物理學有哪些前沿成果

『壹』 物理學前沿科技項目（6項）

1、尋找希格斯例子
2、蛋白質的立體結構
3、暗能量的問題
4、暗物質的問題
5、不同基本力是否課完全統一
6、物理學基本常數背後是否有特殊的原因

『貳』 當代物理學的前沿

天體物理，宇宙學，廣義相對論，量子場論（量子電動力學、量子引力理論等），大統一、超大統一理論，量子信息，非平衡態物理學（如非平衡態熱力學），非線性物理學（如非線性力學、非線性電磁場理論等），分形物理學，現代光學，粒子物理學（高能物理學）等。

『叄』 20世紀物理學的主要成就有哪些列舉取得這些成就的主要的物理學家

20世紀物理學發展的歷史回顧

http://www.nen.com.cn 2003-06-30 22:08:11 中小學教師網

記 者：可以想像一下，今天何院士的談話面對的是全國1000萬中小學教師，網路課堂的魅力正在於此。我們要談的是21世紀的物理前沿，而20世紀才剛剛過去，所以其實物理更多的是在繼續著20世紀的精彩。而說到20世紀的物理學，自然而然會想到當時發生的重大事件是如何驅散物理學天空的兩朵烏雲的，我們就從這里談起吧。

何祚庥：在19世紀末葉，有一個叫開爾文的物理學家，他當時有一個很有名的話，就是「19世紀的物理學，已經把所有的問題都解決了，好像是一片晴朗的天空，但是在晴朗的天空上還有兩朵烏雲」。這兩朵烏雲指什麼呢，一個是指當時對以太的存在性，光速跟以太有沒有關系的疑問；另外一個是關於黑體輻射的，譜形沒有得到很好的解釋。這兩個理論問題都沒有很好的解決，所以說在晴朗的天空上還留有兩朵烏雲。

這是19世紀物理學家說的話，沒有想到這就成為了20世紀物理學發展的序幕。第一朵烏雲的驅散，導致了狹義相對論的誕生，另外一朵烏雲的澄清。導致了量子力學誕生。這兩朵烏雲一澄清以後，物理學就有飛速發展。我可以簡要敘述一下狹義相對論的特點。狹義相對論之所以提出來，是針對光速測量產生的。當時有好多實驗，有的證明了以太是靜止不動的，還有的證明了以太是隨著物質的運動而運動的，也有一些證明是以太是隨著物質的運動而部分地帶運動的。所以這個以太就成為了一個「謎」。愛因斯坦就深入分析了這個問題，從一個科學實驗事實出發，實驗說光的速度和發光物質的運動狀態無關，也就是說光不論在什麼地方發射，光源的速度是多少，觀察者，包括運動中的觀察者，永遠看到的是光的速度，大概是每秒30萬公里在運行。根據這樣一個奇怪的事情，再加上了空間是均勻的，各向同性的假定，愛因斯坦就提出了狹義相對論，這是人們對事件空間的觀念的一個轉變。在狹義相對論中發現，牛頓力學需要有修正。牛頓力學中的力等於動量對時間的微分，其中動量就是質量乘以速度，而相對論就是對這個動量作了修正，結果就是就是物體在低速運動的時候仍然符合牛頓力學的規律，而在速度很大，接近光速的時候，運動規律就有很大的修改。同時愛因斯坦的相對論還有一些很特殊性質的發現，比如鍾慢尺縮。

20世紀另外一個重大的發現是量子力學，量子力學的發現是由於黑體輻射問題很難得到一個統一的解決而產生出的問題。這一件事情，當時有一個大物理學家叫做普朗克，他在1900年12月14日發表了一篇很重要的文章來解釋黑體輻射。普朗克引進了一個假說，也就是光的能量的傳播，不是連續的釋放和吸收，而是以一個一個光量子的形態來出現，這個光量子形態也就是普朗克常數乘以光的頻率。這個假說很好的解釋了黑體輻射問題。這是物理學中第一次引進了光能的吸收和釋放是不連續的概念。愛因斯坦進一步用普朗克假說解釋了光電效應，進一步愛因斯坦又提出光子除了具有能量之外，還具有動量，這個動量就是普朗克常數h乘以振動頻率再除以光速c。光子就不再簡單看作電磁波的振動，也看作是粒子，這個粒子既有能量又有動量。後來康普頓和吳有訓先生在實驗上證明了這樣一個光子打到電子以後，光子運動的頻率和運動方向都會發生改變，而這樣一個改變的後果就象是光子作為一個具有確定動量的小球，打在一個靜止的電子上面，然後光子再通過彈性散射到另外一個方位上去，這樣的改變完全遵守牛頓力學中的彈性碰撞定律，這樣就讓人們看得很清楚，就是光子既是波，又是粒子，這就是波粒二象性。進一步，法國人德布洛意提出波粒二象性不僅是光子具有的，而是任何一種粒子都具有的。也就是光子看起來是波，其實也是粒子；而普通稱為粒子的電子，中子，質子，甚至分子，原子，這些看起來是粒子的也有波動性，因此他把光子的波粒二象性擴展成粒子的波粒二象性。這就是德布洛意波假說。進一步，到了薛定鄂、海森堡就把德布洛意的觀念更加普遍化，變成量子力學。量子力學出來以後，引起了人們對微觀世界認識的一場大革命。

我覺得這兩件事情就是20世紀物理的重大發現.

記 者：20世紀三大發現中，這兩大發現都是物理學的。

何祚庥：是的。我可以這樣來評價一下物理學的大發現。物理學的大發現，在歷史上有三次。第一次是牛頓力學。牛頓力學以及當時跟牛頓力學有關系的科學所發現的物理學定律是宏觀的低速運動的規律。因為牛頓力學討論象地球，太陽，月球這些天體運動，即討論對象的運動速度是慢的，物體是宏觀的。

記 者：所以說牛頓力學勾畫的是經典物理學的圖景。

何祚庥：對。到後來，人們研究了電磁相互作用的定律。電磁相互作用定律的一個重要特點就是以光速而運動。電磁波的運動可以說是一種宏觀而高速的運動。到了愛因斯坦的相對論，就把宏觀低速運動和高速運動有機的聯系在一起，其中，描寫光的高速運動的麥克斯韋方程卻自然而然的滿足狹義相對論。這就是物理學的第二次突破，愛因斯坦，包括他的前人麥克斯韋就發現了宏觀高速運動的規律。第三次突破是量子力學。量子力學回答的是微觀粒子的運動規律，而薛定鄂，海森堡的量子力學是涉及微觀低速作用下的規律。這三次突破都引起了生產技術的重大變革。牛頓力學奠定的是機械工程等方面的基礎，麥克斯韋方程，狹義相對論是我們現代電氣化的支撐，至於第三次大突破的量子力學的出現，就涉及化學運動的規律，半導體的規律，原子核運動的規律等。我們現在面臨的原子能時代，電腦時代的技術，都是量子力學的貢獻。物理學每一次劃時代的發現都帶來了劃時代技術的進展。

20世紀物理學最重要的成就就是我以上說的這些。

『肆』 物理學上有代表性的重大發現，數量控制在20個左右

1、1906年，約瑟夫·約翰·湯姆生（英國人）對氣體放電理論和實驗研究作出重要貢獻。

2、1907年，A.A.邁克爾遜（美國人）發明了光學干涉儀並且藉助這些儀器進行光譜學和度量學的研究

3、1911年，W.維恩（德國人）發現熱輻射定律。

4、1917年，C.G.巴克拉（英國人）發現元素的次級X 輻射的特徵。

5、1921年，阿爾伯特·愛因斯坦（美籍猶太人）發現了光電效應定律等。

6、1924年，K.M.G.西格巴恩（瑞典人）發現了X 射線中的光譜線。

7、1929年，路易斯·維克多·德布羅意（法國人）發現物質波。

8、1929年 派爾斯提出禁帶、空穴的概念，同年貝特提出了費米面的概念。

9、1932年，維爾納·K.海森伯（德國人）創建了量子力學。

10、1935年，J查德威克發現中子。

11、1936年，V.F.赫斯（奧地利人）發現宇宙射線。

12、1937年，C.J.戴維森（美國人）、G.P.湯姆森（英國人）發現晶體對電子的衍射現象。

13、1945年，沃爾夫岡·E.泡利（奧地利人）發現不相容原理。

14、1947年貝爾實驗室的巴丁、布拉頓和肖克萊發明了晶體管，標志著信息時代的開始。

15、1953年，F.澤爾尼克（荷蘭人）發明了相襯顯微鏡。

16、1957年 皮帕得測量了第一個費米面超晶格材料納米材料光子。

17、1958年，P.A.切倫科夫、I.E.塔姆、I.M.弗蘭克（俄國人）發現並解釋了切倫科夫效應。

18、1958年傑克.基爾比發明了集成電路。

19、1959年，E .G. 塞格雷、O.張伯倫（美國人）發現反質子。

20、1960年，D.A.格拉塞（美國人）發明氣泡室，取代了威爾遜的雲霧室。

『伍』 物理學界2019年最新研究成果

量子控制方面的最新發現，將可能會實現基於量子力學的超快量子計算：光誘導無能隙超導，超導電流的量子節拍。太赫茲和納米尺度的物質和能量的量子世界（每秒幾萬億次周期和十億分之一米），對我們大多數人來說仍然是一個謎。愛荷華州立大學物理學和天文學教授王繼剛（音譯）說：我喜歡研究超導率超過千兆赫(每秒數十億次)的量子控制，這是目前最先進的量子計算應用瓶頸。



使用太赫茲光作為控制旋鈕來加速超電流，超導性是電在某些材料中無電阻的運動，通常發生在非常非常冷的溫度下。太赫茲光是高頻率光，每秒幾萬億次的頻率周期，它本質上是非常強和強大的微波爆發，在很短的時間內發射。王和一組研究人員證明，這種光可以用來控制超導態的一些基本量子特性。



包括宏觀超電流流動、對稱性破壞以及獲得某些被認為是對稱性所禁止的超高頻量子振盪。這聽起來既深奧又奇怪，但它可以有非常實際的應用。光誘導的超導電流為電磁設計量子工程應用的涌現，材料特性和集體相干振盪開辟了一條前進的道路，其研究於2019年7月1日發表在《自然光子學》(Nature Photonics)上。換句話說，這一發現可以幫助物理學家通過推動超電流，創造出速度極快的量子計算機。



如何控制、訪問和操縱量子世界的特殊特性，並將它們與現實世界的問題聯系起來，是當今科學界的一大推動。美國國家科學基金會(National Science Foundation)將這一「量子飛躍」納入了未來研發的「十大理念」。科學基金會對量子研究的支持總結說：通過利用這些量子系統的相互作用，下一代用於感測、計算、建模和通信的技術將更加精確和高效。

『陸』 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。

『柒』 近幾年物理學前沿取得的成就及研究成果

2000～2009年度諾貝爾獎獲獎名錄

2000年12月10日第一百屆諾貝爾獎頒發。

俄羅斯科學家阿爾費羅夫、美國科學家基爾比、克雷默因奠定了資訊技術的基礎，而共同獲得諾貝爾物理獎。

美國科學家黑格、麥克迪爾米德、日本科學家白川秀樹因發現能夠導電的塑料，而共同獲得諾貝爾化學獎。

瑞典科學家阿爾維德·卡爾松、美國科學家保羅·格林加德、奧地利科學家埃里克·坎德爾因在人類腦神經細胞間信號的相互傳遞方面獲得的重要發現，而共同獲得諾貝爾醫學及生理學獎。

詹姆斯· 赫克曼丹尼爾·麥克法登因發展了能廣泛應用於個體和家庭行為實證分析的理論和方法，而共同獲得諾貝爾經濟學獎。

2001年12月10日第一百零一屆諾貝爾獎頒發。

德國科學家克特勒、美國科學家康奈爾、維曼因在鹼性原子稀薄氣體的玻色－愛因斯坦凝聚態，以及凝聚態物質性質早期基礎性研究方面取得的成就，而共同獲得諾貝爾物理學獎。

美國科學家威廉·諾爾斯、巴里·夏普萊斯、日本科學家野依良治因在「手性催化氫化反應」領域取得的成就，而共同獲得諾貝爾化學獎。

美國科學家利蘭·哈特韋爾、英國科學家蒂莫西·亨特、保羅·納斯因發現了細胞周期的關鍵分子調節機制，而共同獲得諾貝爾生理學及醫學獎。

2002年12月10日第一百零二屆諾貝爾獎頒發。

美國科學家裡卡爾多·賈科尼、雷蒙德·戴維斯、日本科學家小柴昌俊因在探測宇宙中微子方面取得的成就，並導致中微子天文學的誕生，而共同獲得諾貝爾物理學獎。

美國科學家約翰·芬恩、日本科學家田中耕一、瑞士科學家庫爾特·維特里希因發明了對生物大分子進行確認和結構分析、質譜分析的方法，而共同獲得諾貝爾化學獎。

英國科學家悉尼·布雷內、約翰·蘇爾斯頓、美國科學家羅伯特·霍維茨因選擇線蟲作為新穎的實驗生物模型，找到了對細胞每一個分裂和分化過程進行跟蹤的細胞圖譜，而共同獲得諾貝爾醫學及生理學獎。

2003年12月10日第一百零三屆諾貝爾獎頒發。

俄羅斯科學家阿列克謝·阿布里科索夫、維塔利·金茨堡、英國科學家安東尼·萊格特因在超導體和超流體理論上作出的開創性貢獻，而共同獲得諾貝爾物理學獎。

美國科學家彼得·阿格雷、羅德里克·麥金農因在細胞膜通道方面做出的開創性貢獻，而共同獲得諾貝爾化學獎。

美國科學家保羅·勞特布爾、英國科學家彼得·曼斯菲爾德因在核磁共振成像技術領域的突破性成就，而共同獲得諾貝爾生理學及醫學獎。

2004年12月10日第一百零四屆諾貝爾獎頒發。

三位美國科學家戴維·格羅斯、戴維·波利澤和弗蘭克·維爾澤克因在誇克粒子理論方面所取得的成就共同獲得諾貝爾物理學獎。

以色列科學家阿龍-西查諾瓦、阿弗拉姆-赫爾什科和美國科學家伊爾溫-羅斯因在蛋白質控制系統方面的重大發現而共同獲得諾貝爾化學獎。

美國科學家理查德-阿克塞爾和琳達-巴克兩人在氣味受體和嗅覺系統組織方式研究中作出的貢獻而共同獲得諾貝爾生理學及醫學獎。

奧地利女作家艾爾芙蕾德-耶利內克(Elfriede Jelinek)因"她小說和劇本中表現出的音樂動感，和她用超凡的語言顯示了社會的荒謬以及它們使人屈服的奇異力量"獲得諾貝爾文學獎

肯亞環保主義者馬塔伊因在可持續發展方面的貢獻獲諾貝爾和平獎。

挪威經濟學家基德蘭德(Finn Kydland)和美國經濟學家普雷斯科特(Edward Prescott)由於揭示了經濟政策和世界商業循環後驅動力的一致性而共同獲得2004年諾貝爾經濟學獎，這是美國經濟學家連續第5次獲得諾貝爾經濟學獎。

2005年12月10日第一百零五屆諾貝爾獎頒發。

美國科學家奧伊-格拉布爾(Roy J. Glauber) 、約翰-哈爾(John L. Hall )和德國科學家特奧多爾-漢什(Theodor W. H�0�1nsch)共同獲得本年度的諾貝爾物理獎。奧伊-格拉布爾是因光學相關量子理論方面所取得的成就獲獎的；約翰-哈爾和漢什則是因包括光頻濾波技術在內的激光精確波譜檢查方面所取得的成就獲獎的。

法國科學家是伊夫·肖萬(Yves Chauvin) 、美國科學家羅伯特·格拉布(Robert H. Grubbs)、美國科學家裡理查德·施羅克(Richard R. Schrock)共同獲得本年度的諾貝爾化學獎。他們是因在有機化學的烯烴復分解反應研究方面作出了貢獻而獲獎的。這一方法是研究碳原子之間的化學聯系是如何建立和分解的，是一種產生化學反應的關鍵方法。

澳大利亞科學家巴里·馬歇爾和羅賓·沃倫，以表彰他們發現了導致胃炎和胃潰瘍的細菌———幽門螺桿菌獲得本年度的諾貝爾生理學或醫學獎。馬歇爾和沃倫將分享130萬美元的獎金。

國際原子能機構/IAEA及其總幹事巴拉迪因防止核能被用於軍事目的並確保最安全地和平利用核能而共享本年度諾貝爾和平獎這一榮譽。

以色列和美國雙重國籍的羅伯特·奧曼和美國人托馬斯·謝林獲得本年度的度諾貝爾經濟獎，以表彰他們通過博弈理論的分析增強世人對合作與沖突的理解。

2006年12月10日第一百零六屆諾貝爾獎頒發。

2007年12月10日第一百零七屆諾貝爾獎頒發。

2008年12月10日第一百零八屆諾貝爾獎頒發。

2009年12月10日第一百零九屆諾貝爾獎頒發。

『捌』 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。

『玖』 量子力學詭異在哪靠它誕生的尖端科學成果有哪些

量子力學就詭異在它是微觀世界中種種規律的一門學科。靠量子力學誕生的各種尖端科學成果，比如說量子加密，量子通訊，量子飛船。我們都知道，二十一世紀，人類在科學的各個領域都已經取得了充足的進步和突破，但是，我們對宇宙的探索，科學的擴展，仍然沒有找到盡頭。

時至今日，量子力學，已經成了前沿物理學最不可或缺的學科之一。但是，上世紀著名物理學家費曼，曾經對量子論有一個著名的論斷，“沒人能夠真正了解量子力學”。

包括人類日常生活中離不開的手機，電腦，都有賴於量子力學的進步。總而言之，量子論的重要性，是毋庸置疑的。未來，等到人們真正的掌握了量子力學之後，也會因此打開新科技時代的大門。

『拾』 有哪些最新的物理研究成果

測量與地球物理研究所（簡稱測地所）坐落在美麗的東湖之濱，是中國科學院知識創新工程試點單位，主要從事大地測量學、地球物理學與環境科學的基礎研究，是中科院唯一從事大地測量學研究的研究所。主要研究方向：地殼局部和整體運動、地球內部結構及圈層的相互作用、大地測量在國防和工程建設中的應用研究，長江中游環境災害的監測與研究，濕地演化與生態修復以及區域可持續發展研究等。其研究成果在我國國防和國民經濟建設及環境變化、減災防災等領域發揮著重要作用。在國內地學界以學科精幹、方向明確獨樹一幟，在國際大地測量學研究領域中占據一席之地。許厚澤院士曾任兩屆國際地潮委員會主席，兩屆國際重力委員會副主席等職務。
測地所是國務院批準的首批博士和碩士學位授予單位之一。擁有"測繪科學與技術"博士後流動站，固體地球物理學和大地測量學兩個博士學位授予點，固體地球物理學、大地測量學和自然地理學三個碩士學位授予點。
測地所擁有一支以中青年為骨乾的創新隊伍，其中中國科學院院士1人，高級研究人員44人。高級專業技術職務人員中60%是45歲以下的青年科技骨幹，一批年輕的博士已成為該所優勢學科領域和重要科研項目的中堅力量，並形成了以他們為主體的具有較高研究水平的青年博士群體，擁有經驗豐富的教師隊伍。進入知識創新工程試點以來，我所有三篇論文獲全國百篇優秀博士論文獎；2000年、2001年、2002年連續三年獲中國科學院院長獎學金特別獎（全院每年不超過20名）； 2001、2002、2003年連續三屆在國際導航技術大會（ION GPS）上獲研究生優秀論文獎，2004年有一篇論文獲中科院首屆優秀博士論文獎。
在學研究生除享受助學金外，同時實施「研究助理」制度和「獎學金」制度。博士生助學金和津貼合計最高可達1300元/月，碩士生最高可達950元/月。優秀研究生可申請獎學金，博士6000元/年，碩士3500元/年。
2006年測地所繼續接受部分優秀應屆本科畢業生免試為碩士生。
我也不知道這是不是你要的那些