- 世界上前沿的物理、化学、生物都在研究什么呢?
- 刘慈欣的《三体》中的前沿物理停滞,大型粒子对撞机的实验出现数据随机化的问题,物理在更小的纬度出现了不确定的属性,这在现实中存在么?
- 山大物理系就业去向?
- 成都市的初中物理教辅推荐?
- 两三百年后,量子力学这种现代前沿物理知识是否会加入到初中或高中课本?
世界上前沿的物理、化学、生物都在研究什么呢?
谢谢邀请!
我主要做物理研究的,具体领域是凝聚态方向,因此我主要说一下凝聚态领域的人正在进行的或期待的一些工作。
拓扑材料是近几年比较火的研究热点。从最开始发现了拓扑绝缘体,测量到了量子自旋霍尔效应,到2013年清华大学薛其坤老师在磁性拓扑绝缘体中发现了反常量子霍尔效应;再到后来2015年中科院物理所丁洪老师带领的团队以及普林斯顿大学Hasan研究小组同时独立地在外尔半金属TaAs中发现了外尔费米子作为一种准粒子激发态出现。这些关于拓扑绝缘体和拓扑半金属的研究至今还是研究热点。
图1. 拓扑绝缘体中的量子自旋霍尔效应
自然界中存在三种不同类型的费米子:外尔费米子,狄拉克费米子和马约拉那(Majarana)费米子。其中前两种已经在之前的凝聚态材料体系中发现。而第三种,马约拉那费米子是科学家们一直试图去寻找的。这种粒子有一种神奇的性质是它的反粒子就是它本身,且马约拉那费米子服从非阿贝尔统计,有可能在量子计算中发挥重要的作用。虽然在今年七月份斯坦福大学的张守晟和UCLA的王康隆在Science上发表文章称已经发现了Majarana费米子,但在这方面更细致的研究仍然有很多工作需要去做。
图2. 天才科学家马约拉那
室温超导是凝聚态物理学家们梦寐以求的目标。如果室温超导能实现,那对于我们的生产生活无疑是一个变革,这意味着我们日常用的电缆,传输线可以实现无损耗传输。室温超导在其他方便的应用潜力也是巨大的。尽管近些年在超导方面还是有些比较引人注意的突破,但距离室温超导还是有很长的路要走。
人类最重要的是要研究如何管理人类自己,让人类生存的更有秩序。由于人类自身的原因,至少有一半的***被浪费了!为此人们开始又投入大量的财力研究替代***,用研究的科技成果相互残杀,多么可笑的世界
说一个化学“冷”前沿。就是单分子水平上的合成!如果我们能直接操纵分子,进行各种反应,那是不是化学人就可以自由自在随心所欲地操纵分子得到我们想要的物质!我不是在妄说!近些年来IBM公司研究人员开发了用扫描电子显微镜的探针顶端附着单个一氧化碳(CO)分子的技术,就能高解像度地看到分子的形状和结构。我们化学人以后就不用为定结构而发愁了,扫一扫电镜就可以知道了。不止于此,研究人员用此技术还尝试进行了单分子化学反应。不过这次设置了短针,从前体中用电压脉冲将前体中的两个氢去掉,结果直接看到了所要的分子,虽然这个合成反应很简单,但此技术的发展给化学所带来的前景是不可估量的!
刘慈欣的《三体》中的前沿物理停滞,大型粒子对撞机的实验出现数据随机化的问题,物理在更小的纬度出现了不确定的属性,这在现实中存在么?
现代物理学也遇到同样的问题,微观粒子运动规律不可知,呈随机现象。这与三体中由于智子锁定导致的结果一致。目前普遍的解释是用量子力学的不确定理论及波函数的坍塌来解释,但是不是很能说得通。这自然不是因为智子锁定,质子并不是一个实心粒子,所以也不可能做什么二维展开。并且这些现象和理论早在上世纪中叶就被发现了,并不是近几年才有的。
山大物理系就业去向?
本专业学生毕业后可在物理学或相关的科学技术领域中从事科研、教学、技术和相关的管理工作,还可以任职初高中教师,部分毕业生还可以在相关学科领域进一步深造,攻读硕士学位。
物理学就业与大多基础性专业相同,主要在高校、国防部门、科研机构等从事教学研究及相关科研管理工作。中国有很多与物理相关的研究所,如中国科学院高能物理研究所、理论物理研究所、近代物理研究所、等离子体物理研究所、国家空间科学中心等,这都是物理学毕业生深造和就业的好去处。
成都市的初中物理教辅推荐?
成都初中教辅资料推荐如下:
《五年中考三年模拟》(可作为预习使用)《初中必刷题》(可作为拔高练习使用),各科都适合;
《理科爱好者》《天府前沿》、《培优新方法》(数学最好),《文科爱好者》(语文最好);《启东中学》(物理最好),《B卷狂练》(英语最好);
《天利38套》适合各类测试使用。
两三百年后,量子力学这种现代前沿物理知识是否会加入到初中或高中课本?
很高兴回答题主的问题。
针对题主的问题,答案是肯定的,肯定会加入到中学课本中。
1.物理学的分类。物理学分为经典物理学、相对论、量子力学。学生学物理主要学基础的经典物理学。初中初步认识力学电学光学和热学,都是最基础的内容让学生了解物理慢慢进入物理的世界,初中阶段主要让学生知道有这么回事儿。到了高中在初中的基础上再深入,更详细更全面。
2.中学课本里已经有关于量子力学知识的影子。
在课本的最后有几章是介绍原子核等微观物理的知识,但是学校不讲,学生有兴趣可以自己学。高中物理会学一点关于相对论和量子力学的知识,但不是重点,考试占比很少。
3.关于量子力学这些前沿物理学知识一般到研究生阶段才开始主要研究。量子力学的研究必须要求研究者有扎实的物理学基础。所以必须经过中学大学阶段打好物理的基础。
4.随着时代的发展,量子力学的应用会走入到人们的生活中。量子力学现在主要停留在理论研究的阶段,随着社会的发展,像题主说的二三百年后或者更短的时间内,这些研究成果肯定会应用到实际生活中。那时对学生的要求也更高了,肯定会学习相关的知识。
本人知识能力有限,尚在不断学习中,欢迎专业人士批评指正。
其实量子力学或多或少的在现行高中物理教材内容中涉及到,主要涉猎的教材是人教版3-5中《原子物理学》这一部分内容。
量子力学涉及到的内容体系比较复杂,涉及到高中物理学科知识体系比较多,教材中有关量子物理学内容被穿插在原子物理学内容体系中,教师在讲解之时只是简单的提及到这一点,学生一般普遍理解起来比较吃力。高考部分将涉及到量子力学部分内容体系的原子物理学内容作为选考内容,可以充分想象这部分内容体系的难易程度,高中学生以现有的物理学科知识理解起来比较困难。
至于随着物理科技领域的探究能力提升,物理现代前沿水平发展达到繁荣发展形势,人们对于量子物理学科知识认识普及化需要一个时代的推广和应用发展。物理学科的发展虽然已经有一二百年的历史,但前沿科技领域的发展才经历了几十年时间,当前的科技领域中还有诸多高科技领域知识有待进一步探究和探索。
相信在不远的将来,随着世界科技水平进一步发展,人们掌握了大量的高科技技术之后,社会科技呈现多元化发展的形势中,在知识体系革新的状态下,量子物理学会被人们普遍接受和认同,进而量子物理学知识体系内容会被完全纳入初高中课程体系。
到此,以上就是小编对于物理科学前沿的问题就介绍到这了,希望介绍关于物理科学前沿的5点解答对大家有用。