当代物理学面临的机遇与挑战

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1、当代物理学面临的机遇与挑战姓名：张倒红学号：20120511447专业：物理学（师范）年级：2012级50年代以来当代物理学已经发展成为一个相当庞大的学科群，物理学也已经发展成为一个广阔的科学领域,以至要对其前沿阵地的工作做一个简短的概括将必然是不完全的和带偏见；当然在物理学这样迅速发展的时代，我们同样也面临着一些值得我们去探索和面对的机遇和挑战。1当代物理学的发展在20世纪初，一批中国学者到西方学习现代物理学知识，开展物理学的研究工作，其中有些人学有所成后，回国兴办教育，出版刊物，组织学会和创办研究机构；在他们的辛勤付出后再国内培养出了一批杰出的青年物理

2、学人才。20世纪上半叶，中国物理学的工作者在国内外进行了大量的研究工作，在我们的物理学各个领域都做出了一些一流的成果，为现代物理学的发展做出了贡献。尤其是在20世纪上半叶物理学中的力学、相对论、引力论以及宇宙论、声学、热学、热力学和统计物理学、电磁学、无线电电子学和微波波普学、光学、应用光学和光谱学、固体物理学、原子分子物理学、原子核物理学、粒子物理学等学科领域作了进一步的研究。20世纪以来，物理学以相对论、量子力学为新起点，以场物理为基础，迅速发展成分支浩繁的当代物理学科群；在物理学思想、基本观念、研究方法、与其它学科的相互作用以及对技术、经济和社会发展

3、的影响等各个方面，都呈现崭新的特点。特别对最近一次科学技术革命的发生和进展，起到了无可估量的影响。本书以丰富、确凿、新颖的资料为依据，着重对60年代以来高能物理学、当代光学、凝聚态物理学、聚变物理与等离子体物理学、天体物理学等当代物理学前沿课题的进展，从历史渊流，探索历程、理论成果、物理思想与研究方法的变革以及对科学技术发展的深远影响等方面，做出系统的概括论述，并力求对各个物理学科奔向21世纪的拓展轨迹和前景作豹斑之窥。2当代物理学面临的机遇一百多年前，在物理学的重大革命中产生了两个重要理论：量子力学和相对论。这两个理论的诞生不仅仅标志了近代物理学的开始，

4、也促进了后一个世纪物理学的飞速发展，而且也带动了整个自然学科的发展。回顾一百年前物理学发展的辉煌历程，当时的经典物理学都经过了科学实验和生产实践的验证，基本的经典物理大厦已经建立。然而当我们带着20世纪的物理成果逐步跨入21世纪时，我们又开拓了一个新的物理学研究的里程碑。这些新型的先进的物理研究，促进了21世纪的科技的突飞猛进。面对新的时代，新的社会发展我们将不仅要大大地推动物理理论的发展，还有实验物理的大力发展。所以新的革命性理论的发现和建立非常有必要。然而21世纪物理学发展的机遇和发展远不局限于自身领域。20世纪物理学的进步与突破丰富了整个科学，开辟了

5、科学技术的新时代。在当代的社会中，物理学已经涉及了人类生活的各个领域，特别是带我们走进了信息时代，所以才刺激了技术和经济的发展。物理学进入了机遇迅速膨胀的新时期。2001年6月，美国科学家出版社出版了PSOC（美国国家研究委员会的物理学审查评议委员会）的新时代物理学纵览，物理学所取得的成就，物理学实验仪器的发展以及它对其它学科的渗透给予物理学今后的发展很大的机遇。在“新时代物理学纵览”中主要提出了：发展中子技术、创造新材料、了解和研究复杂体系、统一自然界的各种相互作用力、揭示宇宙、物理应用到生物学中去。其中我们了解到新材料要被了解、发展和广泛运用到科学技术

6、当中去，比如其中的由越来越多的元素构成的复合材料的合成、处理和了解；从原子尺度到宏观范围内影响物理性质的非平衡过程各种控制（例如：旋流、破裂和黏附）。科学技术的步伐前进速度相当之快，各个学科之间的相似之处给予了物理学科迅速向前发展的机遇，当然在科技发展和物理科学发展的同时，各个自然学科之间的相互交流合作和学习非常之关键。21世纪的物理学，不是仅仅可以靠的自身领域就可以发展起来的，需要我们不断地更新思想、适应多种学科交融以及科学技术的相互交叉。3当代物理学发展面临的挑战走过了20世纪物理学发展的辉煌时代，迎来了一个新的时代21世纪的曙光，然而，虽然20世纪的

7、物理学发展成果推动了科技技术的前进，但对于21世纪的物理发展，我们也遇到了难题和挑战。地球物理学是20世纪迅速发展起来的、涉及面极为广泛的一门边缘学科,百余年来它为科学与技术的进步,社会与经济的发展做出了卓越贡献。本世纪对地球物理学来说是机遇,也更是挑战。然而正当全球迅猛发展的新形势下,我国地球物理学却呈现了“危机”,为此必须较为完整地认识地球物理学的内涵、强化地球物理学学科的整体建设,并从地球系统科学发展的高度来厘定其中坚与先导作用已迫在眉捷。未来几十年里，量子水平的研究将继续受益于利用光阱等装置对单个原子和分子进行的操纵。这种操纵所必要的技术的发展将使

8、物理学家能够将原子作为信息的“比特”处理，实现量子计算。另一方面，