物理学术问题有哪些

Ⅰ 一道学术问题。有关物理

可能性:
1.高温消磁再从新注磁
2.强磁场消磁再从新注磁

一下面试验为例：
对U形磁铁重新充磁的实验

在实验的最后，我们准备对已经完全失去磁性的磁铁放入直流电磁铁中进行充磁，即将其按照一定的方向放入(即将其侧放，目的是尽可能使直流电磁铁的磁感线符合U形磁铁原始的磁感线分布，真正达到充磁的目的)，然后再给电磁铁通上400A的电流，五秒钟后将电磁铁断电，拿出磁铁，经过高斯计测量后，测得S为-92．8GS，N为77．6GS，虽然它的磁场值没有实验前大，但现在仍可以吸起小块金属。

这次实验最终测量出来数据基本符合我们的预料，在强磁场环境下的数据所呈现的曲线较为不规律。对照曲线图可以看到对电磁铁所加电流小于20A时，磁铁正负磁场的磁场值变化不大，磁极也没有发生任何偏转，当输入电流大于20A时，磁铁的磁极以及磁场值发生了许多变化，N极的五个测量点大幅度减小，平均都在六分之一到七分之一左右，而S极也发生了许多变化，输入电流由1 8A变为21A时，S极的Q点由-319GS变为42GS。另外，不但数值发生了很大的变化，极性也发生了偏转。在我们测量的五个点中有三个发生了偏转，之所以两极的磁场值发生巨大的变化，是因为输入直流电磁场的电流是21A时，电磁铁中的磁场值明显超过了磁铁两极的磁场值，所以会对磁铁产生很大的影响。在后来的几次测量中，磁极的磁场值变化都不是很大，直至将输入电流增加到40A时，N极的几个辅助测量点都发生了偏转，主测量点的值也已经变得很小，而S极的磁场值也已经完全成为正值，这说明磁铁的两极在此时已经完全发生了变化。紧接着我们就将输入电流增大至200A，这时电磁铁内的磁场值是输入电流为40A时的10倍，这时的磁铁的磁极已经与外面的涂漆标志相反了，这块磁铁的涂漆为S一端已经可以和一块正常的磁铁涂漆为S的那一端相吸引了。在高温环境下的实验数据中，我们可以明显看到N、S极的P、Q点的磁场值都是随着温度的上升而下降的，当温度在220℃～300℃之间时磁场值下降最快，当炉内温度到达300℃左右时，磁铁被加热至红热状态，温度达到340℃时，磁铁两极的磁场值都降至很小，温度到360℃时，两极磁场值均变为0。

磁铁在高温以及强磁场环境下磁力会发生变化：磁铁在高温环境下磁力会减弱直至消失；磁铁的磁场方向在强磁场环境下会发生变化，甚至发生磁极的偏转；没有磁性的金属在强磁场环境下会具有一定的磁力。

一切物质都是由它的分子组成的，分子又由原子组成，原子由原子核和核外电子组成，电子在不停地自转和绕原子核旋转，电子的这两种运动都会产生磁性。但由于其运动的方向各自不同，普通的金属内部各个分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外界不显磁性。在外界强磁场的作用下，有些物质内部原本的、各自运动的电子，全部排列整齐，而此时，电子旋转产生的磁效应与外界磁场方向一致，物质便呈现出磁性。磁铁之所以能吸住铁钉，是因为具有磁性的磁铁靠近铁钉时，铁钉内的原子被磁铁磁化。同理，若是让正常的磁铁处在强磁场环境下，磁铁内部的电子旋转的磁效应与外界磁场方向不同，所以磁铁内部的一部分电子旋转的取向会受到外界强磁场的干扰而发生变化，这时磁铁内部的电子旋转的取向会有所不同，会有一部分分子电流互相抵消，使磁铁内部的磁场方向发生很大的变化，甚至发生磁极偏转。而磁铁在高温环境下磁力消失是因为磁铁内的分子在高温环境下热运动会加快，改变了电子运动方向的规律性，会使分子电流互相抵消，从而使磁铁的磁力减弱直至消失。对磁铁进行重新充磁，使原子的电子排列重新具有规律性，而使失去磁性的磁铁重新具有磁力。

通过这次实验我们对于磁铁退磁得到了更加深刻的理解，而利用磁铁的居里温度以及磁极偏转这些性质，可以为我们更好地服务，例如，电饭锅底部的控温装置就是利用了磁铁居里温度这一特性，该装置用的就是一块居里温度是105℃并且在降温后磁性还会恢复的磁铁，当锅里的水分干了以后，食品的温度将从100℃上升。当温度到达大约105℃时，由于被磁铁吸住的磁性材料的磁性消失，磁铁就对它失去了吸力，这时磁铁和磁性材料之间的弹簧就会把它们分开，同时将电源开关断开，停止加热，如果在不方便测温度的情况下，可以放入一块磁铁性质已知的磁铁，最后通过分析磁铁的磁场值的变化来估算温度最高达到了多少。利用这些性质在安全开关、放火灭火方面有很大作用，当然这些都是一些设想，若要真正实现还需要我们的进一步努力。

Ⅱ 理论物理学领域存在哪些着名的问题解决之后会怎么样

宇宙仍然有许多谜团，但是大多数烦恼物理学家都是暗物质和暗能量。这种物质和能量是通过其引力影响来检测的，但无法直接观察到，因此物理学家仍在努力弄清楚它们是什么。尽管如此，一些物理学家已经提出了关于这些引力影响的替代解释，它们不需要新形式的物质和能量，但是这些替代对于大多数物理学家来说并不受欢迎。

Ⅲ 物理学十大难题（未解决）都有哪些

1.表达物理世界特征的所有（可测量的）无量纲参数原则上是否都可以推算，或者是否存在一些仅仅取决于历史或量子力学偶发事件，因而也是无法推算的参数？
爱因斯坦的表述更为清楚：上帝在创造宇宙时是否有选择？想象上帝坐在控制台前，准备引发宇宙大爆炸．“我该把光速定在多少”？“我该让这种名叫电子的小点带多少电荷”？“我该把普朗克常数--即决定量子大小的参数--的数值定在多大”？他是不是为了赶时间而胡乱抓来几个数字？抑或这些数值必须如此，因为其中深藏着某种逻辑？
2. 量子引力如何帮助解释宇宙起源？
现代物理学的两大理论是标准模型和广义相对论．前者利用量子力学来描述亚原子粒子以及它们所服从的作用力，而后者是有关引力的理论．很久以来，物理学家希望合二为一，得到一种“万物至理”--即量子引力论，以便更深入地了解宇宙，包括宇宙是如何随着大爆炸自然地诞生的．实现这种融合的首要候选理论是超弦理论，或者叫M理论--这是其名称的最新“升级版”，M代表“魔法”、“神秘”或“所有理论之母”．
3. 质子的寿命有多长，如何来理解？
以前人们认为质子与中子不同，它永远不会分裂成更小的颗粒．这曾被当成真理．然而在70年代，理论物理学家认识到，他们提出的各种可能成为“大一统理论”--该理论把除引力外的所有作用力汇于一炉--的理论暗示：质子必须是不稳定的．只要有足够长的时间，在极其偶然的情况下，质子是会分裂的．
办法是捕捉到正在死去的质子．许多年来，实验人员一直在地下实验室中密切注视大型的水槽，等待着原子内部质子的死去．但迄今为止质子的死亡率是零，这意味着要么质子十分稳定，要么它们的寿命很长--估计在10亿亿亿亿年以上．
4. 自然界是超对称的吗？如果是，超对称性是如何破灭的？
许多物理学家认为，把包括引力在内的所有作用力统一成为单一的理论要求证明两种差异极大的粒子实际上存在密切的关系，这种关系就是所谓的超对称现象．第一种粒子是费密子，可以把它们粗略地说成是物质的基本组件，就像质子、电子和中子一样．它们聚集在一起组成物质．另一种粒子是玻色子，它们是传递作用力的粒子，类似于传递光的光子．在超对称的条件下，每一个费密子都有一个与之对应的玻色子，反之亦然．
物理学家有杜撰古怪名字的冲动，他们把所谓的超级对称粒子称为“sparticle”．但由于在自然界中还没有观察到sparticle，物理学家还需要解释这种对称性“破灭”的原因：随着宇宙冷却并凝结成现在的这种不对称状态，在其诞生之际所存在的数学上的完美被打破了．
5. 为什么宇宙表现为一个时间维数和三个空间维数？
这只是因为还没有想到一个可以接受的答案，只是因为除了上下、左右、前后，人们无法想象在更多的方向上运动．这并不意味着宇宙原本就是这样的．实际上，根据超弦理论，肯定还存在着另外六个维数，每一维都呈卷曲状，十分微小，因而无法察觉．如果这一理论是正确的，那么为什么只有这三个维数是伸展开来的，留给我们这个相对幽闭恐怖的空间呢？
6. 为什么宇宙常数有它自身的数值？它是否为零，是否真正恒定？
直到最近，宇宙学家仍然认为宇宙是以一个稳定的速度在膨胀．但最近的观察发现，宇宙可能膨胀得越来越快．人们用一个叫宇宙常数的数字来描述这种轻微的加速．这个常数是否如人们早期所认为的是零，或者是一个非常小的数值，物理学家现在还无法做出解释．根据一些基本计算，这个常数应该很大--是我们观测结果的大约10到122倍．换句话说，宇宙应该以跳跃般的速度在膨胀．而实际情况并非如此，肯定有什么机制在压制这种作用．如果宇宙真是超对称性的，那宇宙常数就该被完全抵消掉．但这种对称性--如果确实存在的话--看来已经破灭．如果这个常数随时间的变化而变化的话，那情况就更加复杂了．
7. M理论的基本自由度（M理论的低能极限是11维的超引力，它包含5种相容的超弦理论）是多少？这一理论理否真实地描述了自然？
多年来，超弦理论最大的弱点是它有5个不同的版本．到底哪一个--如果有的话--描述了宇宙？反对这一理论的人最近已经接受了被称为M理论的最主要的11维理论框架．但情况却因此变得更加复杂．
在M理论前，所有的亚原子粒子都被说成是由微小的超弦组成的．M理论给组成亚原子的物质谱加了一种叫做“膜”（brane）的更为神秘的物质，它就像生理学上的膜一样，但最多有9个维数度．现在的问题是，什么是更基本的物质组成单位，是膜组成了弦还是刚好相反？或者另外存在着一些更基本的物质单位，只是人们没有想到罢了？最后，这两种东西中是否有一种确实存在，或者M理论仅仅是一种迷人的大脑游戏？
8. 黑洞信息悖论的解决方法是什么？
根据量子理论，信息--无论它描述的是粒子运动的速度还是油墨颗粒组成文件的确切方式--是不会从宇宙中消失的．但物理学家基普·索恩、约翰·普雷希尔和斯蒡芬·霍金却提出了一个固定的假设：如果你把一本大不列颠网络全书扔进黑洞中去，将会发生什么事？宇宙中是否有其他同样的网络全书是无关紧要的．正如物理学中所定义的，信息并不等同于含义，信息仅指二进制的数字，或是一些其他的代码，它被用来精确地描述一个物体或一种方式．所以看起来那些特定的书本里的信息将被吞没，并永远地消失．但人们觉得这是不可能的．
霍金博士和索恩博士相信那些信息确实消失了，而量子力学必须对此作出解释．普雷希尔博士推测信息其实并没有消失；它也许以某种形式显示于黑洞的表面，如同在一个宇宙中的银幕上．
9. 何种物理学能够解释基本粒子的重力与其典型质量之间的巨大差距？
换言之，为什么重力比其他的作用力（如电磁力）要弱得多？一块磁铁能够吸起一个回形针，即使整个地球的引力在把它往下拉．
根据最近的一种说法，重力实际上要大得多．它仅仅是看上去比较弱而已，因为大部分重力陷入了某一个额外的维数度之中．如果我们可以用高能粒子加速器俘获全部的重力，也许就有可能制造出微型黑洞．虽然这看上去会引起固体垃圾处理业的兴趣，但这些黑洞很可能刚一形成就消失了．
10. 我们能否定量地理解量子色动力学中的夸克和胶子约束以及质量差距的存在？
量子色动力学（QCD）是描述强核子力的理论．这种力由胶子携带，它把夸克结合成质子和中子这样的粒子．根据量子色动力学理论，这些微小的亚粒子永远受到约束．你无法把一个夸克或胶子从质子中分离出来，因为距离越远，这种强作用力就越大，从而迅速地把它们拉回原位．
但物理学家还没有最终证明夸克和胶子永远不能逃脱约束．他们也不能解释为什么所有能感受强作用力的粒子必须至少有一丁点儿的质量，为什么它们的质量不能为零．一些人希望M理论能提供答案，这一理论也许还能进一步阐明重力的本质．

Ⅳ 目前物理学前沿的问题有哪些

‍‍虽然理论推算出暗物质占整个宇宙总物质的85%，但是到现在都没有找到明确的证据证明它们存在。所以，寻找暗物质，未来仍是科学家们努力的主要方向之一。‍‍

Ⅳ 有哪些常人不知道的物理知识学术论题

在空气中：空气的密度大于水（水蒸气）的密度……
论题：如电子技术方面的、考古物理学方面 等等

Ⅵ 目前世界上物理学还有哪些问题未解决

1．自然界是否存在五种以上的基本作用力？
2．基本物理常数的数值会随时间改变吗？
3．自然界的基本常数为什么具有现在的数值？
4．引力能否被屏蔽？
5．负引力存在吗？
6．宇宙中不断有物质创生吗？
7．引力子，你在何方？
8．新以太是否存在？
9．为什么时间具有方向性？
10．宇宙时是不均匀时间流吗？
11．为什么物理学的基本方程都具有时间反演不变性？
12．为什么绝对零度不可达到？
13．为什么热水比冷水冻结快些（Erasto Mpemba问题）？
14．运动物体的温度会改变吗？
15．开放系统的熵具有什么物理意义？
16．湍流形成的机理是什么？
17．地球磁场极性颠倒的原因是什么？
18．南极空洞是怎么形成的？
19．生物体内有核反应吗？
20．地球外有智慧生物吗？
21．地震前的地光是怎么形成的？
22．为什么闪电多‘之’字形少球形？
23．自然界是否存在七种对称性晶体？
24．能否解决强关联多电子系统的基态和元激发问题？
25．能否解决低维凝聚态物理新现象的理论问题？
26．何时能揭开狄拉克的大数之谜？
27．可观测宇宙的空间有多大？
28．宇宙中的暗物质是由什么粒子构成的？
29．为什么宇宙中反物质如此少？
30．反物质世界存在吗？
31．反物质能源能否实现？
32．可控轻核聚变能否实现？
33．激光热核反应的点火条件（劳森判据）能否达到？
34．常温核聚变能否实现？
35．冷核聚变能否实现？
36．薛定谔的猫是死还是活？
37．EPR之谜能否解决？
38．量子混沌确实存在吗？
39．高温超导的微观机理是什么？
40．可否发现室温超导体？
41．最后一个超重元素的质子数是多少？
42．热中子辐射俘获疑问的实质是什么？
43．原子核磁矩能否准确计算出来？
44．Gamow-Teller巨共振问题gA（核内核子）!=gA（自由核子）能否解决？
45．奇异电子峰是怎样形成的？
46．EMC效应能否解决？
47．质子自旋危机能否解决？
48．电子与核散射中，纵向响应形状因子问题能否解决？
49．有限核的结合能与能极能否一一准确算出来？
50．夸克－胶子等离子体（QGP）物质态是否真的存在？
51．双生子佯谬能否解决？
52．穿洞佯谬能否解决？
53．滑落佯谬能否解决？
54．柔绳佯谬能否解决？
55．直角杠杆佯谬能否解决？
56．静止长度上限佯谬能否解决？
57．运动物体视在形象佯谬能否解决？
58．长度缩短的应力效应佯谬能否解决？
59．超光速佯谬能否解决？
60．快子佯谬能否解决？
61．奥本海默佯谬能否解决？
62．奥伯斯佯谬能否解决？
63．宇宙种子磁场的来历是什么？
64．太阳中微子之谜能否解决？
65．中微子有无静止质量？
66．有无中微子振荡？
67．类星体的能源是什么？
68．黑洞何时可以露真容？
69．磁单极是否存在？
70．Higgs粒子是否存在？
71．质量的起源是什么？
72．真正的对称自发破损的机理是什么？
73．自由夸克能否直接在实验中被发现？
74．有无胶子球存在？
75．轴子，畴壁能否找到？
76．存在第四代基本粒子吗？
77．CP不守恒难题只能在中性K介子衰变中见到吗？
78．引起CP对称性破坏的力是什么？
79．e-u-t之谜何时能解开？
80．亚夸克结构仅仅是推测吗？
81．质子的寿命有多长？
82．电子有无结构？
83．光子有无结构？
84．真空的本质是什么？
85．有无奇异物质存在？
86．C，Ψ物理中的ρπ疑难能否解决？
87．是否存在中性，稳性，质量至少大于40GeV的超对称粒子？
88．究竟有无超弦？
89．虫洞究竟有没有？
90．时间机器能造出来吗？
91．引力能否用量子理论加以描述？
92．能否将引力和其他几种基本力统一起来？
93．自然界手征不对称起源的关键是什么？
94．宇宙会一直膨胀下去吗？
95．宇宙大爆炸的量子起源是什么？
96．大爆炸之前可能存在什么？
97．我们的宇宙是否有兄弟姐妹？

Ⅶ 物理学领域还存在哪些问题

人类科学珠峰莫过于对物理大统一理论的寻找，可以说我们今天做到了。所以我们有足够的理由相信我们民族的创造力。

Ⅷ 目前物理学有什么难题

关于宇宙、关于地球、关于我们自身，有太多的谜题等待我们去挖掘。但哪些是最重要的未解之谜，我们距离找到答案还有多远？今年7月1日，在纪念美国《科学》杂志创刊125周年之际，科学家们总结出了125个迄今我们还不能很好回答的问题，重中之重有25个。
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1、宇宙是由什么组成的？
一个脱口而出的答案是：由那些亮晶晶的星星组成的。但在最近几十年中，科学家越来越发现这个答案是不正确的。天文学家认为，组成恒星、行星、星系——当然还有我们——的物质，或者叫普通物质，只占宇宙总质量的不到5％。他们估计，另外25％，可能是由尚未发现的粒子组成的暗物质。剩下的70％呢？天文学家认为那可能是暗能量——让宇宙加速膨胀的力量。暗物质和暗能量的本质是什么？科学家正在用加速器和望远镜寻找这些问题的答案，如果找到了，其意义肯定是宇宙级的。
2、我们在宇宙中是唯一的吗？
45年前，天文学家弗克·德雷克首次启动了探寻地外文明的奥兹玛计划——用巨大的天线（射电望远镜）接受外星文明发射的信号。45年过去了，天文学家的努力仍然在继续着。然而，即使是迄今为止规模最大的“凤凰”计划，也还没有找到任何来自外星文明的无线电信号。
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Ⅸ 物理学中常用的研究物理问题的方法有哪些

一、控制变量法：通过固定某几个因素转化为多个单因素影响某一量大小的问题。
1、影响蒸发快慢的因素； 2、压力作用效果与哪些因素有关；
3、研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关； 4、影响电阻大小的因素；
5、研究电流与电压、电阻的关系（欧姆定律）； 6、电磁铁磁性强弱与哪些因素有关；
7、探索磁场对电流的作用规律； 8、研究电磁感应现象； 9、研究焦耳定律。
二、等效法：将一个物理量，一种物理装置或一个物理状态（过程），用另一个相应量来替代，得到同样的结论的方法。
1、在研究物体受几力时，引入合力。 2、曹冲称象。
3、在研究多个用电器组成的电路中，引入总电阻。
三、模型法：以理想化的办法再现原型的本质联系和内在特性的一种简化模型。
1、在研究光学时，引入“光线”概念。
2、在研究磁场时，引入磁感线对磁场进行描述。 3、理想电表。
四、转换法（间接推断法）
累积法：把不能观察到的效应（现象）通过自身的积累成为可观测的宏观物或宏观效应。
1、用压紧铅柱的方法来显示分子面的引力作用。
2、在研究分子运动时，利用扩散现象来研究。
3、根据电流所产生的效应认识电流。
4、根据磁铁产生的作用来认识磁场。
五、类比法：根据两个对象之间在某些方面的相似或相同，把其中某一对象的有关知识、结论推移到另一个对象中去的一种逻辑方法。
1、水压－－电压
2、抽水机提供水压类似电源提供电压。
3、用速度的定义公式引入压强公式。
六、比较法：找出研究对象之间的相同点或相异点的一种逻辑方法。
1、研究蒸发和沸腾的异同点。
2、比较电压表与电流表在使用过程中的相同点和相异点。
3、比较电动机与发电机的结构和原理的相同点和异同点。
4、汽油机和柴油机的相同点和异同点。
七、归纳法：从一系列个别现象的判断概括出一般性判断的逻辑的方法。
1、从气、液、固的扩散实现现象，得出结论：一切物体的分子都在作无规则的运动。
2、物理学中的实验规律（如串、并联电路中电流、电压的特点等）几乎都用了此法。