⑴ 现代数学和理论物理学发展到什么程度了
爱因斯坦时期:自从爱因斯坦降临时,物理学就开始让人琢磨不透了,在牛顿时期,是先有物理学的直观,然后才发展出了所需要的数学,而爱因斯坦时期恰恰相反,有些数学家瞎写的东西,本来和现实无关的东西,却被引到了物理学里,狭义相对论告诉我们,时间空间地位相等,切换惯性系实际上是在对四维时空进行旋转,我们可以类比三维旋转来理解。像动量,波矢,电磁场这些物理量都可以找到相应的四维协变形式。
广义相对论告诉我们,时空不是平坦的而是拧在一起的,我们之所以感觉是平坦的是因为我们周围没有密度特别大的东西,时间和空间第一次在物理学里发生了如此深刻的关联,总体来说,爱因斯坦用微分流形的语言取代了正常人对时空naive的理解,我们发现直观上想当然是对的东西不一定是对的。
⑵ 为什么现在很多人认为,物理学研究已经走到极限了
关于现在我们人类社会一直在不断的向前发展当中,那么关于我们省内首先用到的知识也在不断的构建当中,而且在未来我们所学到的知识会越来越多,因为我们人类会探索更多的宇宙,那么其中的知识库也会不断的扩展,所以在未来我们的知识,摩天大楼会越搭越高。那么为什么现在关于很多人认为我们知识当中的一个物理学研究已经走到了极限?这其中的原因大概有以下几点。
三、我们的前辈所研究的知识足够我们后代所使用很久。最后就是关于我们的前辈他们的人所研究的这些相关。物理学知识已经足够我们后辈使用很久的时间了,那么我们只需要在这样的基础上添砖加瓦,运用在实际运用当中就可以了。
⑶ 理论物理走到尽头了吗
不清楚你在哪个领域看到了“公说公有理,婆说婆有理”这样的现象,更不清楚你是如何从正常的理论辩论之中得出了“它的研究是否真的走进死胡同了”这种疑问或结论的.
任何基础理论(不仅仅是物理)的最前沿都是充满了辩论和争议的,这很正常,因为那里正是人类对相关观测事实、实验结果、统计数据等等客观实在的解释最不完备的地方,或者说是了解最少的地方.在这种范畴,理论对各种事实的解释都存在缺陷或不符合,填补这些缺陷、圆满这些不符合的过程也是把观测和实验不断推向精确、不断把理论推向完善的过程.
以上描述的是理论的量变过程,当量变积累到一定的程度,理论就会发生一次本质的变化,或者说飞跃——例如从牛顿力学到相对论的飞跃;从机械的波尔理论到完善的量子力学的飞跃,等等.但无论这种飞跃的幅度多大,新的理论都只能是突破就理论的框架,而旧理论无疑会成为新理论在某个范畴的近似.
你作为一个学生,仅仅从公众媒体方面了解一些理论前沿的争论是不够的.要评价理论前沿的行为,必须对它的研究课题做极其深入的了解(你目前无疑是做不到的,否则的话也就不必上大学也不会有问题中的误解了).所以,你只需要相信,你只是全人类建造的理论物理大厦中的一颗砂石,没必要动不动就担心这座大厦的稳固性.要想做到影响整座大厦未来的建设方向,你要做的很多很多,必须付出千百倍的努力才行.
说一句比较现实的:你要学理论物理,那就先学好数学吧.记住,物理基于数学,你要学的是数学,数学,还是数学!数学能力是搞理论物理的基础的基础.
至于什么时候出国,到需要的时候你自然会明白,没必要多说.
⑷ 理论物理的发展是不是遇到瓶颈了
是的!在面对超越人类感知次元以外的事物,再靠科学方法就摸不到了,因为它无法通过人这种生物等级下获悉更多的事物信息了。这就像让一个瞎子借助一根拐棍去‘摸’出一种颜色一样,此时你再靠推理、分析、计算、假说、论证这一套就玩不转了,而是在做着跨次元的举动。这就是物理发展的绝对瓶颈!
也就是说,这个绝对瓶颈并没有发生在后半段的科学计算上,而是出现在最初的信息获取这个环节上,瓶颈本身来自于“人”,是被人这种生物桎梏住了!所以人类愚智的坚持不去自我进化提升,依然想以瞎子榜着拐棍的关系依存以为凭科学就能带领自己走出一片天地的话,这则将进入一种互相的死循环状态,科学也会随着人类自身的平躺而停滞不前。
⑸ 现在的物理研究已经到达极限了吗
人们说知识的增长是指数级的。事实上现在看来也是如此,20世纪人类科技的发展可能比之前所有时间的总和还多,之类之类。可是就像人口的发展一样,经历了一段时间的暴增之后,总是会因为资源的缺乏,最后衰减下来。在物理研究的问题上,局限就是人本身的寿命和学习的精力。毕竟要有新的发现,绝大部分都要建立在对现有理论较好理解的基础之上的。很难想象如果要花20年时间学完已有的基础知识,到底还有多少精力去发掘新的世界。记得系里有个教授跟学生说过,趁着还没结婚赶紧搞科研,结婚了就没时间了。毕竟大部分人都是普通人,到了一定年纪要有家庭要照顾孩子。再扯一点远的。有些时候,我们看到的都只是人们总结过的结论(特别是一些已经较为完善的理论),相应的方法和思考已经慢慢被人淡忘了。毕竟几十年,甚至一百多年前的论文,很少有人再去精读全文了。一是原文不容易找到,二是记号缩写啥的习惯都不一样了,看原文及其痛苦。一个很有意思的例子,几乎所有讨论磁单极子的文章的第一篇引用文献都是Dirac 1931年发的论文。但是我严重怀疑到底有多少论文作者真的去认真念过他的那篇文章,甚至只是扫过一眼。(这里我只是臆测,也许只有我自己没有去看过。)大致的思想,最后的结论我们都知道。但是很多的思考,一些走过的弯路就消失在历史之中了。夸张一点的结果就是,也许有一天大部分物理学家都知道薛定谔方程怎么写,但再也没有人说得出来为什么是这个方程了。
⑹ 中国的理论物理研究,处于世界上的什么水准
其实不得不说是中国的理论物理研究确实非常突出,而且学习能力要远远超出西方,但是有意思的是在物理新领域创作区域,要远远落后于西方,而且西方物理学本身更强调实践性,所以在理论创新理论实用性方面,我国都很难和西方进行比较,总的来说,也要从以下几个方面出来思考问题。
3,学术研究本身是相对严谨的话题,所以不方便太过于深入的剖析问题的本质,就目前理论物理研究来说存在诸多问题。其实不得不说是理论物理研究本身存在诸多的社会问题,而且由于环境的影响无法真正的与西方理论物理研究相接轨,而且要从某些意义上来讲,我国理论物理研究与现实相脱轨,很难创造性的进行开创性物理新领域研究,所以正因为如此,我国的科研道路仍是漫长且艰辛。
其实不得不说的是中国理论物理研究确实在学习和模仿创作能力要远远超出西方学者,但在实际理论创作和科技创新物理研究新课题方面,要远远落后于西方,所以真是因为如此更应该加强科技创新能力,国家更应该重视人才培养。
⑺ 现今理论物理学的研究到达哪一步了理论物理学在现实中的应用又到哪
目前公认的是:量子理论在微观世界适用,广义相对论在宏观高速适用。而且两者都无法取代彼此,必要要结合着才能对宇宙更好的描述。比如,宇宙大爆炸是可以通过相对论导出的,而在大爆炸初期,又必须运用量子理论研究量子涨落。后来的超对称,弦理论,P-膜理论,以及统一后的M-理论,都还十分不完善,也很复杂,难以找到足够的实验支持。但是M-理论也是最有希望的大统一理论候选者。目前最有说服力的仍然是相对轮和量子理论。
⑻ 当前人类对理论物理的研究进行到哪一步了
当前人类对理论物理的研究进行到哪一步了?
量子理论和广义相对论,分别还在深入的研究中。人们还在探索新的能源,力的起源,宇宙的演变和发展等。
一个人两年时间,无法(不可能)把所有没有争议的已知理论物理学完。
能有个大致的了解,也许差不多。也许没有也许。
⑼ 现代数学和理论物理已经发展到多么令人震惊的水平了
牛顿时期:
老祖宗牛顿真是开了个好头啊,为了建立物理理论自己先搞出来了微积分,算是数学和物理结合的最初典范,简简单单的三个公式上能预测天体运动下能解释斜坡上的小球,真是让人不服不行。
牛顿力学的基本物理量是空间坐标x,时间t,质量m,还有能量,这几个量正常人都能很直观地理解是什么意思。
而且微积分这个东西直观性也非常好,想想我们解高数题的时候用到了很多形象思维,比如说我们可以把微分理解为小量,把积分理解为求和,仔细想想和初等数学差别不大。
东西,本来没觉得和现实世界有任何关系,在这一时期却被引入了物理学。
狭义相对论告诉我们,时间空间地位相等,切换惯性系实际上是在对四维时空进行旋转,我们可以类比三维旋转来理解。而动量,波矢,电磁场这些物理量都可以找到相应的四维协变形式。
广义相对论告诉我们,时空不是平坦的而是拧在一起的,我们之所以感觉是平坦的完全是因为我们周围没有密度特别大的东西所以时空弯曲效应不明显(当然这是在把地球造成的时空弯曲解释为引力的前提下说的),时间和空间第一次在物理学里发生了如此深刻的关联!真正描述时空的不是欧式几何而是黎曼几何(怒打康德脸)。总的来说,爱因斯坦用微分流形的语言取代了正常人对时空naive的理解,我们发现直观上想当然是对的东西不一定真是对的。不过我们还是可以用可直观的二维三维空间弯曲来理解四维时空的弯曲。除了强调时空几何以外,相对论并没有比牛顿力学多引入任何基本物理量。
然后再说量子力学,这家伙真是太反直观了。
1. 它沿袭了分析力学里面哈密顿量,广义坐标的概念。
2. 牛顿力学里面用坐标和速度来描述一个粒子的状态,而量子力学不认为一个粒子有确定的坐标和速度,因此用波函数来表征粒子的状态,波函数的模方正是粒子的概率密度分布。
3. 量子力学不认为物理量是个数,而是算符,或者说是线性代数里面的线性变换(Hermite的),代数第一次在物理学里面被提到这么高的地位
4. 它用的线性代数还不是大多数本科生学的实数域上的线代,而是复数域上的。没错,量子力学基本方程薛定鄂方程里面含有虚数!想想吧,在之前的物理理论基本方程里,或者在任何工科里面,你什么时候见过虚数?(Fourier 变换这种当然不算因为你还得变回来。。。)看上去不可能有物理意义的虚数居然出现在基本方程里面,这是何等的疯狂
⑽ 中国的理论物理研究处于什么水准
不同物理方向对数学要求是不一样的。物理学家的数学功底是必须的,但物理学家并不需要数学家的水平,因为物理重要的在于对物理的理解而不是纠缠于具体的数学计算。对物理学家来说数学仅仅是工具而已,如果遇到课题需要用到某些数学可以再去学那方面的数学或者找搞数学合作。学物理的不要太纠结于是数学,数学是学不完的,如果打算先把数学全都搞懂了再去学物理,那几乎是不可能的。做理论物理的物理学家数学功底要求要高一点,比如杨振宁,就是数学功底相当强的理论物理学家