世界顶尖物理难题
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吏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沦.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”( magic)、“神秘”( mystery)或“所有理论
之母”( mother of alltheories).
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.
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
空中密切注视大型的水槽,等待着原子内部质子的死去.但迄今未止质子
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5particle,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,人们无法想像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,肯定还存存着另外六个维数,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 ll维的超引力,它包含5种
相容的超弦理论)是多少?这一理论是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 l l维理论框架.但情况却因此变得更加复杂.
在 M里论前,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增加了一种叫做“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——无沦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·普雷希尔和斯蒂芬·霍金却提出了一个固定的假设：如果你把
一本大不列颠百科全书扔进黑洞中去,将会发生什么事?宇宙中是否有其他
同样的百科全书是无关紧要的.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脑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.
[create_time]2022-05-11 00:08:47[/create_time]2022-05-25 03:51:06[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]世纪网络17[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.486ca09d.jZ691Jzdj5pkPiv7Z8Tryg.jpg?time=710&tieba_portrait_time=710[avatar]TA获得超过4912个赞[slogan]这个人很懒，什么都没留下![intro]5[view_count]
物理学十大难题
美国圣巴巴拉加州大学的物理学家们挑选出10个最匪夷所思的物理学问题，解答这些问题足够让世界物理学界忙上100年。尽管没有任何悬赏，不过，对任何一个问题的解答差不多都能获得诺贝尔奖。 1.表达物理特征的所有(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? 2.量子引力如何帮助解释宇宙起源? 3.质子的寿命有多长，如何来理解? 4.自然界是超对称的吗?如果是，超对称性是如何破灭的? 5.为什么宇宙表现为一个时间维数和三个空间维数? 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? 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?这一理论是否真实地描述了自然? 8.黑洞信息悖论的解决方法是什么? 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? 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?
[create_time]2023-03-14 15:33:57[/create_time]2023-03-23 11:24:57[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]剑朝浮将f[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.b07a0c25.MYfe5mKbKcIk1I47wpmrqg.jpg?time=7746&tieba_portrait_time=7746[avatar]超过160用户采纳过TA的回答[slogan]这个人很懒，什么都没留下![intro]57[view_count]世界十大物理难题
世界十大物理难题如下： 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 霉件，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?”56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字宙起源? 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”(magic)、“神秘”(mystery)或 “所有理论之母”(mother of all the- ories)。 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，等待着原于内部质子的死去。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；另一种粒子是玻色于，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，人们无法想像 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?这一理论是否真实地描 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 质增加了一种叫做“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2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·索思、约翰·普雷希 尔和斯蒂芬·霍金却提出了一个 固定的假设：如果你把一本大不列 额百科全书扔进黑洞中去，将会发 生什么事?宇宙中是否有其他同样 的百科全书是无关紧要的。 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。 霍金博士和索思博士相信那 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，因为大部分重力隐入 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。这种力由胶于 携带，它把夸克结合成质子和中于 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，这一理论也许还能提供答案，这一理论也许还能进一步阐明重力的本质。
[create_time]2022-11-23 09:29:08[/create_time]2022-10-15 11:09:38[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]上山打怪兽9u[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.30b93437.qzUouUTPJcxfQVZ0j7L9zQ.jpg?time=7283&tieba_portrait_time=7283[avatar]TA获得超过379个赞[slogan]这个人很懒，什么都没留下![intro]553[view_count]解世界十大物理学难题
一、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吏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? 【解释：1.这个问题唵不态清楚无量纲是什么？所以不能回答。从哲学的角度说，既然“无量”就无所谓“纲”。 2.这里只回答爱因斯坦的问题。 答：真主如来上帝“创造”宇宙时没有选择。打个比方：做梦时，梦是你生还是他(它)生或自生？这个身体的你睡觉时并没有想要做梦，而睡着时梦就生了；这叫你如如不动就生发了梦，这就是宇宙时空之第一义谛•真谛、真主、如来、上帝“创世”了。你就是真主如来上帝、梦就是宇宙；而这样的宇宙参数、常数都是零（0）；所以说真主如来上帝“创造”宇宙没有选择；也没有大爆炸。这就是：自性非无是故不生，自性非有是故无灭；诸法虽生，如如不动；如如虽生一切诸法，如如不生。 这样“创世”之宇宙既然有因来，就要尊循宇宙法则，其中深藏的逻辑就是因缘定律：一切有为，有和合则转，无和合则不转；因缘集则转，缘不集则不转。 下面从物理学角度说创世： 宇宙的本质就是能极能量问题：宇宙的本质真空零（0）是个能极，是能极就能生起能量，是能量就有辐射衍射，是辐射衍射就有速度，于是产生了人们称之为光速的东西；从质能方程E（能量）=m（质量）c²（光速）可以知道，有能量和光速就可以生起质量，于是世界就形成了，即能量光经辐射衍射凝结成物质。 于是也知道“千禧难题：杨—米尔斯.存在性和“质量”缺口”的解了。】 二、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沦。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”( magic)、“神秘”( mystery）或“所有理论 【答：这个问题本身就有很多错误。 1.“量子引力”描述错误。改为：能量缘力或光亮子缘力或量子缘力也行。 2.“量子缘力如何帮助解释宇宙起源?”这样问反而增加难度了，因为有能量才有量子，有量子才有所谓的“量子缘力”，现在用“量子缘力”来问宇宙起源就不是帮助了，反而更困难了。 打个比方吧：一堆树叶烧为灰，然后手捧着一点灰问：这灰如何帮助解释树根是怎么来的？这样问不就更难了吗？ 改正：如何用能量解释宇宙起源？(题一已解答。) 3.“宇宙是如何随着大爆炸自然地诞生的”。这句不对。宇宙大爆炸诞生大爆炸起源都是错的。 4.万物至理就是宇宙法则因缘定律、宇宙时空的第一运动或静止定律，即 一 切有为，有和合则转，无和合则不转；因缘集则转，缘不集则不转。 5.超弦理论.M理论都是头脑 游戏 。】 三、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 ：空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。 【答：因为质子是极微小的，容易受外缘的影响而产生质变，即量变引起质变；五行金水木火土可互为转变，所以不应该问这个问题；如果湮灭即转为能量散虚了。】 四、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5particle，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。 【答：自然界不是超对称的。为什么？自然界本是一体的，而众生的意识有分别，因此产生各种各样错综复杂的关系。 打个比方：你这个人是统一体的，由于有意识分别，产生了这个是毛发，又研究这个毛发是什么分子原子量子构成；那个是骨骼，又研究它是什么分子原子量子构成；这个是血液那个是眼睛等等等等的意识分别；而本来你就是个人；所以说自然界不是超对称的。 由此你也知道为什么两种差异极大的粒子实际上存在密切的关系，它们可以互为转变，也可以转为能量而散虚。】 五、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，人们无法想像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，肯定还存存着另外六个维数，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? 【答：宇宙无极无维，以真空零（0）为极为维。如果认为四维时空.多维时空，那是你的头脑 游戏 在画地为牢；也没时间，时间只是人们受物质物理的影响、日月的更替、季节的变换、容颜的衰老、脑里有了记忆才认为有时间。】 六、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。 【答：宇宙常数有它自身的数值，它就是零（0），当然恒定，它是宇宙一切之“锚”。这个零并非人们普遍意识中的零，它有深奥的含义；请参考屈作《终极问题的回答：你是谁？从哪里来？到哪里去？》之上篇《哲学之手用爱因斯坦质能方程开启宇宙之门》。】 七、M理论的基本自由度 ( M理论的低能极限是 ll维的超引力，它包含5种 相容的超弦理论)是多少? 这一理论是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 l l为理论框架。但情况却因此变得更加复杂。 在 M里论前，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增加了一种叫做“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 ? 【答：超弦理论、M理论是一种大脑 游戏 。】 八、黑洞信息悖论的解决方法是什么? 根据量子理论，信息——无沦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·普雷希尔和斯蒂芬·霍金却提出了一个固定的假设：如果你把 一本大不列颠百科全书扔进黑洞中去，将会发生什么事?宇宙中是否有其他 同样的百科全书是无关紧要的。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。 【 解答前说明：“根据广义相对论，1939年美国物理学家奥本海默证明，假如星体质量聚集到一个足够小的球状区域里，引力的强烈挤压会使那个天体的密度无限增大，然后产生灾难性的坍塌，使那里的时空变得无限弯曲，这就是人们常听说的黑洞。”(搜狗百科) 1、既然是假如，又何来证明？ 2、这个假设不成立，因为时空之存在是有因缘的，不是你想怎么样就怎么样的，即使有密度无限大之天体也要遵循宇宙法则，何况还有真空零能极这个“锚”呢！既然是真空零，何来坍塌之说；所以没有黑洞。 3、不要把能量流动之旋涡当作黑洞，就如龙卷风中心。 4、宇宙无所谓力，引力是人类表面认识自然的意识施加。 现在答：1、缘力统一了力，“引力”这个名词有问题，所以没有黑洞，何来信息悖论。请参考搜索《 月云消照世间之统一论·哲学解读相对论和量子力学 》 2、信息即能量子识光亮子识。】 九、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。 【解释：从哲学上说宇宙时空本无所谓力，物质与物质之间只有因缘而已，由于人类生活要用到力，于是对各种各样的“功用”施加末梢意识分辨，给予取了好多好多的名词，好多好多的力；所以这个问题本身有很多错误： 1.“何种物理学”应改为“何种学问”比较恰当。 2.地球并没有往下拉。 3.重力、电磁力、引力、作用力、反作用力、强作用力、弱作用力等等物理学上的力，都是人类表面认识宇宙而分别判断自然上的语言误区；其实宇宙所有的力就一个即因缘力缘力。 4. 基本粒子的力与其质量从本质上说不可比，因为力是人们在生活中施加的意识分别。比如同体重之人，有力大的有力小的，这都是意识在作分辨，你能拿他们的力与其质量比较吗？如果比较就可以得出矛盾的结论。 5、“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。”这是痴人说梦，因为没有黑洞。 现在解答：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。 答：磁铁吸起回形针的缘力大，而地球吸回形针的缘力小。】 十、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。 【解释：1、这题本身有错误：约束与质量不能比。 2、这题与上题是矛盾的；上题说地球那么大，力那么小；这题说粒子那么小，力那么大；从而更证明基本粒子的力与其质量从本质上说不可比。上题已解释了。 3、质子夸克胶子因缘深，难分难解，从而让人们感觉强作用缘力那么大。 现在答：重力的本质是因缘之力即缘力，夸克和胶子约束也是缘力，强作用力和弱作用力也是缘力，它们都要尊循宇宙法则因缘定律；从而你也知道“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”的原因，也就是这丁点儿的质量起到“锚”的作用。】 解答完毕。 如有不对请多指教！ 吉祥如意！
[create_time]2022-08-10 20:46:59[/create_time]2022-08-22 20:10:43[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]户如乐9318[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.b00427b6.nbYAWeDUst2jZ9ylqUOoSQ.jpg?time=1256&tieba_portrait_time=1256[avatar]TA获得超过5477个赞[slogan]这个人很懒，什么都没留下![intro]26[view_count]世界物理难题有什么
世界未解决物理难题有：
量子引力如何帮助解释宇宙起源；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吏或量子力学偶发事件，因而也是无法推算的参数；质子的寿命有多长，如何来理解；自然界是超对称的吗，如果是，超对称性是如何破灭的；为什么宇宙表现为一个时间维数和三个空间维数；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；M理论的基本自由度是多少，这一理论是否真实地描述了自然；黑洞信息悖论的解决方法是什么；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；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。
[create_time]2022-12-16 18:24:49[/create_time]2022-12-27 22:33:05[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]科技点灯人[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.9359f16c.KLnqgctUals-vB5crAGKVg.jpg?time=7511&tieba_portrait_time=7511[avatar]TA获得超过179个赞[slogan]这个人很懒，什么都没留下![intro]16[view_count]
物理难题
1.电风扇吹的原理同酒精蒸发一样，都是蒸发吸热致冷；
2.走进开空调的室内，人会感到凉快，是因为室内温度低，把人皮肤上看不见的水分蒸发，故能感到凉快；
3.吃雪糕也是蒸发吸热致冷的原因
【总之蒸发就是吸热致冷】
[create_time]2010-12-05 22:24:09[/create_time]2010-12-07 13:21:35[finished_time]4[reply_count]2[alue_good]北极星的Kiss[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.a718c7e5.pmPeMxYheHW7Q9S4iayK7g.jpg?time=3077&tieba_portrait_time=3077[avatar][slogan]这个人很懒，什么都没留下![intro]368[view_count]
高二期中物理试卷分析
高二期中物理试卷分析(一) 一、试卷质量分析 (一)试卷特点 从整体上看，试卷体现了新课程提倡的物理学科教学要求的特点，强调了科学探究的特征。坚持出活题，考基础、测能力，无偏题，怪题，整张试卷试题难度适中，符合学生的思维特点，题目看起来非常亲切，让学生感到学习物理能解决实际问题，非常有用。体现课程理念上的导向：知识是用来解决问题的，平时的教学应该紧密联系生活实践，老师的教学应该紧密结合生活实践，从试卷的评阅得分情况看，高分成绩不多。中等分数较多，不及格较多，比值约为1:4:5.考查结果具有一定的导向性，对于今后的教学工作，有一定的指导意义。 (二)试卷定量分析 1、试卷内容分析(题型及分数分布) 试卷共三大题，22个小题，满分100分，选择题15个小题共60分，填空题4小题，每空2分，涉及实验探究过程6分，物理概念考察运用10分，共16分。计算题共3个，共24分，试卷覆盖面广，重点知识突出，以基本概念考查和基础知识的运用考查的题目，高达55%左右，以图表为载体的试题占18分，各章节的分数比例适中。各小题难度大部分控制在0.6左右;但是也有一定难题，个别小题如第10小题难度在0.3，第15小题难度在0.35，第18小题难度在0.3，第21小题难度在0.4，第22小题难度在0.2，第2小题，第3小题难度在0.8。 2、试卷定量分析 全年级参考学生1334人，全卷满分为100分，分为98分，最低分为17分，平均分为56.22分，拔尖率50.07(拔尖线为56分)。 二、学生答题中的错误分析 1.基本概念不清，质点，参考系，路程和位移，平均速度和速率，加速度，自由落体运动等掌握都有缺陷。 2.基本公式记忆不牢固，理解欠缺，运用生疏。 3.计算能力极差，计算粗心大意毛病不改。 4.物理建模能力空白，物理情景分析很欠缺，不会将题目情景转化为现实情景，处理分析思维缺乏。 三、对今后教学的建议 1、重视基本知识的教学 新的课程改革提出了“改为课程过于注重知识传授的倾向”、“从单纯注重传授知识转变为引导学生的学会学习”的要求，这并不是说基本知识的学习已变得无足轻重，而是要让学生经历观察物理现象，产生认识物理知识的过程，通过物理基础知识的学习养成良好的思维习惯，把知识的学习作为培养能力的途径和载体。因此，对物理基本知识的教学不是削弱而是加强了，要求更高、更科学了。 2、重视实验教学 实验在物理学科中的地位与作用任何一个教育工作者都十分清楚，不必在此赘述。考试中显示出实验教学仍是物理教学的薄弱环节。在物理教师中不能准确理解物理实验教学的目的，为实验而实验;把物理实验仅理解为实验操作;片面强调实验与知识的联系，忽略在实验中对学生能力的培养，忽略在实验中对学生进行科学观点、科学方法和科学态度教育的现象还普遍存在。许多学生对实验原理理解不透彻，对实验现象观察不仔细、分析不清楚，对处理实验数据的几种常用方法(列表法、图象法、解析法等)没有掌握，故在解答实验试题时显得束手无策。在今后的教学中注重实验能力培养，包括实验仪器观察、了解、实验过程的理解、实验结果的预测、分析。 3、重视学生物理探究和综合能力培养 探究和综合理科的最显著的特征。一个“活”字很形象地表达了科学中中考要考查的主要东西——学生的能力。在教学中要鼓励学生主动参与教学过程，让学生通过科学知识的学习，科学过程的经历，科学方法的领悟，达到养成良好的科学思维习惯，形成解决问题的多种能力。 4、注重联系实际，贴近生活。 改“教教材”为“用教材教”，能结合生活实际，关注热点问题创设情境，动态生成教学资源，比如本次试题中22题，自由落体运动和竖直上抛运动的结合分析，只要将情景模型构建去来，得去满足相遇的条件关系式，那么失分就不会这么多了，可惜很多学生不知道将情景模型构建去来。 5、优化训练。 不选难、怪、偏题。要选择一些立意较新、质量高，基础性强，有代表性的题目，适当引入有迁移性的题目，体现物理学科特点。有助物理模型构建的训练。 高二期中物理试卷分析(二) 一、基本情况 1，试卷分三大题：一是选择题，10道，40分;二是填空题(实验部分)，20分;最后是计算题，4道，40分。 2，考试范围：人民教育出版社，普通高中课程标准实验教科书，《物理选修3-1》。 二、题目点评 1：把静电力，平抛运动和坐标系知识结合，涉及类比的物理科学思想方法。 2：电场和磁场进行比较，考察了电场和磁场的相似与区别。 3：电动势，对概念的熟悉程度要求较高。 4：磁感线的疏密，代表磁感应强度的大小。通电导线在磁场中不同的受力情况。 5：电场线，等势面的疏密，牛顿第二定律，根据运动状态确定受力情况。 6：影响平行板电容器的电容的因素，电容器的电容计算式。 7：闭合电路的欧姆定律，部分电路的欧姆定律，滑动变阻器的知识，知道电表是测量哪个用电器的物理量。 8：闭合电路的欧姆定律，功率与电压、电阻之间的关系。 9：本题是一道难得的好题，综合了电容器、磁场、电场、电路，以及带电粒子在电场、磁场中的运动，可谓是环环相扣。 10：带电粒子在磁场中的运动，会画出粒子的运动轨迹，能够计算出周期和运动时间。 11：带电粒子在磁场中的运动，通过半径的表达式，寻找符合条件的答案。 12：欧姆表的正确操作，仪器的读数问题。 13：来源于教科书，《欧姆定律》，“测绘小灯泡的伏安特性曲线”，知道滑动变阻器分压接法、电流表内接法。 14：关于电动机一类的非纯电阻电路，可以说，也是来源于教科书的例题。掌握电动机的工作原理和用处，能够顺利地解决此题，本题比较简单。 15：聚电场、重力场、动能定理、摩擦力做功、圆周运动的相关知识于一体，综合程度较高，属于中等难度题目。过程和方法，在本题渗透的比较深刻。 16：本题有一个误区，较多的学生，把圆形槽轨半径，当成粒子仅受洛伦兹力时，运动轨迹的半径。结合了圆周运动，动能定理(机械能守恒定律)。点时，力和运动状态的分析是关键。然后依据牛顿第二定律，列出物理方程。物理学中，经常出现的标志性关键词，比如：“光滑”“恰好”“刚刚”“缓慢”“点”等等，要能领会其表达的物理意义。 17：恒定电流这一章，以及带电粒子在电场、磁场中的运动的综合。能够画出粒子运动轨迹，找到圆心角，求出半径。本题，对解方程的能力，要求较高。 三、综合评价 本试卷体现了课程标准和课程改革中对知识、技能的要求，注重过程和方法的测试。题目难易程度适中，平常见过、做过，但是得高分还是有一定难度。这就反映出，学生对物理知识，概念，规律的掌握，还是一知半解，不能够从本质上去把握，处于模糊状态，似是而非。总得来说，本试卷没有偏题、怪题，是一份适合中等物理成绩学生的好题。 四、教学反思 1，第一轮教学，应该注重培养学生的物理思想和科学方法、发现问题和解决问题的能力。 2，扎实物理概念，掌握物理规律、定律、定理等。有的问题，翻来覆去考，为什么学生还是做不出?竹篮打水一场空，没有把物理知识这张网络缝严实，急于求成，不注重基础知识，是致命原因。 3，在以后的物理教学中，放慢速度，夯实基础，注重科学思想方法的熏陶，培养学生思考问题的习惯，理性解决物理问题的态度。 4，高中物理，对学生的数学知识，尤其是根据物理规律列方程、解方程的要求较高，应该在平常的教学和练习中，有意识示范、指导学生列方程和解方程，分析已知数，待求的物理量。 5，规范解题步骤和书写格式。 高二期中物理试卷分析(三) 一、整体印象 本次宿迁市高二年级期末考试物理试题考查内容覆盖面较广，涵盖了静电场、恒定电流、磁场、电磁感应等内容。满分120分，物理试卷在试题结构和题型等方面未出现怪题、偏题，也未出现数学计算上的繁杂等问题，而且题量适中。 试题难、中、易的比例大概为：2︰7︰1。物理试题在题型结构上对学生来说并不陌生，知识点考察较为全面，所以这是一个考生相对较能接受的试卷。总的来说，这份试卷能够引导物理教学突破题海战术，强化对知识结构的构建，方法和解题思路的总结，综合运用所学原理和方法分析问题的能力以及科学素养的培养。 我们学校有1943名学生参加此次物理考试，平均分70.56。错误率较高的是5、7、10、12、14、15、16。错误原因主要在于综合运用所学知识分析问题的能力不足，对物体的受力情况和具体的运动情况分析不清，无法把实际问题转化为具体的物理模型，用数学方法解决物理问题的能力不强等。 二、错因分析 单选题第5题，没有具体地分析b、d两点两个分场强的方向，进而用平行四边定则合成得到两点处的实际场强造成很多同学错选A.对于两个电场叠加以后的电势情况分析，这对于学生来说是有一定难度的，对于那些不会变通死做题的学生会花费较大时间但最终得不出具体的结果。实际上本题可以从电场力做功与电势差及电势能变化关系角度去分析。 多选题第7题，很多同学漏选A、C或错选B。具体原因是对线圈进入过程中感应电流大小的计算、外力的功率及线圈中产生的热量不清楚用什么公式进行计算。不知道因为线圈做匀速运动时外力的功率就等于线圈牵引力的功率。总体说来还是没有掌握分析问题的思路和方法。 多选题第9题，不能正确运用安培定则和左手定则判断电流周围的磁场方向及运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力方向，对两直导线周围叠加后的磁场分布想象不出。导致选不出正确的答案。 实验题第12题，对于电学实验器材的选择，学生不能灵活根据安全性、准确性、方便性、经济性等原则综合考虑导致无法选出合适的器材，反映学生综合分析问题的能力不足。 计算题14题，不能正确分析导体棒释放后的受力情况和运动情况，因此找不到稳定时导体棒的受力特点和达到稳定过程中哪些力做功、哪些能量参与转化都不清楚。 计算题第15题,画不出临界时的轨迹图，找不到临界条件是失分的主要原因。 计算题第16题，不能清晰地分析各阶段的运动性质、准确地画出各阶段的轨迹、几何关系找不准等是本题的主要错因。 三、试题的突出特色 1、实验考察：更加重视对物理实验基础知识、基本能力的考查。 实验题试题平稳过渡，不设置高难度的台阶，但是却综合考查了考生必备的各个知识点和能力点。例如电学实验考察了器材的选择、图像、数据处理等，是学生做过比较基础的实验，对考生选择器材的能力、运用图像处理问题的能力和误差分析的能力等提出了较高要求。 2、重视对数理、数形结合分析问题能力的考查 考查数理结合能力，重视数形结合。能够根据具体问题列出物理量之间的关系式、几何关系、三角函数关系，画出轨迹图，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论，试卷中体现了对考生应用数学处理物理问题的能力要求。 第5题考查考生数形结合的领悟力;实验题第12题考察了根据实验数据描点作出的图像进行数据处理的能力和数形结合的能力;第15题是带电粒子仅在洛伦兹力作用下在匀强磁场中的匀速圆周运动，关于它的计算，则涉及到平面几何知识。 数理、数形结合分析问题是近几年高考考查的重点之一。但由于学生数学知识的局限性和对运用图像分析实验的方法和步骤缺乏系统的认识，从而使得他们碰到此类图像问题时常常不知如何下手。所以我们在平时的教学中要不断地有意识地训练学生这方面的能力。 3、注重考察综合能力与基本科学素养 在注重对基础知识和基本技能考查的同时，突出考查考生的物理综合能力和科学素养。部分题目思维的难度并不大，却越来越避开纯记忆性的题目，多数题以在理解的基础上简单应用的形式出现，需要考生在解答过程中进行一步或者两步的逻辑推理，从导向性上体现出新课改的进一步深入和推进。 四、对今后命题的建议 1、命题范围和上级文件精神中要求中的教学进度保持一致，本次考试中交流电一章就没有考。 2、个别题目在语言叙述上应该仔细斟酌，既要要与题干保持一致，又不要产生歧义。比如第2题的C选项、第8题的A选项、第10题的D选项、第15题没有强调粒子的重力不计等，这些题目的有些说法或与题干不一致、或自相矛盾、或者不严密。 3、试题强调原创或改编是对的，但应该仔细推敲，反复修改，多找几个人审核一下，防止出现科学性错误。比如第9题变成了单选题，第12题图像和器材就有矛盾之处。 4、作为阶段性的学期过关考试应突出重点，教什么就考什么，力求增加试题的覆盖面。比如螺旋测微器和游标卡尺的读数、电表的改装、多用电表的原理和使用等问题在考题中就未能关注。
[create_time]2023-02-08 14:52:23[/create_time]2023-02-23 10:59:27[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]爱提问的刘同学[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.7d68bcb7.tp0Edm8N227SPI_mgAxHxw.jpg?time=7532&tieba_portrait_time=7532[avatar]TA获得超过162个赞[slogan]这个人很懒，什么都没留下![intro]9[view_count]高二物理期末试卷分析参考
一、试卷总体评价 考查知识点的覆盖面广，从题型、分值、知识结构等方面看，能兼顾各层次学生的实际情况。试卷难度适中，有较好的区分度，是一份比较理想的阶段性评价试卷。注重考查“双基”的同时，注重主干知识的考查与运用、如圆周运动与万有引力、功与功率、动能定理、机械能守恒定律、库仑定律、电场强度、电势差、电功等，并且考察了两个学生实验：研究平抛运动和验证机械能守恒定律，本卷对知识点的考查也略有遗漏，如带点粒子在电场中偏转这一重要知识点没有考查。 二、试卷内容分析。 1、试卷内容分析（题型及分数分布） 试卷共四大题，19个小题，满分100分，选择题10个小题共40分，其中只有一个为多项选择，其余均为单项选择题，题比较基础，属于基本题，填空题5小题，共15分，涉及平抛实验、验证机械能守恒定律实验探究过程9分，计算题共4个，共36分，试卷覆盖面广，重点知识突出，以基本概念考查和基础知识的运用考查的题目，达40%左右，各章节的分数比例适中。 二、主要差错及原因分析。 选择题：选择题共10小题，考查了高一物理下学期教学中的基础知识与基本规律的应用，题目较易，属于基本题，但如第1题、第3题、第4题、第8题错误率较高，如第一题，学生容易遗忘两个等量正电荷的电场分布情况，第3题是必修二第二章万有引力定律的重点内容之一：考察同步卫星、赤道上的物体和第一宇宙速度（近地卫星）三者速度的区别于联系，学生在学习的时候掌握的便不是很好，在以后的教学中还需重点讲解，第8题比较经典，考察小球落在弹簧上弹簧的弹性势能与物体受力情况、速度（动能）变化情况，学生掌握的不够牢固。 填空题：填空题共5小题，第11题考察了学生电学的基本分析能力，从试卷上来看，许多学生审题能力较为薄弱，并未读懂题意。12题考察圆周运动皮带传动问题，与实际生活的联系比较大，学生主要错在不能将物理和生活实际结 合起来，第13题考察平均功率与瞬时功率的计算，考察学生基本概念与基本计算能力，学生的错误率较高，在教学中仍需加强学生计算能力，第15题是填空题中较复杂的一道题，考察动能定理与牛顿第二定律的综合应用，学生综合应用知识的能力还有所欠缺，得分率较低。第16题为实验题目，考查了学生对物理学知识在物理实验中的最基本应用，多数学生在该题的解答过程中，即不会实验的基本要求，也不懂物理在实验中的应用，尤其第（3）题中平抛运动初速度的计算每次平抛运动试验题的必考题，老师在新课教学和章节复习中都会花大量的时间进行复习，但学生的'正确率仍然较低，值得深思。 计算题：第17小题为万有引力双星问题的最基本的应用，考查学生应用万有引力的基本规律解决天体运动问题，只要运用万有引力基本公式和把题目中的已知条件代入即解决问题，该题的得分率也不高，有相当一部分学生仍不能正确解答。第19小题的B组题为动能定理的直接应用，学生在应用规律时出现了各种错误，状态、过程不会分析，代公式时各物理量出现错误等，说明学生在分析物理状态、物理过程时分析能力较差，在教学中应该有一定时间让学生自主分析，老师不能代替，要把培养学生的分析能力放在教学中的重要位置。 三、教学建议 1．注重基础知识的教学和基本技能的培养 在教学工作中，注重对学生的训练，基础知识的掌握，概念的理解及规律的应用。不要追求难、深、繁的题目，教学中真正让学生打好基础，提高能力。 2．重视作业规范化训练及矫正，培养学生良好的解题思维和习惯。 学生解题的过程就是一个用物理语言表达自己思维，展示物理情景和规律，从而达到解题目标的过程。其中正确使用物理语言是解决问题的基础，受力分析就是解题的“钥匙”。如第19题考查动能定理和牛顿第二定律的应用，物理过程一目了然，但普通班学生的得分率相当低，不习惯于受力分析、过程分析是一个主要原因。因此，如何尽可能的多拿分，如何让学生规范解答，教师如何更好的引导与矫正，是我们今后教学（尤其是普通班）的又一个课题。 3、继续贯彻“生本课堂、合作探究”教学理念，常抓不懈 正确引导学生对待高中物理的学习态度，要让学生对学习物理有兴趣，自己愿意学、要让学生有一定的自主学习时间，培养学生自主学习的习惯和审题的能力及应变能力，让理论联系实际。
[create_time]2022-06-26 02:25:01[/create_time]2022-07-08 01:01:17[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]优点教育17[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.25238ad2.z6oqOza-I2ngo6zHhxw7sA.jpg?time=676&tieba_portrait_time=676[avatar]TA获得超过6116个赞[slogan]这个人很懒，什么都没留下![intro]12[view_count]十九世纪末—二十世纪初物理学发生的危机、内容是什么
危机是从不可捉摸的媒质"以太"开始的.1887年迈克尔孙－莫雷的寻找"以太"实验,实验结果同理论预测相反,否定了以太的存在,引起了物理学家的震惊.当时,英国的一名著名实验物理学家曾大声疾呼："我们仍然期待着第二个牛顿来给我们一种关于以太的理论,它将不仅包括电和磁的事实,光辐射的事实,而且还可能包括引力的事实."为送别旧世纪,英国科学界最有地位的勋爵,于1900年4月27日作了题为《热和光的动力学理论上空的十九世纪之云》的长篇讲话,这位思想保守的"元老"认为经典物理学理论在本世纪末出现了两朵云.第一朵就是"以太漂移问题"；而第二朵云,是与比热有关的能量均分定理.
事实上,到了十九世纪末,由于X射线（1895年）,放射性（1896年）,电子（1897年）以及镭（1898年）的发现,物理学上空已不是两朵云,而是危机四伏.大有山雨欲来风满楼之势.在世纪交替时,经典物理学领域中,几乎所有的原理、基本概念都受到怀疑和重新审查,如物质的不灭性、能量守恒性、原子的不可分割和不变性、时空的绝对性、运动的连续性.第一个对当时物理学的危机进行全面、深入分析的是法国数学家彭加勒,他于1905年出版的《科学的价值》一书中的第八章标题就是"数学物理学当前的危机".物理学在酝酿一次伟大的革命.
[create_time]2022-08-04 20:13:01[/create_time]2022-08-18 01:24:09[finished_time]2[reply_count]0[alue_good]得书文化[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.eb189bac.0_-p-DmjI7RYdCR_8LSsvQ.jpg?time=690&tieba_portrait_time=690[avatar]TA获得超过8427个赞[slogan]这个人很懒，什么都没留下![intro]42[view_count]
如何看待19世纪末20世纪初的“物理学危机”。
在物理学的发展史中我们常常会遇到不同的问题，在我们解决这些问题的同时我们会发现过去的理论很难满足日新月异的发展，就这样我们展开了对过去保守的经典的质疑，以及在怀疑中动摇了经典物理学的地位为新发现带来了不可或缺的机遇。 19世纪末三大物理学实验的发现（X射线的发现，放射性的发现，电子的发现），诱发了经典物理学的危机。三大实验发现打开了经典物理学的缺口。原来认为原子是不可分割的最小质点现在从原子里发现了电子、X射线和γ射线；原来认为元素是固定不变的，但放射现象表明一种元素可蜕变为另一种元素；原来认为物质的质量与运动无关，现今电子的质量随运动速度变化而变化，质量似乎不守恒了；原来认为能量守恒只存在于机械能、热能和电能相互转化之中，现在一块静止的放射物质本身就是热源，即便没有外力作用，能量也源源不断地向外界释放，能量好像也不守恒了；原来认为质量和能量不搭界，现在放射性物质因能量不断释放，质量也不断减小。等等的一系列现象的发现，用过去的经典物理学理论很难给予解释和证明这些现象到底是什么回事，就这样在人们开始质疑过去所坚持的经典，开始往不同的方向探索，展开不同的研究，其中当然有对有错。三大实验发现猛烈地冲击着牛顿力学的物质质量、能量、动量等基本概念，经典物理学中质量守恒、能量守恒、运动定律等基本定律也面临严峻考验。面对物理学危机，一些抱残守缺的物理学家悲观失望，唯心主义趁虚而入；但更多的是科学家对经典物理的突破和打破原有束缚的创新。 在科技的发展浪潮之中，我们和多时候会遇到类似20世纪初的那种新的发现而引起新的理论革命，而带来一系列的经典物理学危机，这一系列的危机既有机遇，也有挑战。 挑战就是在我们已有的理论之下很难去解释新出现的问题，这样我们必须去向传统发出挑战，但在当时的形势之下既没有完整的理论体系去支持新的理论，而且在经典物理学理论长期占据着人们的思想，使到当遇到不敢轻易去涉足下去，被经典物理学绑住了思维的发散，只能在一定的范围内思考，用原有的缺陷去研究心有的问题，我们必须找出新的理论体系去解释新的问题，这就是我们的机遇，但当我们要去打破经典的时候，往往需要很大的勇气来面对经典崇拜者的质疑时我们到底是坚持还是放弃，这使得科学家很难鼓起勇气去，但当面对新的事物的时候很难去阻止科学家对真理的追寻。 对于经典物理学危机，我们可以从两个方面去看。第一，经典物理学体系是由前人在理论和实验体系不完整的前提下产生的，它是基于局限的研究条件下所产生的结果，并不是完完全全的正确，但是在当时的情况下这些是一个十分了不起的发现和理论体系，但随着人类对自然的认识和对科学技术的发展，和科学实验条件的进步我们就在想有更多的了解，更想去寻求真相。第二，在物理学危机之下可以衍生出更多的问题还有更多的发现这对科学的发展绝对是一件不可或缺的事情，可以发现更多的问题意味着科学的发展将有更多的机遇和挑战。 科学是发展的没绝对的静止不前，而我们需要的就是在学会辨识真伪，当面临到挑战的时候要勇于发现问题和挑战真理的可信性，这并不是意味着我们的研究就是异类，而是对真理的探求和实事求是的坚实探讨，这是英中勇气的表现，当面对我们从未想象过的事情是这使一种很重要的品质和需求，有事后研究就是需要这样的挑战，以及机遇来产生问题以及自身对问题的执着。 20世纪初爱因斯坦的相对论就是一个很好的例子，它不但打破了传统的束缚而且开创了一个新的物理学时代，这个理论完全颠覆了过去对质量、运动学、粒子的传统认识，显示出一个全新的物理学大发现的时代。对论的提出可谓是对现代物理的一个跨时代的认识，但当这些理论成就了爱因斯坦的同时我们是否想过到底是什么成就了他？是自他面临经典是的态度，是面对经典的挑战时的对自己的坚持以及敢去对经典提出质疑的，当经典物理遇到质疑时，也就是说我们的机遇和挑战的时候到来了。我们要么就是创造出新的理论体系去拟补缺失，就这样爱因斯坦选择了开辟新路的历程，这使一个挑战也是一个机遇，它可以制作一个时代，也可以造就一个天才。当然最后的事实是证明爱因斯坦是对的，他不仅提出了核弹的理论公式mc2，还解释了光电效应等一系列的新理论，使得他成功地获得了诺贝尔物理学奖。 在爱因斯坦的例子中我们不难发现，在面对经典的质疑是我们要勇于怀疑以及寻找答案，因为只有那样我们才会是一个成功的人。知道现在经典物理学还用很多指引的声音这个就需要我们现在的抑或是以后的科学家去解释，和面临新的挑战，在挑战中寻找机遇。一旦当机危机到来的时候也意味着我们的挑战和机遇。 在把握机遇的同时也要尊重经典因为毕竟那是我们发现新理论的基础和质疑的对象。因为这样才会在发现的同时也不会过于的偏离研究的方向。 所以在我们面对经典物理的挑战是不要过分的坚信经典的绝对性而忽略了科学的局限性，要勇于提出问题和敢于质疑，在面对挑战是就是在选择机遇的时候，要把握好方向探索出机会。
[create_time]2011-11-27 09:11:40[/create_time]2011-12-06 10:19:54[finished_time]1[reply_count]9[alue_good]lzback1[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.5b0ed335.csxzFzoiree4Apd-_csLBw.jpg?time=3026&tieba_portrait_time=3026[avatar]TA获得超过2947个赞[slogan]这个人很懒，什么都没留下![intro]1501[view_count]
求世界物理未解之谜
这里讲述的是一个现代物理学的故事：有两位在同一个大学、不同领域工作的科学家。一位研究的是远离地球的巨大物体，而另外一位则为身边的微小物质所着迷。为了满足人们的好奇心，一位制造出了世界上威力最强大的望远镜，另外一位则制造出了世界上最好的显微镜。当他们分别把自己的仪器对准了更加遥远和更加微小的物体时，他们开始观察到从所未见、或者说从未想象到过的结构和行为。他们激动不已，但是又非常懊丧，因为现有的理论无法解释他们观察到的现象。
有一天，两人离开自己的实验仪器去喝杯咖啡休息一下，正巧在系里的休息室里相遇，于是开始不无同情地讨论起如何解释他们所遇到的难题来。突然间，两人不约而同地意识到，他们虽然观察的是宇宙的两个相对的极端，但是他们观察到的却是同样的现象。就向盲人摸象一样，一位科学家抓住了它不断摆动的尾巴，另一位则抓住了它硕大的鼻子。在对照了笔记之后，两人才发现，其实他们抓住的是同一头动物。
如今的粒子物理学家和天文学家们所面对的正是这样的局面。物理学家们利用线性和环形粒子加速器作为他们高分辨率的"显微镜"，来研究那些小得看不见的粒子。天文学家们则利用十几台新的超大尺寸的望远镜，也在研究着同样做小的粒子，但是他们的研究对象是在太空里。这场奇异的信息撞车意味着，获取粒子物理学中圣杯般的成就--也就是对自然界所有四种力（电磁力、弱力、强力和引力）的统一的理解--将会部分地由天文学家获得。
这些工作所隐含的意义使科学家们兴奋不已，因为在以往，互不相干的现象的奇异结合曾经创造出了理解的飞跃。举例来说，毕达格拉斯就曾经证实了抽象数学可以应用于现实世界当中，从而使科学世界大受震动。而当牛顿发现行星的运动和苹果的掉落都是由于引力的作用时，人们对世界的理解发生了同样的飞跃。麦克斯韦尔统一了磁力和电力，从而创造出了物理学的新纪元。而这当中最伟大的理论统一者爱因斯坦，则是把物质、能量、空间和时间编织在了一起。
但是迄今为止，还没有人能够将量子力学的微小世界与我们透过望远镜所看到的广大世界编织在一起。当这两者走到一起时，物理学家们意识到，他们正在非常接近一个单一的"万物理论"，可以解释自然界万物的运行，它也就是人们长期以来所追寻的统一场论。
大约在两年前，在美国国家研究理事会的董事会的一次报告会对两种场的合并日程进行了表述之后，美国国家航空航天局的行政官丹尼尔·戈尔丁建议推出一份特别报告，对天文学家和物理学家们从彼此的研究中能够受益多少进行详细的表述。不久之前，该理事会的宇宙物理学委员会发布了这份报告，其中详细列举了十一个博大的谜团，其中的一些可能在十年内就得到解答。如果是这样的话，科学将发生历史上最伟大的一次飞跃。
让我们首先来看看，我们还不了解答案的是那些谜团呢？
谜团一 什么是暗物质
我们能够找到的普通物质大概只占宇宙的百分之四左右。我们的这个推论结果，是通过计算让星系聚集在一起、并且让他们以巨大的星团形式运动需要多少质量而得出来的。另一种给无法看见的物质称重的方式，是观察引力如何使来自遥远物质的光发生弯曲。每次测量都告诉天文学家们，宇宙中多数的物质是看不见的。
人们可能会禁不住认为宇宙一定是充满了灰尘或是由不动的恒星构成的黑色星云，并且满足于此，但是非常有说服力的论据表明事情并非如此。首先，尽管有办法发现即使是以最黑暗形式存在的物质，人们寻找丢失的星云和恒星的每一次尝试都失败了。第二，也是最有说服力的是，宇宙学家们已经可以对宇宙大爆炸之后所发生的核反应进行精确的计算，并且将预期的结果和实际的宇宙成分进行比较。这些计算表明，由人们熟悉的质子和中子组成的普通物质的总量，比起宇宙的总质量来要小很多，不论剩下的东西是什么，它都不太可能是由组成我们人类的物质所构成的。
正是这寻找宇宙中丢失的一部分的探索过程，让宇宙学家和粒子物理学家们聚在了一起。在未被发现的暗物质中，首要的候选者是微中子和其他两种粒子：线中子和轴粒子，这两种粒子是由一些物理理论所预测的，但是从未被人们探测到过。所有这三种粒子的电性都被认为是中性的，因此他们无法吸收或者反射光，但是又具有足够的稳定性，能够从宇宙大爆炸后的最初阶段留存下来。
谜团二 什么是暗能量
宇宙学近期的发现证实，普通物质和暗物质还不足以解释宇宙的结构。还有第三种成分未被发现，它并非物质，而是某种形式的暗能量。
这种神秘成分存在的第一批证据，来自于对宇宙几何形状的测量。爱因斯坦的理论认为，所有的物质都会改变它周围空间和时间的形状。因此，宇宙的整体形状就是由它内部全部的物质和能量来主宰的。近期对宇宙大爆炸遗留下来的辐射所进行的研究表明，宇宙的形状再简单不过了--它是扁平的！这个发现反过来也揭示出了宇宙的总体质量密度。但是在将所有的暗物质和普通物质的潜在来源加起来之后，天文学家们发现，他们还少了三分之二。
第二批证据提示人们，神秘的成分必定是一种能量。对远方的超新星进行观察之后，科学家们发现宇宙扩张的速度并不象他们原来所假定的那样在放慢；事实上，这种扩张的速度在增加之中。除非存在着一种遍布宇宙的、不断地将时间和空间的结构向外推出的排斥力，这种宇宙加速度是很难解释的。
暗能量为什么会产生一个排斥性的力场，这个问题有一点复杂。量子理论认为，虚无的粒子可以突然出现，存在极短的时间，然后再遁于无形。这就是说，宇宙的真空实际上并不是真正的空无一物。更恰当地说，空间充满了低级能量，这种能量是在虚粒子和它们的反物质伙伴短时间地存在和消失时所创造出来的，这个过程之后还有一个被称为真空能的非常小的场存留下来。
这种能量应该产生一种负的压力，或者说排斥力，因而也就解释了宇宙的扩张为什么是在加速。可以考虑这样一个类比：如果你把一个空的气密容器上的密封的活塞向后拉，你会在容器里制造出一个近似的真空。起初，活塞上几乎没有什么阻力，但是你拉出活塞越多，真空就越确实，活塞上产生的对抗力也就越大。尽管外太空的真空能是由量子力学奇异的定律，而不是由一个拉拽活塞的人灌输进去的，这个例子也足以说明负压力是如何产生排斥力的。
谜团三 从铁到铀这些重元素是怎样形成的
暗物质和可能存在的暗能量都是起源于宇宙最早期，也就是氦和理等元素诞生的时期。较重的元素稍后在恒星内部形成，核反应将质子和中子挤压在一起形成了新的原子核。例如，四个氢核（每个带一个质子）经过一系列的聚变形成了一个氦核（含有两个质子和两个中子）。这就是在太阳内部每时每刻所发生的事情，也就是这个过程带给了我们地球光和热。
但是聚变要产生比铁全党重的元素时，它需要非常多的中子。因此，天文学家们猜测较重的原子是在超新星的爆炸中形成的，这里现成中子的供应量非常充足，但是这个过程具体是如何发生的却无人知晓。更近一段时间，科学家们已经开始推断，至少有些最重的元素，如金和铅，是在当两颗中子星--那些小小的、燃烧殆尽的星体残骸--碰撞并形成黑洞时所发生的更强大的爆炸过程中生成的。
谜团四 微中子有质量吗
那些创造出重元素的核反应同样也创造出了大量幽灵般的亚原子微粒，它们被称为微中子，属于一组被称为轻子的粒子群，这其中还包括我们熟悉的电子、μ介子和陶粒子。由于微中子极少和普通物质发生相互作用，它们能够直接向我们展示恒星的内部的情况。当然，我们只有捕捉到并研究这些粒子才有可能做到这一点，不过物理学家们已经在学习和尝试着这样做了。
不久以前，物理学家们还认为微中子是没有质量的，但是最近的研究进展却表明，这些粒子可能有着很小的质量。与之相关的任何证据都会有助于验证一套理论，用它可以寻求对四种自然力之中的三种--电磁力、强力和弱力进行描述。即便是很小的一点点重量也能够叠加起来积少成多，因为从宇宙大爆炸中留存下来的粒子实在是不计其数。
谜团五 超高能粒子从何而来
来自宇宙空间，包括微中子、伽玛射线光子和各种其他的亚原子散粒子在内的各种粒子中，能量最强的被称为宇宙射线。它们无时无刻不在轰炸着地球，当你读着这篇文章的时候就有几束射线穿过你的身体。有时候，宇宙射线强大之极，他们必定是在威力惊人的催化剂作用下，产生于宇宙的加速器之中。科学家猜想，对它的来源有几种猜测：可能是宇宙大爆炸本身，可能是超新星发出的冲击波与黑洞发生撞击，也可能是星系中央的物质被吸入巨大的黑洞时所产生的加速作用。了解了这些粒子如何产生以及如何获得如此巨大的能量，将会让我们了解这些剧烈冲撞的物体的行为方式有所了解。
谜团六 是否需要引入新的光和物质理论，来解释在极高温度下所发生的事情
问题五中所提到的那些剧烈的撞击过程，留下了一些可以看见的辐射踪迹，其中伽玛射线尤为突出--它是普通光的表兄，但是却具有极高的能量。过去的三十多年中，天文学家们已经知道，这些射线所产生的、被成为伽玛射线爆发的明亮闪烁，每天都会从天空的各个方向任意地来到我们身边。近年来，他们已经查明了这些爆发的位置，初步可以确定它们来自于超新星强大的爆炸，以及中子星彼此之间以及中子星与黑洞的碰撞。但是当如此多的能量汇聚到一起时会发生什么事情呢？这个问题即便时至今日，也没有人能够做出多少解答来。在那种情况下，物质变得红热无比，它与辐射通过人们并不熟悉的方式交互发生作用，而辐射产生的光子彼此撞击在一起生成新的物质。物质和能量之间的区别这时变得模糊了。再加上磁力的因素，物理学家们对在这样可怕的场景下所发生的事情就只有大致猜测的份了，或许现行的理论根本就不足以对这些现象做出解释呢。
谜团七 在超高的温度和密度下是否存在物质的新状态
在能量极强的情况下，物质会进行一系列的转换，原子会分裂成其最小组分。这些组分就是被称为夸克和轻子的基本粒子，就目前我们所知，他们已经不能被分割成更小的部分了。夸克极容易和其他粒子结合，因此它们在自然界中从来未被单独观察到过，而是经常发现它们与其他的夸克相结合形成质子和中子（每个质子由三个夸克组成），而这些质子和中子又进一步与轻子（比如电子）结合而形成整个原子。例如，氢原子就是由一个围绕单个质子旋转的电子构成的。原子呢，它们又转而和其他的原子结合起来形成分子，比如水分子就是这样。随着温度的上升，分子又从如冰一样的固体状态，变成如水一样的液态，再变成如蒸汽一样的气态。
这些都是我们所了解的、可以预见的科学所告诉我们的，但是当温度和密度比地球上的要大数十亿倍的时候，组成原子的基本部分彼此可能会完全地被强硬拆开，从而形成由夸克和将夸克结合在一起的能量组成的等离子体。物理学家们正试图在长岛的一台粒子对撞机上创造出这种夸克--胶子式的物质状态来。而在物理学家们远远无法创造出来的更高的温度和压力之下，这种等离子体可能会转变成为一种新的物质或者能量形式。这种物质状态的转变还可能会揭示出自然界新的力的存在。
这些新的力将会加入到我们已知的一种调节夸克行为的力的行列中去。所谓的强力是将这些粒子结合在一起的主要媒介。而第二种被称为弱力的原子力，则可以将一种类型的夸克转变成另一种（夸克有着六种不同的"味道"一一上、下、迷人、奇异、顶上和底部）。
最后一种原子力，也就是电磁力，它可以将诸如质子和电子这样的带电粒子结合在一起。正如其名字所暗示的那样，强力是三种力之中最强有力的，它比电磁力要强劲100倍以上，而比弱力更是要强劲10000倍以上。粒子物理学家们怀疑，这三种力有可能是单一的能量场的三种不同的表现形式，这与电力和磁力分别代表一个电磁场的不同方面非常相似。实际上，物理学家们已经揭示出了电磁力和弱力之间潜在的统一性。
有些统一场理论认为，在宇宙大爆炸刚刚发生后的超热的原始宇宙之中，强力、弱力、电磁力和其他力只是一种力，其后随着宇宙的扩张和冷却它们逐渐分化。在新生的宇宙中可能会出现各种力的统一，正是这种可能性的存在，使粒子物理学家对天文学如此感兴趣，也使天文学家们转而向粒子物理学来试图寻找这些力在宇宙的诞生中可能扮演了什么样角色的答案。力的统一如果要发生，必须有一种超高质量的被称为线规玻色子的粒子存在。
如果它们存在的话，它们会让夸克转变成其它粒子，并引起位于每个原子中心的质子发生衰变。如果物理学家们能够证明粒子可以衰变，就足以说明有新的力存在。
谜团八 质子是不稳定的吗
假如你担心组成你身体的质子会解体，将你变成一堆基本粒子和游离能量的话，这不免多虑了。各种观察核试验都表明，质子必须至少在十亿万亿万亿年内保持稳定。尽管如此，许多科学家们仍然相信，如果三种原子力真的是一个单一的统一场的不同表现形式的话，那么我们上面提到过的具有炼金术般魔力的超质量玻色子将会不时地从夸克中产生出来，造成夸克以及由夸克组成的质子发生退化。
乍一看，你会觉得这些物理学家们的脑子一定是出了什么问题，因为身体小小的夸克怎么可能产生出种量超过它们本身10，000，000，000，000，000倍的庞大的玻色子呢？你这样想也很难怪。但是有这样一条海森堡不确定法则，它认为你永远无法同时知道一个粒子的动量和位置，而该法则正好间接地允许这样一个听起来荒谬绝伦的推断的存在。因此，一个庞大的玻色子从组成质子的小小夸克中闪现出来，存在非常短的一段时间，从而造成质子的退变并非没有可能。
谜团九 引力是什么
接下来就要说到万有引力的问题了，这种存在于小个的粒子之间的不成对力，同时也是将它们聚拢在一起的能量。当爱因斯坦将牛顿的理论加以改进之后，他将引力的概念予以延伸，考虑的对象也扩展到了极其巨大的引力场和以接近光速的速度运动的物体。这些延伸所引出的就是著名的相对论和时间--空间的概念。但是，爱因斯坦的理论并没有关注到量子力学这片极其微小物体的领地，因为万有引力在极小的规模上是可以忽略的，而不同于将原子聚拢在一起离散的小块能量的是，离散的小块引力在试验中从未被观察到。
尽管如此，自然界中仍然存在着一些极端的条件，能够让引力和微小的物质发生亲密的关系。例如，在黑洞的心脏附近，大量的物质都被挤压到量子空间之内，在极小的距离上，引力变得非常强大。同样的情况，在宇宙大爆炸前后密集的原始宇宙中也必定会出现的。
物理学家斯蒂芬·霍金发现了黑洞的一个特别问题，我们需要将量子力学和万有引力结合在一起，然后才能够就任何东西得到一个统一理论。霍金认为，任何东西，即便是光也无法从黑洞中逃出的断言严格来讲并不正确，黑洞周边的确在辐射出微弱的热能。根据他的理论，这种能量是黑洞附近的真空的粒子一反粒子配对实体化时所产生的。在粒子和反粒子这对冤家再度重新结合并互相毁灭之前，距离黑洞较近的粒子就被吸入了黑洞，而距离稍远的那个则以热量形式逃逸出来。这种热量的释放与先前被吸入黑洞的物质和能量状态没有任何明显的联系，这就违背了一条量子理论的定律，该
