二十世纪物理学建立在三大基石之上，即狭义相对论、广义相对论和量子力学。狭义相对论和量子力学的结合产生量子场论，是目前最成功的理论之一。但是，经过数十年的努力，物理学家们还没有将广义相对论和量子力学成功地结合起来，这个问题应是二十一世纪物理学家面对的最大挑战。　　量子力学预言，所有物质形态都满足量子法则，这个原理已被实验检验到小到 10^-15 厘米 或 10^-16 厘米，但引力不包括在内。也就是说，引力一直只能作为经典场，即无量子涨落的场来处理。如将引力包括，有两个层次需要研究。第一个层次是，将一个系统放在一个经典引力场中，这个系统是否还遵循量子力学，如果该系统在其它一切情形下都满足量子力学？这里我们仅要求该系统满足量子力学的一切原理，而引力场只被看成一个固定的重力背景。在这种情形下似乎很难想象量子原理被破坏，因为如果我们假想用另外一种理论取代量子力学，我们至少有两件事情要做：第一，这个理论必须与量子力学结合，因为粒子在其它一切情形下满足量子力学；第二，在某个极限下我们应得到该系统在引力场中的经典行为，或者得到牛顿理论，或者得到爱因斯坦理论。如果将引力场作为背景场处理，量子力学很容易满足这两个要求，这是一个最经济的选择。将引力包容于量子论的第二个层次是将引力场本身也量子化，也就是要求引力场本身也满足测不准原理，这个理论还没有完全被构造好。目前超弦理论被广泛认为最有希望统一爱因斯坦的引力理论，即广义相对论和量子力学。　　从《自然》杂志一文的标题和内容来看，毫无疑问实验是对经典引力场中粒子的量子行为的一个检验。这也许不是第一个检验，因为过去曾有过地球重力场中中子的干涉实验。考虑到我们上面所说的第二个层次的理论是目前的一大难题，而几乎所有在这方面的尝试都假定第一层次的理论是对的，这类实验变得很重要。但这样的实验远没有涉及引力本身的量子性质，所以我们认为在报道中只能说中子的量子态，不能说引力的量子态，或引力的量子化等等。这类实验对弯曲时空中的量子场论是一个间接的支持。量子力学与狭义相对论结合预言每个粒子都有反粒子，量子力学与广义相对论结合预言霍金蒸发和黑洞的宏观熵。这些正是推动发展量子引力理论的重要概念和问题。　　实验测到中子在重力场中的不连续态，两个相邻态的高度差约为 10微米，这个结果很容易用量子力学计算出来。现在我们问，

１９５７年，杨振宁和李政道因“发现宇称原理的破坏”而被授予诺贝尔物理学奖。

 １９７６年丁肇中因“发现一类新的基本粒子”而获得诺贝尔物理学奖。

 １９８６年李远哲因“发明了交叉分子束方法使详细了解化学反应的过程成为可能，为研究化学新领域—反应动力学作出贡献”而获得诺贝尔化学奖。

 １９９７年朱棣文因“发明了用激光冷却和俘获原子的方法”荣获诺贝尔物理学奖。

德瑞克方程的诞生
     天文学家弗兰克·德瑞克在1961年发明了一个推断外星生命的著名方程式——现在我们称为“德瑞克方程”，他通过这个方程计算并乐观地推断，在我们银河系中存在着大量的智能生命，而我们能否找到他们则完全取决于文明能够进行星际探索的年限。

人类的愿望
“接触”，“星际迷航”，“巴比伦5号”，“星球大战”，“外星人”以及其他所有这样的词汇都有一个共同点，那就是他们都和外星文明及其与人类之间的关系有关。在描写未来的科幻小说里，有的将外星人描写为友善的，而有的将外星人描写为有敌意的，但大多数外星人都具有人类的某些特性。我们中得很多人都希望，有一天能够见到（友善的）外星人。我们会在相互的交流中学会并发现很多东西。我们现在要做些什么才能实现这种愿望呢？

SETI（the Search for Extra-Terrestrial Intelligence）
如果假设我们的外星邻居们在试图与我们接触，我们也应该寻找他们。目前我们已经启动了若 干个计划，用来搜索在宇宙中的其他地方存在着生命的证据。这些计划总称为“SETI（the Search for Extra-Terrestrial Intelligence）”

德瑞克方程
我们的太阳只是银河系中大约4000亿颗恒星中的一颗；银河系也只不过是宇宙中数十亿星系中 的一个。所以看起来似乎应该有很多的生命存在，我们是否可以做一个初步的估算？第一个做 这件事的人是天文学家弗兰克德瑞克（Frank Drake）。他利用了一个很简单的方程式，现在我 们称为“德瑞克方程（Drake Equation）”，来计算存在其他生命的可能性。通过这个方程计算并乐观地推断，在我们银河系中存在着大量的智能生命，而我们能否找到他们则完全取决于文明能够进行星际探索的年

地球为什么有磁场？磁场又为什么会反转? 第一种解释:地球磁场变化可能与来自地下的低频辐射有关 虽然人类已经进入21世纪，科学改变了我们的生活，但科学却还没有征服自然，更多的时候它只是在记录那些不可思议的事情是如何发生的。例如，未知的地下低频辐射。 科学家发现来自地下的低频辐射与一些神秘的事故存在密切关系。现在尚不清楚产生这种辐射的确切原因，但科学家估计可能是地壳运动的结果。当地壳剧烈运动时，电磁粒子就会从地下逃逸出来。检测显示，当这种辐射爆发时，交通事故和求医看病的人会明显增多。 科学家还观察到地球磁场出现了空洞，由此推断地球磁极可能在不久的将来改变方位。事实上，现在北磁极就在向西伯利亚方向移动，南磁极则移向澳大利亚海岸。科学家推断磁极1.5万年才会易位一次，每次都造成大批动物死亡，恐龙、猛犸象很可能就因此灭亡，大西洋一些神秘沉没的海岛也可能与磁极易位有关。 地球上还有不少黑暗地带，在这些区域里事故频发，人体器官也会严重受损。科学家认为这也是辐射在“搞鬼”。在地质断裂带及不同层面的地下水流交汇地区，磁场会出现异常变化，这种变化甚至对大气电流都有影响。研究显示，只有5%的人对地下辐射具

物理学未来的25大问题 2006-09-08 10:25:48　来源: 网易探索(广州)　 　　理论物理学家、2004年诺贝尔物理学奖获得者、美国凯乌利理论物理研究所所长大卫·格罗斯教授，于日前在中国科学院理论物理研究所“前沿科学论坛”做了题为《物理学的将来》的演讲，讨论当前物理学面临的25个问题，及它们如何引导物理学未来25年的发展。 理论物理学家、2004年诺贝尔物理学奖获得者、美国凯乌利理论物理研究所所长大卫·格罗斯教授，于日前在中国科学院理论物理研究所“前沿科学论坛”做了题为《物理学的将来》的演讲，讨论当前物理学面临的25个问题，及它们如何引导物理学未来25年的发展。 格罗斯演讲的这25个问题包括： 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

新闻背景：近年诺贝尔物理学奖得主及主要成就  2006年10月03日 19:06:36 　来源：新华网      新华网北京１０月３日电  以下是２０００年至２００５年诺贝尔物理学奖获奖者名单及其主要成就：     ２００５年，美国科学家罗伊·格劳伯、约翰·霍尔和德国科学家特奥多尔·亨施。他们因为“对光学相干的量子理论的贡献”和对基于激光的精密光谱学发展作出了贡献而获奖。     ２００４年，美国科学家戴维·格罗斯、戴维·波利策和弗兰克·维尔切克。　他们发现了粒子物理强相互作用理论中的渐近自由现象。     ２００３年，拥有俄罗斯和美国双重国籍的科学家阿列克谢·阿布里科索夫、俄罗斯科学家维塔利·金茨堡以及拥有英国和美国双重国籍的科学家安东尼·莱格特。他们在超导体和超流体理论上作出了开创性贡献。     ２００２年，美国科学家雷蒙德·戴维斯、日本科学家小柴昌俊和美国科学家里卡尔多·贾科尼。他们在天体物理学领域作出了先驱性贡献，其中包括在“探测宇

http://www.physicswd.com/ 当代物理世界

http://www.sdb.ac.cn/index.jsp 中国科学院科学数据库

http://hepnp.ihep.ac.cn/index.htm  高能物理与核物理

http://www.jpk.pku.edu.cn/pkujpk/course/hwl/ 核物理与粒子物理导论(北京大学)

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