物理学的发展

物理学的发展焦健斌山东大学物理与微电子学院2006.11.16引子奥妙的侦探故事

设想有一个完美的侦探故事。这个故事告诉我们所有重要的线索，这样使我们不能不提出自己对事件真相的见解。如果我们仔细研究故事的构思，不等作者在书的结尾作出交代，我们就早已得到完满的解答了。宇宙的秘密正如这样一个完美的侦探故事。这个奥妙的侦探故事，至今还没有作出解答。我们甚至不能肯定它是否有一个最后的答案。但是阅读这本书已使我们得到许多收获。它已教会我们懂得自然界的基本语言，它使我们了解到许多线索，而且它是科学的历次艰苦发展中精神愉快和奋发的源泉。

物理学概览物理学是研究宇宙间物质存在的基本形式、性质、运动和转化、内部结构等方面，从而认识这些结构的组成元素及其相互作用、运动和转化的基本规律的科学。物理学的各分支学科是按物质的不同存在形式和不同运动形式划分的。人对自然界的认识来自于实践，随着实践的扩展和深入，物理学的内容也在不断扩展和深入。随着物理学各分支学科的发展，人们发现物质的不同存在形式和不同运动形式之间存在着联系，于是各分支学科之间开始互相渗透。物理学也逐步发展成为各分支学科彼此密切联系的统一整体。物理学家力图寻找一切物理现象的基本规律，从而统一地理解一切物理现象。这种努力虽然逐步有所进展，但现在离实现这—目标还很遥远。看来人们对客观世界的探索、研究是无穷无尽的。经典物理学的大厦牛顿（Newton）的绝对时空观被确立之后，不少人以为宇宙的一切都可以用物理公式来表示。十九世纪法国天文学家拉普拉斯（Laplace）即为一代表人物。他认为，给定了方程和初始条件，宇宙的一切都是可以预测的。

在那个年代里面，凡是能被振荡的，能被加速的，能被干扰的，能被蒸馏的，能被化合的，能被称质量的，或能被变成气体的，他们都做到了；在此过程中，他们提出了一大堆普遍定律。这些定律非常重要，非常神气，直到今天我们还往往以大写来书写："光的电磁场理论"、"里氏互比定律"、"查理气体定律"、"体积结合定律"、"第零定律"、"原子价概念"、"质量作用定律"等等，多得数也数不清。整个世界丁丁当当、喀嚓喀嚓地回响着他们发明创造出来的机器和仪器的声音。许多聪明人认为，科学家们已经没有多少事可干了。大厦的内部设施力学牛顿运动三定律：运动学的基本规律牛顿万有引力定律：动力学……………热力学第零定律：温度的概念…………一……：能量守恒，能量的概念宏观理论热学…………二……：熵的概念…………三……：绝对零度不能达到统计物理学：微观理论电磁学麦克斯韦电磁理论：电磁场的运动规律洛伦兹力规律：电磁场与带电物质间的相互作用光学光是电磁波！经典力学（I）经典力学是研究宏观物体做低速机械运动的现象和规律的学科。宏观是相对于原子等微观粒子而言的；低速是相对于光速而言的。物体的空间位置随时间变化称为机械运动。人们日常生活直接接触到的并首先加以研究的都是宏观低速的机械运动。伽利略（GalileoGalilei，1564-1642），意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者。开普勒(JohannesKepler，1571-1630)是德国近代著名的天文学家、数学家、物理学家和哲学家。经典力学（II）牛顿深入研究了前人发现和总结的经验规律和初步的现象性理论，发现了宏观低速机械运动的基本规律，为经典力学奠定了基础。经典力学中的基本物理量是质点的空间坐标和动量。在经典力学中，力学系统的总能量和总动量有特别重要的意义。早在19世纪，经典力学就已经成为物理学中十分成熟的分支学科，它包含了丰富的内容。例如：质点力学、刚体力学、分析力学、弹性力学、塑性力学、流体力学等。*机械运动中，很普遍的一种运动形式就是振动和波动。声学就是研究这种运动的产生、传播、转化和吸收的分支学科。牛顿（IsaacNewton，1643-1727）英国伟大的科学家，经典物理学理论体系的建立者。热学、热力学和经典统计力学（I）热学是研究物质处于热状态时的有关性质和规律的物理学分支，它起源于人类对冷热现象的探索。人类生存在季节交替、气候变幻的自然界中，冷热现象是他们最早观察和认识的自然现象之一。热力学是热学理论的一个方面。热力学主要是从能量转化的观点来研究物质的热性质，它揭示了能量从一种形式转换为另一种形式时遵从的宏观规律。不涉及物质的微观结构和微观粒子的相互作用。统计力学应用数学中统计分析的方法，研究大量粒子的平均行为。统计力学根据物质的微观组成和相互作用，研究由大量粒子组成的宏观物体的性质和行为的统计规律，是理论物理的一个重要分支。热学、热力学和经典统计力学（II）热力学三定律是热力学的基本理论。

19世纪中期，焦耳等人用实验确定了热量和功之间的定量关系，从而建立了热力学第一定律。热力学第一定律反映了能量守恒和转换时应该遵从的关系，它引进了系统的态函数──内能。热力学第一定律也可以表述为：第一类永动机是不可能造成的。1854年克劳修斯引进一个函数：熵，并指出：不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其他变化，这就是热力学第二定律的克氏表述。几乎同时，开尔文以不同的方式表述了热力学第二定律的内容。1912年能斯脱提出一个关于低温现象的定律：用任何方法都不能使系统到达绝对零度。此定律称为热力学第三定律。焦耳（JamesPrescortJoule,1818～1889）英国杰出的物理学家。

克劳修斯（RudolphClausius,1822～1888）德国物理学家，是气体动理论和热力学的主要奠基人之一。开尔文（BaronKelvinofLargs，1824—1907）是英国著名物理学家、发明家，原名WilliamThomson。他被看作英帝国的第一位物理学家。能斯脱(WaltherHermannNernst，1864~1941)，德国著名物理化学家。是电化学、溶液理论、低温物理和光化学等领域的奠基者之一。热学、热力学和经典统计力学（III）深入研究热现象的本质，就产生了统计力学。非平衡统计力学所研究的问题复杂，直到20世纪中期以后才取得了比较大的进展。

在一定时期内，人们对客观世界的认识总是有局限性的，认识到的只是相对的真理，经典力学和以经典力学为基础的经典统计力学也是这样。经典力学应用于原子、分子以及宏观物体的微观结构时，其局限性就显示出来，因而发展了量子力学。与之相应，经典统计力学也发展成为以量子力学为基础的量子统计力学。经典电磁学学、经典电电动力学（I）电磁学是研研究电、磁磁和电磁的的相互作用用现象，及及其规律和和应用的物物理学分支支学科。人们很早就就接触到电电和磁的现现象，并知知道磁棒有有南北两极极。在18世纪，发发现电荷有有两种：正正电荷和负负电荷。不不论是电荷荷还是磁极极都是同性性相斥，异异性相吸，，作用力的的方向在电电荷之间或或磁极之间间的连接线线上，力的的大小和它它们之间的的距离的平平方成反比比。在这两两点上和万万有引力很很相似。18世纪末末发现电荷荷能够流动动，这就是是电流。但但长期没有有发现电和和磁之间的的联系。经典电磁学学、经典电电动力学（II）19世纪前前期，奥斯斯特发现电电流可以使使小磁针偏偏转。而后后安培发现现作用力的的方向和电电流的方向向，以及磁磁针到通过过电流的导导线的垂直直线方向相相互垂直。。不久之后后，法拉第第又发现，，当磁棒插插入导线圈圈时，导线线圈中就产产生电流。。这些实验验表明，在在电和磁之之间存在着着密切的联联系。奥斯特(HansChristianOersted，1777—1851)，丹麦物物理学家，，电磁学的的主要奠基基人之一。。安培(AndréMarieAmpère1775～1836年)，法国物物理学家，，对数学和和化学也有有贡献。电电动力学的的首创者。。法拉第(MichaelFaraday，1791——1867)是19世纪电磁磁学领域中中最伟大的的实验物理理学家。经典电磁学学、经典电电动力学（III））在电和磁之之间的联系系被发现以以后，人们们认识到，，电磁场是是物质存在在的一种特特殊形式。。麦克斯韦（（JamesClerkMaxwell，，1831～1879）英国国物理学家家，经典电电磁理论的的奠基人。。19世纪下下半叶，麦麦克斯韦总总结了宏观观电磁现象象的规律，，并引进位位移电流的的概念。并并提出了一一组偏微分分方程来表表达电磁现现象的基本本规律，即即麦克斯韦韦方程组，，是经典电电磁学的基基本方程。。麦克斯韦韦的电磁理理论预言了了电磁波的的存在，肯肯定了光也也是一种电电磁波。电磁场能够够以力作用用于带电粒粒子，一个个运动中的的带电粒子子既受到电电场的力，，也受到磁磁场的力，，洛伦兹把把运动电荷荷所受到的的电磁场的的作用力归归结为一个个公式，人人们就称这这个力为洛洛伦兹力。。洛伦兹(HendrikAntoonLorentz，1853—1928)是荷兰物物理学家、、数学家。。描述电磁场场基本规律律的麦克斯斯韦方程组组和洛伦茨茨力就构成成了经典电电动力学的的基础。光学和电磁磁波光学研究光光的性质及及其和物质质的各种相相互作用，，光是电磁磁波。17世纪对对光的本质质提出了两两种假说：：一种假说说认为光是是由许多微微粒组成的的；另一种种假说认为为光是一种种波动。19世纪在在实验上确确定了光有有波的独具具的干涉现现象，以后后的实验证证明光是电电磁波。20世纪初初又发现光光具有粒子子性，人们们在深入入入研究微观观世界后，，才认识到到光具有波波粒二象性性。光学方法是是研究大至至天体、小小至微生物物以至分子子、原子结结构的非常常有效的方方法。物质质所放出来来的光携带带着关于物物质内部结结构的重要要信息。在经典电磁磁学的建立立与发展过过程中，形形成了电磁磁场的概念念。在物理理学其后的的发展中，，场成了非非常基本、、非常普遍遍的概念。。在现代物物理学中，，场的概念念已经远远远超出了电电磁学的范范围，成为为物质的一一种基本的的、普遍的的存在形式式。十九世纪的的“乌云””动力学理论论断言，热热和光都是是运动的方方式。但现现在这一理理论的优美美性和明晰晰性却被两两朵乌云遮遮蔽，显得得黯然失色色了……””‘Thebeautyandclearnessofthedynamicaltheory,whichassertsheatandlighttobemodesofmotion,isatpresentobscuredbytwoclouds.’’-----W.Thomson《在在热和光动动力理论上上空的19世纪乌云云》(I).经经典理理论无法解解释地球穿穿过以太的的运动机制制(II).能量均均分概念提提不出分子子模型的构构造危机就是转转机地球穿过以以太的运动动机制迈克尔逊-莫雷实验验时空相对性性，质能转转换相对论能量均分概概念提不出出分子模型型的构造黑体辐射研研究中的困困境能量量子化化，波粒二二象性量子力学两朵乌云VS.两个个发现爱因斯坦爱因斯坦(AlbertEinstein，1879-1955)，举世闻名的德裔美国科学家，现代物理学的开创者和奠基人。狭义相对论论和相对论论力学爱因斯坦从从这些实验验事实出发发，对空间间、时间的的概念进行行了深刻的的分析，提提出了狭义义相对论，，从而建立立了新的时时空观念。。狭义相对论论的基本假假设是：①①在在一切惯性性参照系中中，基本物物理规律都都一样，都都可用同一一组数学方方程来表达达；②②对于任任何一个光光源发出来来的光，在在一切惯性性参照系中中测量其传传播速率，，结果都相相等。在狭义相对对论中，空空间和时间间是彼此密密切联系的的统一体，，空间距离离是相对的的，时间也也是相对的的。因此尺尺的长短，，时间的长长短都是相相对的。但但在狭义相相对论中，，并不是一一切都是相相对的。相对论力学学的另一个个重要结论论是：质量量和能量是是可以相互互转化的。。假使质量量是物质的的量的一种种度量，能能量是运动动的量的一一种度量，，则上面的的结论：物物质和运动动之间存在在着不可分分割的联系系，不存在在没有运动动的物质，，也不存在在没有物质质的运动，，两者可以以相互转化化。这一规规律己在核核能的研究究和实践中中得到了证证实。广义相对论论和万有引引力的基本本理论狭义相对论论给牛顿万万有引力定定律带来了了新问题。。牛顿提出出的万有引引力被认为为是一种超超距作用，，它的传递递不需要时时间，产生生和到达是是同时的。。这同狭义义相对论提提出的光速速是传播速速度的极限限相矛盾。。因此，必必须对牛顿顿的万有引引力定律也也要加以改改造。改造的关键键来自厄缶缶的实验，，它以很高高的精确度度证明：惯惯性质量和和引力质量量相等，固固此不论行行星的质量量多大多小小，只要在在某一时刻刻它们的空空间坐标和和速度都相相同，那末末它们的运运行轨道都都将永远相相同。这个个结论启发发了爱因斯斯坦设想：：万有引力力效应是空空间、时间间弯曲的一一种表现，，从而提出出了广义相相对论。根据广义相相对论，空空间、时间间的弯曲结结构决定于于物质的能能量密度、、动量密度度在空间、、时间中的的分布；而而空间、时时间的弯曲曲结构又反反过来决定定物体的运运行轨道。。在引力不不强，空间间、时间弯弯曲度很小小情况下，，广义相对对论的结论论同牛顿万万有引力定定律和牛顿顿运动定律律的结论趋趋于一致；；当引力较较强，空间间、时间弯弯曲较大的的情况下，，就有区别别。不过这这种区别常常常很小，，难以在实实验中观察察到。从广广义相对论论提出到现现在，还只只有四种实实验能检验验出这种区区别。相对论的意意义狭义相对论论对空间和和时间的概概念进行了了革命性的的变革，并并且否定了了以太的概概念，肯定定了电磁场场是一种独独立的、物物质存在的的特殊形式式。由于空空间和时间间是物质存存在的普遍遍形式，因因此狭义相相对论对于于物理学产产生了广泛泛而又深远远的影响。。广义相对论论不仅对于于天体的结结构和演化化的研究有有重要意义义，对于研研究宇宙的的结构和演演化也有重重要意义。。相对论应该该是牛顿力力学（经典典力学）进进化与扩展展方面的理理论。明确确了牛顿力力学的适用用范围。量子力学（（I）量子力学（（II）量子力学是是研究微观观粒子的运运动规律的的物理学分分支学科，，它主要研研究原子、、分子、凝凝聚态物质质，以及原原子核和基基本粒子的的结构、性性质的基础础理论，它它与相对论论一起构成成了现代物物理学的理理论基础。。量子力学不不仅是近代代物理学的的基础理论论之一，而而且在化学学等有关学学科和许多多近代技术术中也得到到了广泛的的应用。量子子力力学学是是在在旧旧量量子子论论的的基基础础上上发发展展起起来来的的。。旧旧量量子子论论包包括括普普朗朗克克的的量量子子假假说说、、爱爱因因斯斯坦坦的的光光量量子子理理论论和和玻玻尔尔的的原原子子理理论论。。量子子力力学学（（III））1900年年，，普普朗朗克克提提出出辐辐射射量量子子假假说说，，假假定定电电磁磁场场和和物物质质交交换换能能量量是是以以间间断断的的形形式式(能能量量子子)实实现现的的，，能能量量子子的的大大小小同同辐辐射射频频率率成成正正比比，，比比例例常常数数称称为为普普朗朗克克常常数数，，从从而而得得出出黑黑体体辐辐射射能能量量分分布布公公式式，，成成功功地地解解释释了了黑黑体体辐辐射射现现象象。。1905年年，，爱爱因因斯斯坦坦引引进进光光量量子子(光光子子)的的概概念念，，并并给给出出了了光光子子的的能能量量、、动动量量与与辐辐射射的的频频率率和和波波长长的的关关系系，，成成功功地地解解释释了了光光电电效效应应。。其其后后，，他他又又提提出出固固体体的的振振动动能能量量也也是是量量子子化化的的，，从从而而解解释释了了低低温温下下固固体体比比热热问问题题。。1913年年，，玻玻尔尔在在卢卢瑟瑟福福有有核核原原子子模模型型的的基基础础上上建建立立起起原原子子的的量量子子理理论论。。按按照照这这个个理理论论，，原原子子中中的的电电子子只只能能在在分分立立的的轨轨道道上上运运动动，，原原子子具具有有确确定定的的能能量量，，它它所所处处的的这这种种状状态态叫叫““定定态态””，，而而且且原原子子只只有有从从一一个个定定态态到到另另一一个个定定态态，，才才能能吸吸收收或或辐辐射射能能量量。。这这个个理理论论虽虽然然有有许许多多成成功功之之处处，，但但对对于于进进一一步步解解释释实实验验现现象象还还有有许许多多困困难难。。量子子力力学学（（IV））普朗朗克克(MaxKarlErnstLudwigPlanck,1858～～1947)德德国国物物理理学学家家。。量量子子论论的的奠奠基基人人之之一一。。被被称称作作第第一一位位理理论论物物理理学学家家。。玻尔尔(NielsHenrikDavidBohr1885～～1962)丹丹麦麦物物理理学学家家，，哥哥本本哈哈根根学学派派的的创创始始人人。。量子子力力学学（（V））1923年年德德布布罗罗意意提提出出微微观观粒粒子子具具有有波波粒粒二二象象性性的的假假说说，，不不久久即即为为实实验验所所证证实实。。这这一一假假说说成成为为量量子子力力学学解解决决问问题题的的基基本本出出发发点点。。1925年年，，海海森森堡堡基基于于物物理理理理论论只只处处理理可可观观察察量量的的认认识识，，抛抛弃弃了了不不可可观观察察的的轨轨道道概概念念，，并并从从可可观观察察的的辐辐射射频频率率及及其其强强度度出出发发，，和和玻玻恩恩、、约约尔尔丹丹一一起起建建立立起起矩矩阵阵力力学学。。1926年年，，薛薛定定谔谔基基于于量量子子性性是是微微观观体体系系波波动动性性的的反反映映这这一一认认识识，，找找到到了了微微观观体体系系的的运运动动方方程程，，从从而而建建立立起起波波动动力力学学，，其其后后不不久久还还证证明明了了波波动动力力学学和和矩矩阵阵力力学学的的数数学学等等价价性性。。随后后狄狄拉拉克克和和约约尔尔丹丹各各自自独独立立地地发发展展了了一一种种普普遍遍的的变变换换理理论论，，给给出出量量子子力力学学简简洁洁、、完完善善的的数数学学表表达达形形式式。。量子子力力学学（（VI））德布布罗罗意意（（LouisVictorDeBroglie,1892～～1987））法法国国物物理理学学家家。。海森森堡堡（（WernerKarlHeisenberg1901-1976））德德国国理理论论物物理理学学家家，，矩矩阵阵力力学学的的创创建建者者。。玻恩恩（（MaxBorn，，1882～～1970））德德国国物物理理学学家家。。量量子子力力学学的的他他建建者者之之一一，，晶晶格格动动力力学学的的奠奠基基人人。。薛定定谔谔（（ErwinSchrdinger，，1887－－1961））奥奥地地利利理理论论物物理理学学家家，，波波动动力力学学的的创创始始人人。。狄拉拉克克（（PaulAdrienMauriceDirac，，1902～～1984））英英国国理理论论物物理理学学家家，，量量子子力力学学的的创创始始人人之之一一。。量子子力力学学（（VII））原子子物物理理学学的的基基本本理理论论主主要要是是由由德德布布罗罗意意、、海海森森堡堡、、薛薛定定谔谔、、狄狄拉拉克克等等所所创创建建的的量量子子力力学学和和量量子子电电动动力力学学。。它它们们与与经经典典力力学学和和经经典典电电动动力力学学的的主主要要区区别别是是：：物物理理量量所所能能取取的的数数值值是是不不连连续续的的；；它它们们所所反反映映的的规规律律不不是是确确定定性性的的规规律律，，而而是是统统计计规规律律。。量子子力力学学和和量量子子电电动动力力学学产产生生于于原原子子物物理理学学的的研研究究，，但但是是它它们们起起作作用用的的范范围围远远远远超超出出原原子子物物理理学学。。量量子子力力学学是是所所有有微微观观、、低低速速现现象象所所遵遵循循的的规规律律，，固固此此不不仅仅应应用用于于原原子子物物理理，，也也应应用用于于分分子子物物理理学学、、原原子子核核物物理理学学以以及及宏宏观观物物体体的的微微观观结结构构的的研研究究。。量量子子电电动动力力学学则则是是所所有有微微观观电电磁磁现现象象所所必必须须遵遵循循的的规规律律，，直直到到现现在在，，还还没没有有发发现现量量子子电电动动力力学学的的局局限限性性。。固体体物物理理学学固体体物物理理学学是是研研究究固固体体的的性性质质、、它它的的微微观观结结构构及及其其各各种种内内部部运运动动，，以以及及这这种种微微观观结结构构和和内内部部运运动动同同固固体体的的宏宏观观性性质质的的关关系系的的学学科科。。固固体体的的内内部部结结构构和和运运动动形形式式很很复复杂杂，，这这方方面面的的研研究究是是从从晶晶体体开开始始的的，，因因为为晶晶体体的的内内部部结结构构简简单单，，而而且且具具有有明明显显的的规规律律性性，，较较易易研研究究。。以以后后进进一一步步研研究究一一切切处处于于凝凝聚聚状状态态的的物物体体的的内内部部结结构构、、内内部部运运动动以以及及它它们们和和宏宏观观物物理理性性质质的的关关系系。。这这类类研研究究统统称称为为凝凝聚聚态态物物理理学学。。固体体中中电电子子的的运运动动状状态态服服从从量量子子力力学学和和量量子子电电动动力力学学的的规规律律。。在在晶晶体体中中，，原原子子(离离子子、、分分子子)有有规规则则地地排排列列，，形形成成点点阵阵。。20世世纪纪初初劳劳厄厄和和法法国国科科学学家家布布拉拉格格父父子子发发展展了了X射射线线衍衍射射法法，，用用以以研研究究晶晶体体点点阵阵结结构构。。第第二二次次世世界界大大战战以以后后，，又又发发展展了了中中子子衍衍射射法法，，使使晶晶体体点点阵阵结结构构的的实实验验研研究究得得到到了了进进一一步步发发展展。。固体物物理学学（II））固体物物理对对于技技术的的发展展有很很多重重要的的应用用，晶晶体管管发明明以后后，集集成电电路技技术迅迅速发发展，，电子子学技技术、、计算算技术术以至至整个个信息息产业业也随随之迅迅速发发展。。其经经济影影响和和社会会影响响是革革命性性的。。这种种影响响甚至至在日日常生生活中中也处处处可可见。。固体体物理理学也也是材材料科科学的的基础础。布拉格格父子子（WilliamLawrenceBragg（（左左），，1890~1971；WilliamHenryandBragg（（右）），，1862~1942））英国国物理理学家家。晶晶体物物理学学的奠奠基人人。劳厄（（MaxTheodorFelixVonLaue1879~1960）德德国物物理学学家。。X射射线衍衍射的的发现现者。。（原子子）核核物理理学（（I））原子核核物理理学是是研究究原子子核的的性质质，它它的内内部结结构、、内部部运动动、内内部激激发状状态、、衰变变过程程、裂裂变过过程以以及它它们之之间的的反应应过程程的学学科。。1896年年，贝贝可勒勒尔发发现天天然放放射性性，这这是人人们第第一次次观察察到的的核变变化。。1911年，，卢瑟瑟福等等人利利用αα射线线轰击击各种种原子子，观观测αα射线线所发发生的的偏折折，从从而确确立了了原子子的核核结构构，提提出了了原子子结构构的行行星模模型，，这一一成就就为原原子结结构的的研究究奠定定了基基础。。此后后不久久，人人们便便初步步弄清清了原原子的的壳层层结构构和电电子的的运动动规律律，建建立和和发展展了描描述微微观世世界物物质运运动规规律的的量子子力学学。到到30年代代初，，静电电、直直线和和回旋旋等类类型的的加速速器已已具雏雏形，，人们们在高高压倍倍加器器上进进行了了初步步的核核反应应实验验。卢瑟福福（ErnestRutherford,1871～1937））英籍籍新西西兰物物理学学家。。（原子子）核核物理理学（（II）通过核核反应应，已已经人人工合合成了了17种原原子序序数大大于92的的超铀铀元素素和上上千种种新的的放射射性核核素。。这种种研究究进一一步表表明，，元素素仅仅仅是在在一定定条件件下相相对稳稳定的的物质质结构构单位位，并并不是是永恒恒不变变的。。20世世纪40年年代前前后，，核物物理进进入一一个大大发展展的阶阶段。。1939年，，哈恩恩和斯斯特拉拉斯曼曼发现现了核核裂变变现象象；1942年年，费费米建建立了了第一一个链链式裂裂变反反应堆堆，这这是人人类掌掌握核核能源源的开开端。。费米（（EnricoFermi，1901～～1954）是是美籍籍意大大利裔裔物理理学家家。原原子能能事业业的先先驱。。粒子物物理学学（I）目前对对所能能探测测到的的物质质结构构最深深层次次的研研究称称为粒粒子物物理学学，又又称为为高能能物理理学。。1932年年，查查德威威克在在用αα粒子子轰击击核的的实验验中发发现了了中子子。随随即人人们认认识到到原子子核是是由质质子和和中子子构成成的，，从而而得到到了一一个所所有的的物质质都是是由基基本的的结构构单元元───质子子、中中子和和电子子构成成的统统一的的世界界图像像。就就在这这个时时候开开始形形成了了现代代的基基本粒粒子概概念。。从此以以后人人类认认识到到的基基本粒粒子的的数目目越来来越多多。这这些些基本本粒子子都是是基本本的吗吗？粒子物物理学学（II））1）夸夸克强子1）重重子：：p,n,Λ,ΣΣ,ΩΩ,…粒子2）介介子：：π,K,ωω,ηη,……2）轻轻子：：e,μ,τ,……3）规规范玻玻色子子：γγ，g，…北京正正负电电子对对撞机机（BEPC））鸟瞰瞰图粒子物物理学学（III）几十年年来高高能物物理实实验研研究和和理论论探索索对提提高人人类认认识水水平作作出了了重大大贡献献。从从1901年开开始颁颁发诺诺贝尔尔奖起起，已已有一一百多多位物物理学学家获获得了了诺贝贝尔物物理奖奖，其其中有有41位与与粒子子物理理有关关，是是物理理学中中获诺诺贝尔尔奖最最多的的一门门分支支。物理学学同其其他自自然科科学和和技术术之间间的关关系物质的的各种种存在在形式式和运运动形形式之之间普普遍存存在着着联系系。随随着学学科的的发展展，这这种联联系逐逐步显显示出出来。。物理理学也也和其其他学学科相相互渗渗透，，产生生一系系列交交叉学学科，，如：：化学学物理理、生生物物物理、、大气气物理理、海海洋物物理、、地球球物理理、天天体物物理等等等。。数学对对物理理学的的发展展起了了重要要的作作用，，反过过来物物理学学也促促进数数学的的发展展。在在物理理学的的基础础性研研究过过程中中，形形成和和发展展出来来的基基本概概念、、基本本理论论、基基本实实施手手段和和精密密的测测试方方法，，已成成为其其他许许多学学科的的重要要组成成部分分，并并产生生了良良好的的效果果。这这对于于天文文学、、化学学、生生物学学、地地学、、医学学、农农业科科学都都是如如此。。物理学研研究的重重大突破破导致生生产技术术的飞跃跃已经是是历史事事实。反反过来，，发展技技术和生生产力的的要求，，也有力力地推动动物理学学研究的的发展，，固体物物理、原原子核物物理、等等离子体体物理、、激光研研究、现现代宇宙宙学等之之所以迅迅速发展展，是和和技术及及生产力力发展的的要求分分不开的的。目前在物物理学前前沿进行行研究工工作，必必须使用用尖端技技术，否否则就无无法使实实验研究究工作达达到一定定的深度度，也很很难开辟辟新的研研究领域域。因此此理论和和实践，，基础理理论和尖尖端技术术的关系系将日益益密切、、互相促促进，并并一日千千里地向向前推进进。结语宇宙的侦侦探故事事如果宇宙宙的侦探探故事肯肯定有一一个答案案的话，，那我们们离最后后的答案案还很远远。在每每一个阶阶段，我我们都想想找出一一个能符符合已发发现的线线索的解解释。我我们所接接受的各各种推测测性的理理论，虽虽然说明明了许多多情况，，但是还还没有引引申出符符合于所所有已知知线索的的一般解解。往往往有一个个理论看看来似乎乎很圆满满了，但但是进一一步来读读它就发发现它还还是不适适当的。。新的情情况出现现了，它它们跟旧旧的理论论是相互互矛盾的的，或者者不能用用旧的理理论解释释它们。。我们读得得愈多，，我们对对这本书书理解得得就愈充充分，虽虽然我们们不断地地往前迈迈进，但但是圆满满的解答答却似乎乎不断地地在向后后退逃。。然而我我们决不不会放弃弃追寻她她的努力力。That’sallThanksforyourattention!9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。12月-2212月-22Sunday,December25,202210、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。06:42:1806:42:1806:4212/25/20226:42:18AM11、以我独独沈久，，愧君相相见频。。。12月-2206:42:1806:42Dec-2225-Dec-2212、故人江江海别，，几度隔隔山川。。。06:42:1806:42:1806:42Sunday,December25,202213、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。12月-2212月-2206:42:1806:42:18December25,202214、他乡生白发发，旧国见青青山。。25十二月月20226:42:18上午06:42:1812月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月226:42上上午12月-2206:42December25,202216、行动出成果果，工作出财财富。。2022/12/256:42:1806:42:1825December202217、做前，能够够环视四周；；做