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現代物理學和空性有哪些不足

發布時間:2022-07-18 03:08:22

❶ 現代物理學與航天科技之間的聯系

緊密相連,航天科技關聯著物理,比如說材料物理

❷ 你如何看待現代物理學的發展是否已經到了瓶頸呢

物理學,不是你想突破,想突破就能突破的。很多人感覺現代物理學似乎觸摸到了天花板,發展舉步維艱,但也僅僅是感覺而已,有這種感覺的人又有多少是物理學的專業人士呢?即使不是專業人士,對物理學又了解多少呢?

最後一點,或許是因為我們生活在這個時代,並不能明顯感覺到物理學的發展,只因「我們身在此山中」。如今科學領域的人工智慧,量子通信,生物科學等領域都有了很大發展,但更多的仍舊停留在基礎層面而沒有廣泛地得到商業應用。

❸ 現代物理學已經發展到瓶頸了嗎人類科技真被「智子鎖死」

回首過往,在20世紀初,量子力學和相對論的出現刷新了人們的世界觀,讓人類對時間、空間和物質的關系有了全新的認識,使人類的科技飛速發展。21世紀初,物理學卻沒有什麼爆炸性的發現,准確來說是在基礎領域沒有較大的發現。難道物理學的發展遇到瓶頸了嗎?莫非真的像科幻小說《三體》中描述的那樣,人類的科學發展已經被高等級文明鎖死。

其實物理學在最近100年裡不僅沒有止步不前,而且比歷史上其他時期的發展快得多。20世紀初,那是一個人才輩出的時代,現代物理學的許多重大發現都誕生於那個時期。從20世紀開始,人類文明就進入了飛速發展的時期。


下圖為1927年第五屆索爾維會議參會科學家的合影,那個時期世界上最傑出的物理學家基本上都出現在了這張照片上。


此外,還有許許多多的問題,等待我們探索。諸如:物質是否無限可分,黑洞的內部情況,正反物質的對稱性破缺,多重宇宙和額外維度是否存在等等……


目前理論物理學發展的很迅速,可是現有觀測能力遠遠不能驗證當前的許多理論。無論是弦理論,還是關於黑洞的霍金輻射,都只能停留在理論層面上,還不能證實。正如前面所說,阻礙物理學發展的主要是人類的觀測能力。


不過,物理學的發展並沒有遇到難以逾越的瓶頸,並沒有走進死胡同,待時機成熟,將會產生新一輪物理學革命,到時候又會產生新的難題。宇宙中是否存在更高等級的文明,還尚未可知。至於“智子鎖死”這種低等級文明被高等級文明限制發展的想法,是未被證實的幻想。


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❹ 現代物理學已經發展到瓶頸了嗎還會有何突破

回首過往,在20世紀初,量子力學和相對論的出現刷新了人們的世界觀,讓人類對時間、空間和物質的關系有了全新的認識,使人類的科技飛速發展。21世紀初,物理學卻沒有什麼爆炸性的發現,准確來說是在基礎領域沒有較大的發現。難道物理學的發展遇到瓶頸了嗎?莫非真的像科幻小說《三體》中描述的那樣,人類的科學發展已經被高等級文明鎖死。



上圖為亞里士多德的雕像。


中世紀,科學一直停滯不前,大約持續了1400年左右。渡過了漫長而黑暗的中世紀,時間到了16世紀,文藝復興為近代科學萌芽奠定基礎,先有哥白尼提出日心說,後有伽利略開物理實驗的先河,物理學和近代科學正式建立。

❺ 現代物理學的前景和現狀如何

這個問題太大了。物理學分支極其龐雜,要統一論述很難。大體上物理分為基礎物理跟應用物理。先說基礎物理,比如人類追求理解最小的結構,最基本的相互作用,甚至設想能有最終的理論能概括這一且。從愛因斯坦開始,人類就熱衷於統一已知的相互作用(引力,弱相互作用,電磁相互作用,強相互作用),60年了取得了很大成果(60年代末弱電統一理論,統一了弱相互作用跟電磁作用),但是人們清醒的發現,要統一所有的相互作用,還有很長很長的路要走。人類的下一個目標應該是統一弱電跟強相互作用,這個統一的能標就要比目前的實驗能達到的能量要高出很多。至於引力,現在更是空中樓閣,它無法用量子場描述,雖然超弦理論是個有希望的候選理論,但是要驗證這個理論,目前看不到任何可能性(需要比現在能建造的最強大的對撞機能量高一億億倍的能標下才能驗證)。目前粒子物理前沿依然很熱,也許是因為剛剛運行不久的大型強子對撞擊帶來發現新的規律的希望。然而我個人對此持比較悲觀的態度:很可能跟過去30年間一樣,沒有太激動人心的發現。但事實會是什麼樣,現在誰知道呢?應用物理的通過幾十年的發展,取得極大的成就,人類已經可以操控利用原子層面的結構了:我們天天用的磁碟,上面每個磁籌都只有幾十個納米量級,我們的微處理器也是能做到幾十個納米的工藝。但是按人類目前應用的技術所依靠的理論,如果人類沒有一次技術的革命,很難突破納米的瓶頸。人類的能源問題未來將日趨嚴重,這個問題的解決也許也依賴於物理學技術的革命(比如掌握可控核聚變)。所以這樣看來,某種程度上看,現在物理學狀況有點類似20世紀初:看起來什麼地方都期待一場大變革,只是現在的問題遠比那時候困難。更可悲的是,人類的智力水平也許是有上限的,也許真理就擺在人類面前,但是也許已經超出人類認知能到達的水平。以前人們能作出大的發現,因為他們要理解他們當時的前沿並不需要花現在人那麼大力氣。當人類的知識積累到即便讓絕頂聰明的人也要皓首窮經才能弄明白的地步,誰還能指望誰在上面填磚加瓦呢?

❻ 簡介現代物理學的盲區

1) 對相對論的審思

當年愛因斯坦就是從關於光速和關於時間要領的思考開始,創立了狹義相對論[1]。我們今天探尋現代物理學革命的突破口,也應該從重新審思時空的概念入手。 愛因勞動保護坦創立狹義相對論是從講座慣性系中不同地點的兩個「事件」的同時性開始的[4],他規定用光信號校正不同地點的兩個時鍾來定義「同時」,這樣就很自然地導出了洛侖茲變換,進一步導致一個四維時空(x,y,z,ict)(c是光速)。為什麼愛因勞動保護擔提出用光信號來校正時鍾,而不用別的信號呢?在他的論文中沒有說明這個問題,其實這是有深刻含意的。

時間、空間是物質運動的表現形式,不能脫離物理質運動談論時間、空間,在定義時空時應該說明是關於什麼運動的時空。現代物理學認為超距作用是不存在的,A處發生的「事件」影響B處的「事件」必須通過一定的場傳遞過去,傳遞需要一定的時間,時間、空間的定義與這個傳遞速度是密切相關的。如果這種場是電磁場,則電磁相互作用傳遞的速度就是光速。因此,愛因斯坦定義的時空實際上是關於由電磁相互作用引起的物質運動的時空,適用於描述這種運動。

愛因斯坦把他定義的時間應用於所有的 物質運動,實際上就暗含了這樣的假設:引力相互作用的傳遞速度也是光速c.但是引力相互作用是否也是以光速傳遞的呢?令引力相互作用的傳遞速度為c』。至今為止,並無實驗事實證明c』等於c。愛因斯坦因他的「物質世界統一性」的世界觀而在實際上假定了c=c』。我持有「物質世界既統一,又多樣化的」以觀點,再加之電磁力和引力的強度在數量級上相差太多,因此我相相信c』可能不等於c。工樣,關於由電磁力引起的物質運動的四維時空(x,y,z,ict)和關於由引力引起的運動的時空(x』,y』,z』,ic』t』)是不同的。如果研究的問題只涉及一種相互作用,則按照現在的理論建立起來的運動方程的形式不變。例如,愛因斯坦引力場方程的形式不變,只需把常數c改為c』。如果研究的問題涉及兩種相互作用,則需要建立新的理論。不過,首要的事情是由實驗事實來判斷c』和c是否相等;如果不相等,需要導出c』的數值。
我在二十多年前開始形成上述觀點,當時測量引力波是眾所矚目的一個熱點,我曾對那些實驗寄予厚望,希望能從實驗結果推算出c』是否等於c。令人遺憾的是,經過長斯的努力引引力波實驗沒有獲得肯定的結果,隨後這項工作冷下去了。根據愛國斯坦理論預言的引力波是微弱的,如果在現代實驗技術能夠達到的測量靈敏度和准確度之下,這樣弱的引力波應該能夠探測到的話,長期的實驗得不到肯定的結果似乎暗示了害因斯坦理論的缺點。應該從c』可能不等於c這個角度來考慮問題,如果c』和c有較大的差異,則可能導出引力波的強度比根據愛因勞動保護坦理論預言的強度弱得多的結果。

弱力、強力與引力、電磁力有本質的不同,前兩者是短程力,後兩者是長程力。不同的相互作用是通過傳遞不同的媒介粒子而實現的。引力相互作用的傳遞者是引力子;電磁相互作用的傳遞者是光子;弱相互 作用的傳遞者是規范粒子(光子除外);強相互作 用的傳遞者是介子。引力子和光子的靜質量為零,按照愛因斯坦的理論,引力相互作用和電磁相互作用的傳遞速度都是光速。並且與傳遞粒子的靜質量和能量有關,因而其傳遞速度是多種多樣的。

在研究由弱或強相互作用引起的物質運動時,定義慣性系中不同的地點的兩個「事件」的「同時」,是否應該用弱力或強力信號取代光信號呢?我對核物理學和粒子物理學是外行,不想貿然回答這個問題。如果應該用弱力或強力信號取代光信號,那麼關於由弱力或強力引起的物質運動的時空和關於由電磁力引起的運動的時空(x,y,z,ict)及關於由引力引起的運動的時空(x』,y』,z』,ic』t』)
有很大的不同。設弱或強相互作用的傳遞速度為c』』,c』』不是常數,而是可變的,則關於由弱或強力引起的運動的時空為(x』』,y』』,z』』,Ic』』t』』),時間 t』』和空間(x』』,y』』,z』』)將是c』的函數。然而,很可能應該這樣來考慮問題:關於由弱力引起的運動的時空,在定義中應該以規范粒子的靜質量取作零時的速度c1取代光速c。由於「電弱理論」把弱力和電磁力統一起來了,因此有可能c1=c,則關於由弱力引起的運動的時空和關於由電磁力引起的運動的時空是相同的,同為(x,y,z,ict)。關於由強力引起的運動的時空,在定義中應該以介子的靜質量取作零(在理論上取作零,在實際上沒有靜質量為零的介子)時的速度c』』取代光速 c,c』』可能不等於c。則關於由強力引起的運動的時空(x』』,y』』,z』』,Ic』』t』』)不同於(x,y,z,ict)或(x』,y』,z』,ic』t』)。無論上述兩種考慮中哪一種是對的,整個物質世界的時空將是高於四維的多維時空。對於由短程力(或只是強力)引起的物質運動,如果時空有了新的一義,就需要建立新的理論,也就是說需要建立新的量子場論、新的核物理學和新的粒子物理學等。如果研究的問題既清及長程力,又涉及短程力(尤其是強力),則更需要建立新的理論。

1)對量子力學的審思

從量子力學發展到量子場論的時候,遇到了「發散困難」[6]。1946——1949年間,日本的朝永振一郎、美國的費曼和施溫格提出「重整化」方法,克服了「發散困難」。但是「重整化」理論仍然存在著邏輯上的缺陷,並沒有徹底克服這一困難。「發散困難」的一個基本原因是粒子的「固有」能量(靜止能量)與運動能量、相互作用能量合在一起計算[6],這與德布羅意波在υ=0時的異性。
現在我陷入一個兩難的處境:如果採用傳統的德布羅意關系,就只得接受不合理的德布羅意波奇異性;如果採納修正的德布羅意關系,就必須面對使新的理論滿足相對論協變性的難題。是否有解決問題的其他途徑呢?我認為這個問題或許還與時間、空間的定義有關。現在的量子力學理論中時寬人的定義實質上依然是決定論的定義,而不確定原理是微觀世界的一條基本規律,所以時間、空間都不是嚴格確定的,決定論的時空要領不再適用。在時間或空間的間隔非常小的時候,描寫事情順序的「前」、「後」概念將失去意義。此外,在重新定義時空時還應考慮相關的物質運動的類別。模糊數學已經發展得相當成熟了,把這個數學工具用到微觀世界時空的定義中去可能是很值得一試的。

1)在二十一世紀物理學將在三個方向上繼續向前發展(1)在微觀方向上深入 下去;(2)在宏觀方向上拓展開去;(3)深入探索各層次間的聯系,進一步發展非線性科學。

2) 可能應該從兩方面去控尋現代物理學革命的突破口。(1)發現客觀世界中已知的四種力以外的其他力;(2)通過審思相對論和量子力學的理論基礎,重新定義時間、空間,建立新的理論

3)由於現代物理學尚未發生「危機」,因此目前發生現代物理學革命的條件也許還不成熟,物理學的發展和物理學革命都有賴於在物理實驗和對客觀物質世界的觀測中獲得新的結果,實驗和觀測是發展物理學的量重要手段,這是我們要關注的首要問題。然而,科學的發展和物理學的發展有本身的邏輯,符合客觀規律的、有真知灼見的思維也是一個關鍵。

❼ 物理學領域還存在哪些問題

人類科學珠峰莫過於對物理大統一理論的尋找,可以說我們今天做到了。所以我們有足夠的理由相信我們民族的創造力。

❽ 現代物理學的現狀及前景

如果說現狀,那麼有三大事實:第一,在一個目前最有力的理論框架下,標准模型已經建立。只剩下希格斯玻色子和引力子還未找到,但至少量子場論加上標准模型已是當今最完整最禁得住考驗的理論支柱。第二,最有希望發展為終極理論的超弦理論和M理論在西方發展勢頭最強,盡管它們看似美妙但實際上困難重重,離所謂的終極理論還有不可預想的距離。第三,實驗技術方面也難有大的突破,即便提出了更強更基本的理論,也很難在現有的技術條件下獲得驗證,除非實驗判定理論的觀念不在被堅持。再說前景。還有很多觸及最基本問題的為什麼,如今任然無法解答,不是說現有的理論不對,而是它們並不是最根本的,走向最終的方向並不很明朗,沒人敢肯定的說M或超弦或扭量理論其中的那個就一定會走到底。現如今很可能需要一個擺脫已有理論和思維框架的新理論,就像當初提出量子化一樣,打開一個新局面。這是理論上的需求。但事實上,如今和將來奔向理論的人都越來越少而選擇應用的人卻越來越多,在中國尤其顯著。換句話說,前景取決於學術界共同意識形態的大方向,而很難再由個別出色的人所創造。

❾ 為什麼我覺得現代物理學已經數十年沒有進步了

其實不得不說的是,現在有些科學家認為現代物理學大廈已經建成,所以正是因為如此,現代物理學只是添磚加瓦,所以並沒有太大的進步,而且如果想讓物理學有明顯的進步,那麼就需要打開新的領域大門,所以對我們來說仍是需要不斷的進步完善了解,所以在短時間內沒有大的領域有所發展也是可以理解的,總的來說要從以下幾個方面出發來思考問題。

3,現代物理學之所以沒有明顯的進步,也是因為人們的科技水平已經達到了瓶頸期,所以很難有值得發展。

其實不得不說是現代物理學之所以沒有明顯的進步,也是因為現代物理學已經到了發展的瓶頸期,所以認為因為如此很難有,新的發現和發展,所以對我們來說現在物理學大廈已經建成,很難再有新的領域,打開新世紀。

其實對我們來說之所以現代物理學沒有很大的發展,也是因為現在的物理學已經趨向於停滯的狀態,進入了瓶頸期,所以很難有新的突破,而且人們的認知事物也是存在一定的局限性,所以正因如此必須嘗試從新事物中不斷的探索打開新世紀的大門。

與現代物理學和空性有哪些不足相關的資料

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