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20世纪物理学遗留的问题
及其展望说过,
现代数学的书可以分成两种，一种是看了一页看不下去的，另一种是看了一行看不下去的。以下内容，纯属网络收集，道听途说，如有任何错误。。。。。。

欢迎同学交流指正。距1905年爱因斯坦建立狭义相对论已百年有余.这一百多年是人类社会发展和科学技术发展最迅速的一个百年,也是物理学发展最迅速的一个百年.在这一百年中发生了物理学革命,建立了相对论和量子力学,完成了从经典物理学到现代物理学的转变.在20世纪二三十年代以后,现代物理学在深度和广度上有了蓬勃的发展,产生了一系列的新学科、交叉学科和边缘学科,人类对物质世界的规律有了更深刻的认识,物理学理论达到了一个新高度.回顾上一个世纪之交物理学发展的情况,思考其发展规律,对我们今天的教育,特别是科学教育具有重要意义.19、20世纪之交物理学的三大发现:

电子

X射线

放射性现象的发现20世纪物理学取得了巨大成就，在某些领域，理论与实验的符合程度虽达到了惊人程度，如：电子的反常磁矩，1979年的实验值为1．001159652410(200)，而1981年的量子电动力学理论值为
1．001159652460(148)19世纪末，经典物理学发展得已经相当完善，当德国著名的年轻物理学家普朗克向他的老师开尔文求教，是选择音乐还是物理学作为自己终身的职业时，得到的答复是：
“物理学基本是一门已经完成了的科学，因此，物理学已经无所作为，往后无非在已知规律的小数点后面加上几个数字而已。”

当时许多物理学家认为：
物理学的大厦已经落成，人类对自然界的认识已经到了尽头。问题来了牛顿——经典物理由于相关理论过于复杂，下面主要围绕课本简单了解一下其中所涉及内容，另外考虑时间问题，具体细节也不再展开讲述，感兴趣的同学不妨课后查阅资料，搞明白了，你就是21世界的物理学家了。

你以为我会告诉你其实我也不懂吗？相对论和量子论各自都非常成功，而且将相对论应用于量子论而建立起来的量子电动力学、量子场论也同样非常成功，但当将量子论应用于由广义相对论描述的引力理论之中时，在引力的量子化问题上却碰到了巨大的困难——在这两个非常基础、关键的理论之间存在着一定的不自洽性。虽然引力的相互作用强度极弱，比弱作用还要弱几十个数量级，但它在构造物质世界方面起着极为重要的作用，在宇宙学中更是主要角色，因此没有包含引力的标准模型显然不能算是一个终极理论。
再是标准模型包含了多达61个基本组分，其中物质粒子和反粒子48个，规范粒子12个，还有一个到目前还未找到的希格斯粒子(希格斯粒子的引入使得规范理论的对称性自发破缺，从而使规范粒子获得了质量)。于是，超弦理论，应运而生。如图所示，表示两条分离的闭合弦随着时间的演化而逐渐靠近，以至形成一条新的闭合弦，然后又分开去。这样就在弦理论中避免了无法重整化的发散问题。但是，为了追求统一、简洁而建立起来的10维超弦理论却有五种不同的框架超高能物理及宇宙起源因此，在2l世纪，需要建造更高能量的加速器，并在设计思想上需要大的突破。一方面可以充分利用宇宙这个天然实验室，因为宇宙中存在着大量超高能的宇宙射线。另一方面，宇宙大爆炸起始时，温度高、对应的粒子能量也高，人们可以利用那时遗留下来的信号检验粒子物理理论，反过来高能物理实验和理论的发展也将促进宇宙学问题的解决。

我国在宇宙线的研究方面具有得天独厚的天然资源，如云南高山站、西藏羊八井宇宙线观测站等海拔高，大气遮挡少，并有多年的研究基础和国际合作的经验，有理由相信，21世纪我国在这一领域的研究将取得长足的进展。复杂系统的研究极端条件下的物理现象宇宙学----引力的量子化及宇宙起源

生物物理----把生物学提高到分子生物学水平

纳米科学----纳米材料性质的理论解释