2〗中世纪阶段（公元5世纪至公元15世纪）。

主要有勒·哈增（AL-Hazen,约965-1038）的光学、冲力说等。

2. 近代物理学时期（又称经典物理学时期）
这一时期是从16世纪至19世纪，是经典物理学的诞生、发展和完善时期。

物理学与哲学分离，走上独立发展的道路，迅速形成比较完整严密的经典物理学科学体系。

这一时期的物理学有如下特征：在研究方法上采用实验与数学相结合、分析与综合相结合和归纳与演绎相结合等方法；在知识水平上产生了比较系统和严密科学理论与实验；在内容上形成比较完整严密的经典物理学科学体系；在发展速度上十分迅速，社会功能明显，推动了资本主义生产与社会的迅速发展。

这一时期的物理学又可细分为三个阶段。

〖1〗草创阶段（16世纪至17世纪）。

1.宇宙起源：宇宙学观测表明宇宙是膨胀着的。

通过对微波背景辐射和宇宙大尺度结构等的观测，宇宙的历史可以追溯到极早期发生的大爆炸。

我们所知的基本物理，比如广义相对论和粒子物理标准模型，在那里都不适用。

为理解宇宙起源，需要了解大爆炸时期的基本物理。

2.暗物质的本质：现代宇宙学观测表明宇宙中存在暗物质和暗能量。

但是它们的起源仍然是个谜。

3.暗能量的本质。

4.恒星、行星的形成：天体的形成是天体物理学中的重要问题。

适合生物存在的行星，在银河系中出现的几率到底是多少？
5.广义相对论：广义相对论在所有尺度上都是正确的吗？
6.量子力学：量子力学取得了巨大成功，但它描述的是自然的最终理论吗？也许它会在很小的距离上和非常复杂的系统中失效，是否可用来描绘整个宇宙也还值得探讨。

21世纪物理学的机遇和发展方向
机，就是天赐时机；遇，就是我们去闯荡，去感受，去把握。

老天爷是公平的，一棵草一颗露珠；天无绝人之路。

人生路上，我们会有很多次机遇，或当官，或发财，或发明创造……抓住一个，你就会成功。

问题是，我们绝大部分的人总是与机遇擦身而过却有眼不识金香玉，或者机遇面前有心动无行动；到最后，抱怨老天不公平，认为自己生不逢时。

有机遇就有挑战。

打从我们一出生便面临各种挑战：学步时，我们摔得鼻青脸肿，却仍然贴着墙根站起来，继续走；学话时，就算咬到舌头，反复千遍，也要把音念准；上学后，两耳不闻窗外事，一心只读圣贤书，十多年如一日，放弃了兴趣和爱好；……挑战就是我们遇到的种种困难，我们无法回避，也不应该回避。

每战胜一个困难，我们就前进一步，而新的困难又拦在了我们前进的路上，吆喝，叫阵，我们别无选择，我们惟有迎难而上。