『壹』 近年來（15 16 17年）物理學上的最大發現 成就等。最好有詳細介紹 🙏
2015年2月26日，國際頂級科學期刊《自然》（Nature）以封面標題的形式發表了潘建偉、陸朝陽等人的文章《單個光子的多個自由度的量子隱形傳態》（Quantum teleportation of multiple degrees of freedom of a single photon）。
簡而言之，這項工作的新成果在於「多個自由度」，因為以前已經實現了單個自由度的量子隱形傳態。
什麼是量子？一個量如果存在最小的不可分割的基本單位，就像上台階一樣，只能上一個一個的台階而不能上半個台階，我們就說這個量是量子化的，把這個最小單位稱為量子。我們日常所見的宏觀世界似乎一切都是無限可分的，微觀世界裡卻有很多物理量是量子化的，例如原子中電子的能量。所以准確描述微觀世界的理論必然是量子化的，這種理論就是量子力學。宏觀物質是由微觀粒子組成的，所以對宏觀世界的准確描述也必須是量子力學。中學里學的牛頓力學只是對宏觀世界的近似描述，在作為量子力學對立面的意義上被稱為經典力學。
什麼是量子隱形傳態？這是一種在1993年提出的方案，把粒子A的未知的量子態傳輸給遠處的另一個粒子B，讓B粒子的狀態變成A粒子最初的狀態。注意傳的是狀態而不是粒子，A、B的空間位置都沒有變化，並不是把A粒子傳到遠處。當B獲得這個狀態時，A的狀態必然改變，任何時刻都只能有一個粒子處於目標狀態，所以並不能復制狀態，或者說這是一種破壞性的復制。在宏觀世界復制一本書或一個電腦文件是很容易的，在量子力學中卻不能復制一個粒子的未知狀態，這是量子與經典的一個本質區別。很多人聽說量子力學中狀態的變化是瞬時的，無論兩個粒子相距多遠，於是認為隱形傳態的速度可以超過光速，推翻相對論。錯了。隱形傳態的方案中有一步是把一個重要的信息（可以理解為一個密鑰）從A處傳到B處，利用這個信息才能把B粒子的狀態變成目標狀態。這個信息需要用經典信道（例如打電話、發郵件）傳送，速度不能超過光速，所以整個隱形傳態的速度也不能超過光速。很多人把隱形傳態當成科幻電影中的傳送術，瞬間把人傳到任意遠處，然後還擔心復制人和本尊的倫理問題，其實這些理解都是錯誤的。量子隱形傳態是以不高於光速的速度、破壞性地把一個粒子的未知狀態傳輸給另一個粒子。打個比方，用顏色表示狀態，A粒子最初是紅色的，通過隱形傳態，我們可以讓遠處的B粒子變成紅色，而A粒子同時變成了綠色。但是我們完全不需要知道A最初是什麼顏色，無論A是什麼顏色，這套方法都可以保證B變成A最初的顏色，同時A的顏色改變。
量子隱形傳態是在什麼時候實現的？是1997年，當時潘建偉在奧地利維也納大學的塞林格（Zeilinger）教授組里讀博士，他們在《自然》上發表了一篇題為《實驗量子隱形傳態》（「Experimental quantum teleportation」）的文章，潘建偉是第二作者。這篇文章後來入選了《自然》雜志的「百年物理學21篇經典論文」，跟它並列的論文包括倫琴發現X射線、愛因斯坦建立相對論、沃森和克里克發現DNA雙螺旋結構等等。
什麼是自由度？自由度就是描述一個體系所需的變數的數目。例如一個靜止在一條線上的粒子，描述它只需要一個數，自由度就是1。靜止在一個面上的粒子，自由度就是2。三維空間中的靜止粒子，自由度就是3。描述三維空間中一個運動的粒子，需要知道位置的3個分量和動量的3個分量，自由度是6。光子具有自旋角動量和軌道角動量，如果你看不懂這兩個詞，沒關系，只要明白它們是兩個自由度就夠了。在1997年的實驗中，傳的只是自旋。此後各種體系的各種自由度都被傳輸過，但每次實驗都只能傳輸一個自由度。
傳輸一個自由度固然很厲害，但是只具有演示價值。隱形傳態要實用，就必須傳輸多個自由度。這在理論上是完全可以實現的。打個比方，現在用顏色和形狀來表示狀態，A粒子最初是紅色的正方體，我們可以讓B粒子變成紅色的正方體，同時A變成綠色的球體。這個擴展看似顯而易見，但跟傳輸一個自由度相比，有極大的困難。隱形傳態實驗一般需要一個傳輸的「量子通道」，這個通道是由多個粒子組成的，這些粒子糾纏在一起，使得一個粒子狀態的改變立刻就會造成其他粒子狀態的改變。用物理學術語說，這些粒子處於「糾纏態」。制備多粒子的糾纏態已經是一個很困難的任務了，而要傳輸多個自由度，就需要制備多粒子的多個自由度的「超糾纏態」，更加令人望而生畏。潘建偉研究組就是攻破了這個難關，搭建了6光子的自旋-軌道角動量糾纏實驗平台，才實現了自旋和軌道角動量的同時傳輸。
用《道德經》的話說：「道生一，一生二，二生三，三生萬物。」1997年實現了道生一，那時潘建偉還是博士生。2015年實現了一生二，這時他已經是量子信息的國際領導者。從傳輸一個自由度到傳輸兩個自由度，走了18年之久，這中間有無數的奇思妙想、艱苦奮斗，是人類智慧與精神的偉大贊歌。
下面我們來看其餘九大突破。再次強調，排名不分先後，九名並列亞軍。每一項工作都是科學家們的卓越成就，值得我們熱烈鼓掌。基本內容是我對上引歐洲物理學會新聞的翻譯，有些地方加上我的注釋。
首次測量到單電子的同步輻射。獎給8號項目（Project 8）協作組（注釋：8號項目的兩位發言人來自美國的麻省理工大學和加州大學聖塔芭芭拉分校），他們測量到氪-83的β衰變中發射出的單個電子的同步輻射。輻射是在電子通過磁場時發出的，使得團隊可以對粒子被發射時的能量作出非常精確的測量。8號項目正在努力提高測量精度，以用於計算物理學中最難以捉摸的量之一——電子型反中微子的質量，這些電子型反中微子也是在β衰變中發射出的。注釋：根據相對論，能量等於質量乘以光速的平方。因此如果精確地知道一個核反應前後那些能觀測到的粒子的能量，兩者相減就得到那些觀測不到的粒子（在這里是電子型反中微子）帶走的能量，也就知道了這些粒子的質量。因為中微子的質量非常微小，接近於零，所以這個實驗需要極高的精度，才能得出有意義的結果。
終於發現了外爾費米子。獎給普林斯頓大學的Zahid Hasan、麻省理工大學的Marin Soljačić以及中國科學院（注釋：物理研究所）的方忠與翁紅明，為他們關於外爾費米子的先驅性工作。這些無質量的粒子是德國數學家赫爾曼·外爾（Hermann Weyl）在1929年預言的。Hasan和方忠、翁紅明領導的團隊各自獨立地在准金屬砷化鉭（TaAs）中發現了一種准粒子的指示性證據，這種准粒子表現得就像外爾費米子。Soljačić和同事們在一種非常不同的材料中發現了存在外爾玻色子的證據，——一種「雙gyroid」（注釋：gyroid是一種無窮連接的三重周期性最小面，參見https://en.wikipedia.org/wiki/Gyroid）的光子晶體。外爾費米子的無質量特性意味著它們可能被用於高速電子學，此外由於它們面對散射時受到拓撲保護，對量子計算機可能也有用處。注釋：對外爾費米子的一個介紹，可以見中科院物理所戴希研究員的博客《外爾半金屬的故事》，他和方忠用理論計算預測了在TaAs中發現外爾費米子的可能性。現在發現的外爾費米子不是真實的粒子，而是一種真實粒子的集體運動模式，即准粒子，這是凝聚態物理中特有的現象。外爾最初是在粒子物理領域預言這種粒子的，尋找它花了86年，最終卻是在凝聚態物理領域找到了這種粒子。在凝聚態物理中實現粒子物理的理論，是當代物理學一種普遍而有趣的思路。
2016年物理學將會發生一些重大的科學事件，其中粒子物理學、天文學和宇宙學似乎提前規劃好了。來自歐洲核子研究中心總幹事法比奧拉的觀點，明年大型強子對撞機會繼續在13 TeV能量上對撞質子，預計會有一個新的發現，是後上帝粒子時代的產物。但是強子對撞機可能還無法達到14TeV能量，科學家正在不斷進行嘗試，歐洲核子研究中心的ATLAS和CMS實驗已經暗示超對稱粒子存在的可能性，它們位於更高對撞能量中。2016年科學領域取得了許多令人矚目的成就，包括有「時空漣漪」之稱的引力波被發現、可以發射有效載荷至軌道並安全返回的火箭等。但2017年更令人充滿期待，人類有望找到「信息寶庫」，包括卡西尼號探測器通過土星大氣層、新的物理學粒子被發現、預防痴呆症的更好方式等。與此同時，2017年也有許多令科學家們感到害怕的前景。
2017年科學展望
1.利物浦大學物理學教授塔拉·希爾斯（Tara Shears）
2016年，歐洲大型強子對撞機完成技術升級並重新啟動，相比以前擁有了更加強大的能級和強度，獲得了海量高能數據。我期盼著強子對撞機的粒子對撞數據中出現新的發現，那必定是非常有趣的。通過對這些數據進行分析，你覺得宇宙正慢慢成為焦點，你很快就能看到更多粒子被發現。
2.倫敦大學學院精神病學講師克勞迪亞·庫珀（Claudia Cooper）
隨著我們越來越多地發現可增加老年痴呆症危險的因素，較少正規教育、不良飲食、糖尿病、缺少活動、聽力損失等，我們有可能延緩甚至預防老年痴呆症。在精神上、社交方面以及心理上幫助人們保持活躍，吃更健康的飲食和好好照顧自己的身體，都可以減緩認知衰退的速度。2017年，相關研究有望取得更多發現，以支持人們抵抗痴呆症的侵襲。
3.朴茨茅斯大學天文學和天體物理學講師凱倫·馬斯特斯（Karen Masters）
我非常期待下一輪引力波試驗的結果。2016年人類首次直接探測到引力波，這讓我感到非常激動，我甚至因此專門買下帶有引力波圖案的裙子以示慶祝。首次發現引力波不僅證明了引力理論的正確性，同時也是對那些建造驚人探測器的人的巨大鼓舞。更重要的是，作為天文學家，我發現物體探測非常迷人。黑洞碰撞的質量令人感到驚訝，它竟然能夠發出如此清晰的信號，並且在試驗初期就被發現。是幸運，亦或是這種信號普遍存在？我很激動，希望2017年能夠看到宇宙中更多的黑洞碰撞事件，我們將利用這些新的方式來了解宇宙。
『貳』 近代物理學中有哪些主要成就
近代物理學中有哪些主要成就：
1,經典力學的建立;2、光的微粒理論和波動理論；3、熱力學的建立和能量守恆原理的誕生；4、電磁學的輝煌成就.
『叄』 基礎物理學理論近年來有什麼的發展
目前的物理學停滯不前，主要原因是人類的認知層次沒有跟上去！人類的認知有表面現象和內在本質兩個層次：表面層次是物質和能量，透過表面現象看內在本質，由於萬物有靈，內在的本質層次就是信息和意識。
物理學界在宏觀世界研究到了有存在暗物質和暗能量，在微觀世界研究到有質子、電子、光子、中微子，再也無法深入了，研究只在瓶頸處轉圈，卻不知頂上還有瓶蓋存在，打開瓶蓋的金匙就是(萬物有靈)，瓶蓋外面就是本質層次！有什麼疑惑不解之處，請見(宇宙物理學全釋)一文。