理論物理有什麼重大新發現

『壹』 二十世紀最重大的科學理論有幾個物理學基本理論

20世紀的科學是在19世紀的重大理論成果如熱力學與電磁學理論、化學原子論、生物進化論與細胞學說等基礎上發展起來的。19世紀的三大發現（X射線、放射性、電子）導致了20世紀前30年的物理學革命，誕生了相對論和量子力學，成為20世紀科學發展的先導和基礎。1、相對論1905年，20世紀最偉大的科學天才愛因斯坦在他26歲時創立了狹義相對論，提出了不同於經典物理學的嶄新的時空觀和質（m）能（E）相當關系式E＝mc2（此處光速C＝3×108米／秒），在理論上為原子能的應用開辟了道路。關於E＝mc2，即物體貯藏的能量等於該物體的質量乘以光速的平方，這個數量大到令人難以想像的程度。我們不妨打個比方說，1克物質全部轉化成的能量，相當於常規狀態下燃燒36000噸煤所釋放的全部熱能；或者說，1克質量相當於2500萬度的電能。1915年，愛因斯坦又創立了廣義相對論，深刻揭示了時間、空間和物質、運動之間的內在聯系——空間和時間是隨著物質分布和運動速度的變化而變化的。它成為了現代物理學的基礎理論之一。從1923年開始，愛因斯坦用他的後半生致力於統一場論的探索，企圖建立一個既包括引力場又包括電磁場的統一場理論，雖然他沒有取得成功，但是楊振寧和米爾斯於50年代創立了「楊—米爾斯場方程」，發展了所謂「規范場」的理論，使愛因斯坦夢寐以求的統一場論可望在規范場的基礎上得以實現。2、量子力學1900年，普朗克創立了量子論，提出能量並非無限可分、能量的變化是不連續的新觀念。1905年，愛因斯坦提出了光量子論，揭示了光的「波粒二象性」。1913年，玻爾把量子化概念引進原子結構理論。1923年，德布羅意提出物質波理論。1925年，海森伯和薛定諤分別建立矩陣力學和波動力學。1928年，26歲的狄拉克提出電磁場中相對論性電子運動方程和最初形式的量子場論，使包括矩陣力和波動力學在內的量子力學取得了重大的進展。20代末量子力學的建立，是繼1905-1915年相對論建立之後對經典物理學的又一次革命性的突破，它成功地揭示了微觀物質世界的基本規律，加速了原子物理學和固態物理學的發展，為核物理學和粒子物理學准備了理論基礎，同時也促進了化學鍵理論和分子生物學等的產生。因此，量子力學可以說是20世紀最多產的科學理論，迄今仍具有強大的生命力。20世紀中後期5大科學成就30年代以來，物質基本結構、規范場、宇宙大爆炸、遺傳物質分子雙螺旋結構、大地構造板塊學說以及資訊理論、控制論、系統論等理論的創建，使人類的視野進一步拓展到更為宇觀、宏觀和微觀的領域，成為人類文明進步的巨大推動力。1、物質的基本結構從遠古時代開始，人們就在探討物質是由什麼組成的，有沒有公共的基本單元。直到19世紀末，人們都認為這種共同的基元就是原子。1911年，盧瑟福發現原子內部有一個核；1913年，玻爾指出放射性變化發生在原子核內部，於是研究原子核的組成、變化規律以及內部結合力的核物理學應運而生。1932年，查德威克發現了中子。從此，人物質基本結構、規范場、宇宙大爆炸們認識到各種原子都是由電子、質子
屬於物理基本理論的有相對論和量子力學，物質基本結構、規范場、宇宙大爆炸
希望我的回答可以是你滿意，如果滿意記著加好評

『貳』 新物理學被證明真的存在美國實驗室宣布繆子反常磁矩實驗重大發現

美國能源部下屬費米實驗室日前公布了關於繆子反常磁矩測量的第一批實驗結果，顯示基本粒子繆子的行為和標准模型理論預測不相符。

據新華社4月9日報道，費米實驗室在一份公報中表示，這一結果也許意味著「令人興奮的」新物理學的存在。繆子作為 探索 亞原子世界的一扇窗口，可以探測到未知的粒子或力的存在。

據介紹，繆子的質量約為電子的200倍。繆子在宇宙射線穿透地球大氣層時會自然產生，費米實驗室的粒子加速器也可製造大量繆子。磁矩為粒子磁性的表現。在外界強磁場下，繆子的磁矩指向會發生進動或搖晃，就像旋轉的陀螺會發生搖晃一樣。

費米實驗室公布的最新結果與早些年前美國布魯克黑文國家實驗室進行的繆子反常磁矩測量實驗結果一致，兩個實驗室綜合測量的結果與理論值相差4.2倍標准方差。雖然粒子物理學用來判定一項發現的通用標準是5倍標准方差以上，但目前這一數值在證明新物理學的存在方面極具說服力。

費米實驗室科學家、實驗共同發言人克里斯·波利表示，布魯克黑文國家實驗室的實驗結束已經過去20年了，此次的發現令人欣慰。目前研究團隊僅分析了不到6%的實驗數據。盡管首批測量結果令人振奮，但未來數年還會了解到更多相關信息。

另據《 科技 日報》報道，上海交通大學繆子物理團隊帶頭人李亮教授表示，他們參與的美國費米實驗室繆子反常磁矩實驗（Muon g-2）首批結果4月8日公布，「以前所未有的測量精度，為新物理的存在提供了強有力證據」。

李亮解釋說：「繆子與電子都有內稟磁矩，在外界強磁場的作用下，繆子的磁矩指向會發生進動（擺動）。繆子內稟磁矩的大小決定了其進動頻率的大小，這兩者之間的比值被稱為g-因子，科學家可以精確計算出這一比值。」

李亮表示，當繆子在磁場中旋轉時，也會與時空最深處起伏不定的量子泡沫（也被稱為「虛粒子」）相互作用，這些轉瞬即逝的量子泡沫會影響g-因子，使繆子進動的頻率加快或變慢。粒子物理標准模型可以精準預測這一反常的磁矩影響。但如果量子泡沫中包含新的作用力或粒子，g值會進一步改變。

據上海交通大學繆子物理團隊許金祥副教授介紹，在最新實驗中，研究人員將費米實驗室的粒子加速器產生的繆子束流送入一個直徑為15米的超導磁鐵存儲環內，強大的磁鐵使繆子保持在圓形軌道上，利用放在環內側的探測器，可以精確測量繆子的進動頻率，從而獲得了迄今最精確g-因子值。

不過，中科院理論物理研究所研究員楊金民表示，「此次的實驗結果精度上來說是高了一些，但是其結果的中心值，較上次向標准模型的預言值靠近了一些，所以還需後續實驗來驗證。如果精度有保證，後續實驗結果的中心值向標准模型靠近，那麼對標准模型就是有利的。假如未來的實驗結果，能跟標准模型的偏離達到5σ以上，我才認為是顛覆性的或者說是突破性的成果。」

中國科學院理論物理研究所研究員舒菁在接受DeepTech采訪時也表示：「就算有精度更高、足夠多的實驗數據支撐，也不能在短時間內認為標准模型不適用，因為標准模型理論格點計算值現在並不明朗，我們同樣需要在理論計算方面提高精度，降低系統誤差，不同小組的計算結果達成共識。」

舒菁表示，如果實驗結果和理論計算，都在足夠精確的范圍內，並且又有統計意義上的大偏差，這時才能比較肯定地認為存在新的物理規律。這並不意味著直接否定標准模型，只能證明標准模型存在拓展的空間、和適用范圍。

「就像在相對論問世之前，牛頓經典力學也被認為是宇宙中普遍適用的物理原理，但在 『高速』 運動下，還是要遵從相對論理論。我們不能說牛頓經典力學是錯的，只能說存在適用范圍。」舒菁說。

據介紹，來自7個國家、35個科研機構的200多位研究人員參與了這一實驗項目。目前該實驗的第二期和第三期數據分析正在進行中，同時第四期實驗正在展開，接下來還計劃進行第五期實驗。

提及未來實驗的研究方向，李亮對DeepTech表示，將繼續進行相關實驗研究和數據分析，測量精度將在明年和後年得到提升，最終結果很有可能達到5σ以上。

說到繆子和人們生活的關系，李亮拿相對論做了一個比喻：「相對論，當時也是轟動學界的理論，但也未能在理論面世後的若干年內，較大程度地改變人類生活。因為相對論描述的是極端高速運動下的物理規律，並不適用於日常生活。」

「但自信息革命以來，特別是人類發射的衛星到了太空以後，由於引力的影響，相對論的修正效應就變得非常明顯。以衛星定位系統為例， 如果不考慮相對論，那就沒有辦法定位。因此，從純理論到 科技 應用改變生活，是需要時間的。」李亮說。

『叄』 為什麼要研究理論物理理論物理有哪些重大的運用或者可能將會有有的運用嗎

理論物理研究關乎人類的認知，哲學和數學的思想也隨著理論物理發展。我們來自何處，去往何方是一個永恆的話題。
從實際來講，當年沒有理論物理，沒有發現相對論，也沒有現在核能的利用；有的理論一時不知道它的實際用處，那是受限於當時的科技和認識發展水平，只要是正確的東西，總有受到青睞的一天。而且理論物理研究的很多副產品也對世界發展有重大意義。歐洲核子中心建造加速器，其實為的是驗證物理學家提出的理論，但是發展了萬維網，同樣現在LHC又弄出一個網格計劃
至於將來的應用，首先就是為驗證理論要做的實驗，比如大型加速器、激光打靶等推動科技發展；其次提高人類認識，轉變思維，比如現在 人類無法在行星之間實現旅行，也許有朝一日呵呵，按照時間旅行的方法，搞個什麼蟲洞，去外星系說不定也可以哦，到時候可能還會和外星人打交道呢～～
理論走在實驗前面，這是必不可少的……

『肆』 愛因斯坦之後，物理學有哪些重大發現

愛因斯坦是物理學史上一位具有劃時代意義的偉大科學家。他的狹義相對論給人類帶來了對時間、空間等概念的全新認識；廣義相對論將引力幾何化，推動著天文學進入一個新時期。愛因斯坦還是量子力學的奠基人之一，用光量子解釋了光電效應使他獲得了諾貝爾物理學獎。上世紀二十年代起，愛因斯坦就坐穩了物理學領袖的位置，盡管在他四十多歲後就沒再做出重大科學發現。

60年代時，天文學領域也取得了一個又一個的重大發現，類星體、脈沖星、宇宙微波背景輻射、星際有機分子就是在這期間被發現的。這些發現為人類認識宇宙、為推動天文學、宇宙學的發展起到了極大的促進作用。

另外，超導體的理論研究、黑洞的發現、量子霍爾效應的發現、中微子振盪的發現、引力波的發現都是物理學史、人類文明史上具有里程碑意義的事件。今天，物理學依然有很多重大問題有待進一步解決。

『伍』 最新物理發現

第一則：

科學家驚人新發現：自然界存在第五種力

2016-08-18 11:11:27出處：科技日報 編輯：雪花

據美國加州大學爾灣分校（UCI）官網消息，該校理論物理學家在最新一期的美國《物理評論快報》雜志中指出，匈牙利科學院核科學家數月前稱，可能發現了一種未知的亞原子粒子。他們對研究結果進行梳理後認為，這一亞原子粒子並非物質粒子，而有可能是自然界中存在第五種力的證據。

該研究負責人、物理和天文學教授馮孝仁（音譯）說：「數十年來，我們知道自然界中存在四種基本力：引力、電磁力、強核力（又叫強相互作用力，是四種基本力中最強的）和弱核力。如果我們的結論獲得證實，那將是革命性的。第五種力將徹底改變我們對宇宙的理解，導致力和暗物質的統一。」

匈牙利科學家去年進行的實驗是為了搜尋「暗光子」，也可能意味著占宇宙總質量85%左右的看不見的暗物質，他們卻發現了反常現象：可能存在一種質量為電子30多倍的新的光粒子。馮孝仁解釋稱：「匈牙利科學家只看見了反常現象，表明可能存在一種新粒子，但他們並不清楚它是物質粒子還是攜帶力的粒子。」

隨後，UCI團隊對匈牙利科學家的數據及該領域所有其他實驗數據進行了核查，結果表明，這種粒子不是暗光子，可能是「疏質子的X玻色子」，指向第五種力。普通的電力是電子和質子相互作用的結果，而新發現的玻色子僅同電子和中子相互作用，且作用范圍十分有限。該研究聯合作者、物理和天文學教授蒂莫西·泰特說：「我們已觀察到的玻色子中都沒有這一屬性，故而也稱其為『X玻色子』。X意味著『未知』。」

馮孝仁指出，該粒子一直很難被發現，其相互作用非常微弱，所以，進一步研究至關重要。實驗室已經擁有了製造其所需要的能量，全球科學家都能對匈牙利科學家的結論進行跟蹤分析。

這一發現可能開啟一個完全不同的領域。馮孝仁感興趣的一個方向是，這種潛在的第五種力可能同電磁力、強核力及弱核力結合形成「一種更大、更基本的力」。

第二則：人不會真正死去

注意! 轉載自鳳凰娛樂的^_^

美國科學家量子力學最新發現：人不會真正死去

2015年10月14日 00:32
來源：華夏經緯網

每一個宇宙擁有獨立的時空（time space），量子力學幫助我們觀察多重宇宙的存在。人類至今無法真的「看見」多重宇宙的原因，就是我們無法從這個時空跨越到另一個時空，也就是另一個地球。

超弦理論更進一步的提出物理世界的一種超時空架構，就是多維時空為了將玻色子和費米子統一，科學家預言了這種粒子，由於實驗條件的限制，人們很難找到這種能夠證明弦理論的粒子。

超弦理論作為最為艱深的理論之一，吸引著很多理論研究者對它進行研究，是萬有理論的候選者之一，可來解釋我們所知的一切作用力、乃至於解釋宇宙。

美國北卡羅萊納州維克森林醫學院大學教授蘭薩（Robert Lanza）聲稱，從量子物理學（Quantum physics）角度出發，有足夠證據證明人死後並未消失，死亡只是人類意識造成的幻象。

蘭薩聲稱他在量子力學中找到證實「人死但未消失」的證據。

他提出生物中心論（biocentrism）支持自己的論點，指稱是生命創造宇宙，有個人意識才有宇宙的存在，實質上的生命與生物是真實世界的中心，接著才有宇宙，宇宙本身並不會創造生命；意識使得世界變得有意義，時間與空間只是人類意識的工具。

蘭薩的研究發現，人在心跳停止、血液停止流動時，即物質元素處於停頓狀態時，人的意識訊息仍可運動，亦即除肉體活動外，還有其他超越肉體的「量子訊息」，或者是說俗稱的「靈魂」。

他說，生物中心論類似「平行宇宙（Parallel Universes）」：當下所發生的每件事情，在對等的多重宇宙（MutipleUniverses）中也同時進行，當我們開始質疑、重新思考關於時間與意識的問題時，也同時影響另外一邊對等的我們的意識。

當生命走到盡頭，即身體機能盡失時，蘭薩認為，還會在另一個世界重新開始。

巴克斯特是美國中央情報局的測謊儀專家。1966年他意外地通過測謊儀記錄到了植物的類似人類的高級情感活動，並隨之開展了一系列研究，他的研究轟動了全世界。

1966年2月的一天，巴克斯特在給庭院的花草澆水，他一時心血來潮，把測謊儀的電極連到了一株天南星科植物牛舌蘭的葉片上，並向它根部澆水。

他驚奇的發現：在電流計圖紙上，自動記錄筆記下一大堆鋸齒形的圖形，這種曲線圖形與人在高興時感情激動的曲線圖形很相似。

極度震驚的巴克斯特隨後改裝了一台記錄測量儀，並把它與植物相互連接起來做了各種實驗。

有一次，巴克斯特構想了對植物採取一次威脅行動用火燒植物的葉子，一瞬間在心中想像了這一燃燒的情景，圖紙上的示蹤圖瞬間就發生了變化，在表格上不停地向上掃描。而巴克斯特此時根本沒有任何動作。

隨後他取來了火柴，剛剛劃著的一瞬間，記錄儀上再次出現了極強烈的恐懼表現。後來他又重復多次類似的實驗。

比如，當他假裝著要燒植物的葉子時，圖紙上卻沒有這種反應。巴克斯特各種實驗表明：植物還具有辨別人真假意圖的能力和具有感知人心理活動的能力。

1973年，彼得-托姆金斯和克里斯朵夫-伯得著的《植物生命奧秘》一書出版。書中不僅重復了巴克斯特的實驗，並且進一步顯示植物還對語言、思維、祈禱有反應。

這項研究已成為一門新興的學科-植物心理學。

『陸』 理論物理學發展很快，前沿的物理學家在研究什麼

理論物理學是 探索 宇宙真相的重要學科，現代物理學的兩大支柱理論是相對論和量子力學，然而兩者並不能統一，甚至存在矛盾點。

理論物理學家一直在尋找更高級的理論，從而幫助物理學統一相對論和量子力學，甚至找到宇宙通用的「大一統理論」。

理論物理學家的主要目標，就是利用理論將宇宙中的物理現象統一。

牛頓曾經提出牛頓經典力學，幾乎可以解釋地球上出現的所有物理現象，然而隨著物理學的發展，牛頓經典力學開始出現局限性。

物理學家在利用牛頓經典力學進行各種宇宙驗算時，總會出現微小的誤差，然而沒有人能解釋這些誤差為何存在，直到愛因斯坦提出相對論，科學家才了解到空間可以彎曲，時間流逝速度也可以發生改變。

相對論作為現代物理學的支柱，依舊擁有統治地位，然而隨著微觀世界的發現，相對論開始出現局限性。

為了讓相對論適應微觀世界，物理學家通過相對論延伸出量子力學，兩個理論分別在不同的場合發揮作用，共同解釋這個宇宙的物理法則。

但理論物理學家想得到的，並非是多個物理理論組成的復雜世界，而是一個理論解釋所有基本力的「大一統理論」。

前沿的理論物理學家，一直在尋找可以解釋整個宇宙的統一理論，其中的弦理論，被認為是最有可能成為大一統理論的超前理論。

弦理論將微觀粒子進一步分解為弦，由於弦可以產生不同方向的振動，進而形成我們世界中的不同粒子。但是單一的弦想要形成非常復雜種類的粒子，需要在至少十維空間中振動，因此弦理論也暗示宇宙為十維空間。

弦理論是非常超前的理論，幾乎所有的結論都無法通過現代科學進行驗證，因此很多理論物理學家稱弦理論為投機取巧的理論。

雖然弦理論非常超前，但是從理論上來說，弦理論確實統一了相對論和量子力學，因此弦理論也是目前最接近大一統理論的物理學理論。

除了弦理論，相對論和量子力學也一直在不斷發展，相對論可以利用空間完美解釋的引力，在量子力學理論中卻成為一個瓶頸，科學家一直通過強子撞擊實驗，希望可以發現能夠產生引力的粒子。

理論物理學家不斷尋找的大一統理論，需要的就是對物理學的創新思維，大一統理論或許永遠無法找到，或許會在不久之後統一物理學。