关于物理学未来的发展
关于物理学未来的发展
物理学是一门以认识世界、研究世界并指导人类如何更好地利用知识解决自身所遇到的问题为己任的自然科学。正因为它与人类的生产生活有着密切的联系，所以从它的产生开始便具有了无穷的动力。物理学的发展经历了好几个阶段：在其发展初期，人们只是对发生在身边的简单的现象的观察和带有明显主观色彩的猜想；后来发展到简单的实验物理，一些对无力比较感兴趣的人（也可称为早期启蒙物理学家 ）通过简单的试验和主观感受对这个世界作出自己的判断和猜想；一段时间后物理学有了更好的发展，牛顿的出现更可谓物理学史上的里程碑，它将物理与数学紧密联系起来，从而诞生了《自然哲学的数学原理》这本物理学上的著作；牛顿之后物理学经过了它的变革期，牛顿所建立起来的经典物理学体系也因此被修改，人们对于世界的认识有了更深刻的变化，那时有人迷茫，有人却疯狂。爱因斯坦改变了这个世界的基本认识，也让物理学进入了一个更具魅力的领域。其后的量子力学更是以其独特的力量改变着这个世界。这就是物理学的一个大体发展史，因为物理产生于哲学，所以它与哲学的发展有着某种联系。
虽然物理学经过近几千年的发展，到现在已经较为完备，但在它的面前还有许多问题没有解决，而这些问题有的一直伴随着它，比如宇宙的产生以及宇宙的演化甚至宇宙产生之前的这样一个世界（暂且这样说）的具体形态，宇宙的发展未来，多宇宙的猜想……这些都是物理学需要研究并扩充的知识，因为它属于这个世界的本身。总之，未来的物理学还会有其独特的魅力和发展方向。
可是现在却有这样一个事实：物理学在近几年似乎停止了它前进的步伐，唯有的只是在具体应用方面的深入研究。
“今后二三十年物理学的成就会远远不及100年前，每一门学科的发展都是有起伏的。未来相当一段时间，物理学不会在理论上有大的突破。”著名物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁在汉参加2007年科协年会期间，对物理学的发展前景作出这样的判断。
杨振宁先生的论述不无道理，在过去的一千多年中，物理学经历了它的发展黄金时期，许多伟大的发现和猜想也是在那时做出的。19世纪发现了电子、放射性衰变、X光，技术上的发展，实验室里的进步，使理论出现了很大的困惑。爱因斯坦等人提出了相对论、量子力学理论奠定了微观物理学的基础，使物理学进入一个全新的领域。正因为它曾经的辉煌，才让人们更关注它的未来。同时一些物理学家对物理学发展的担忧也来自于这个社会。
物理学研究将如何发展？法国物理学会最近发表简报，列举了世界物理研究面临的种种问题，对物理学研究前景表示忧虑。该学会在简报中指出，近年来，由于人们对物理学研究的不了解，特别是对核物理等研究的不信任，全世界的物理研究正面临严重的危机。首先，各国政府对继续加强物理学研究在生产中的应用，如在发展核工业等方面，出现迟疑。其次，发达国家物理专业学生人数正在逐年减少，如法国和德国大学物理一年级学生１９９８年的注册人数仅为１９９１年注册人数的一半。此外，公众开始把提高生活质量寄托在其他学科上，认为物理的时代已经过去。
这样的事实确实让人担忧，物理学的魅力应该被现代人所更深地理解。物理研究发展的出路是使公众真正理解物理学研究的重要意义，吸引更多的年轻人从事物理学研究。
未来的物理学发展离不开我们这一代，因此我们应更广泛的了解物理学的主要发展前景、方向。以便在其中找寻它的魅力，从而实现物理学的动力。
宇宙学（天文学）便是物理学未来的一个重要研究方向，天文学及其分支天体物理学以整个宇宙为对象，研究天体（包括人类赖以生存的太阳系行星系统）乃至整个宇宙的起源、结构、运动和演化。它是当今科学最具活力与基础创新力的源泉，其研究水准显示着一个国家与民族在科技发展前沿中的位置，并对一个民族的宇宙观、自然观有着深刻的影响。天文学和天体物理学以其研究对象的广泛性和基础性，而对自然科学的众多学科有着特殊的意义，也是当代科学技术，特别是尖端空间技术发展的巨大推动力。今天，研究生命的起源与演化，探求星际航行的可能性，寻求地外类地行星系统，已成为二十一世纪自然科学和高科技的重大领域。近几年来，以国际合作形式建造并投入使用或正在研制中的一系列大型设备，如哈勃空间望远镜，红外、X-射线空间观测站，新一代空间望远镜，以及地面巨型光学、红外望远镜和大毫米波阵等等，都反映了当今天文学和天体物理学的勃勃生机，广阔的发展前景。
深邃的宇宙蕴藏着无尽的猜想和想象，让人着迷，更让许多物理学家为之疯狂，研究它该是一件多么有趣的事啊！
随着量子物理的产生，量子宇宙论也随之发展起来，这个理论由霍金为解决暴涨宇宙模型所面临的问题而提出，在他的理论中，宇宙的诞生是从一个欧氏空间向洛氏时空的量子转变，这就实现了宇宙的无中生有的思想。这个欧氏空间是一个四维球。在四维球转变成洛氏时空的最初阶段，时空是可由德西特度规来近似描述的暴涨阶段。然后膨胀减缓，再接着由大爆炸模型来描写。这个宇宙模型中空间是有限的，但没有边界，被称作封闭的宇宙模型。封闭宇宙的重新坍缩会把世上的一切再次带回到极高温的大挤压状态。而开放宇宙的无限膨胀的前景也不甚美妙，宇宙将无限冷却下去。尽我所知，迄今没有人设想过如何避免这两种世界末日的来临，因为它将发生于极其遥远的将来。
霍金的黑洞理论尤其引人关注，它揭示了宇宙的一些能量状态。对于这个理论霍金又不断进行修改，以便让它更好地解释这个世界。
据英国广播公司BBC报道，英国著名物理学家霍金教授发表了题为“黑洞的信息悖论”的讲话，对他30年前的“黑洞”理论做出修改。
霍金教授在向“第17届广义相对论和引力国际会议”发表的讲话中说，他修改了过去坚持的黑洞将毁掉所有落入黑洞物质信息的理论。他现在相信，黑洞可以释放出有关的信息。
霍金教授发表于1975年的理论，被认为是有关黑洞研究的最为惊人的突破。他经过计算发现，黑洞一旦形成，将会向外发出“霍金辐射”，并且开始损失质量。他形容黑洞是“没有毛发的”，这意味着，黑洞的状况与究竟是什么东西形成了这个黑洞无关，一个黑洞的所有特征仅仅在于它的质量、电荷数以及自旋状态。
霍金教授说，“按照过去的理论，物质一旦落入黑洞，将会永久地消失。霍金辐射是随机和没有特征的，这意味着有关落入黑洞物质的所有信息都彻底消失了。”但是，这样的理论有违于量子物理学的原则。描述宇宙间最微小物质行为的量子物理学指出，物质的信息绝不会彻底地消失。
他的新的研究成果可能会帮助解决“黑洞信息悖论”这个困扰现代物理的难题。霍金教授现在表示，如果信息能够消失，那将产生极为重要的现实和哲学后果。他说，“因为那将意味着，我们无法确定过去，也无法预测未来。许多人宁愿相信信息可以逃离黑洞，但是他们无法弄清楚信息怎样才能逃离黑洞。”
霍金教授说，他就这个问题思考了30年，现在得到了一个答案。按照霍金教授提出的最新理论，黑洞不会彻底毁灭落入其中的物质信息，他说，黑洞将不断发出辐射，并将最终向外开放信息，所以我们能够确定过去，也能够预测未来。
这就是宇宙学的一些理论模型，虽然一些人认为它近乎危言耸听，但它的确有其合理一面，未来的宇宙物理学将进一步对宇宙的一些基本属性做出更深刻的研究，将引导物理学向一个更深的方向发展。
粒子物理也是未来物理学的一个重要研究方向。粒子物理又称高能物理，它研究比原子核更深层次的微观世界中物质的结构性质，和在很高的能量下，这些物质相互转化的现象，以及产生这些现象的原因和规律。它是一门基础学科，是当代物理学发展的前沿之一。粒子物理学是以实验为基础，而又基于实验和理论密切结合发展的。
高能物理有其辉煌的发展历史，原子、电子、质子、中子、介子等基本粒子不断被发现，随着量子力学的进一步发展，一些新的粒子模型又被提出，同时关于粒子的理论也不断完善。
目前，粒子物理已经深入到比强子更深一层次的物质的性质的研究。更高能量加速器的建造，无疑将为粒子物理实验研究提供更有力的手段，有利于产生更多的新粒子，以弄清夸克的种类和轻子的种类，它们的性质，以及它们的可能的内部结构。
从发展趋势来看，粒子物理学的进展肯定会在宇宙演化的研究中起推进作用，这个方面的研究也将会是一个十分话跃的领域。很重要的是，物理学是一门以实验为基础的科学，粒子物理学也不例外。因此，新的粒子加速原理和新的探测手段的出观，将是意义深远的。
物理学还有许多新的发展方向，未来的物理学一定会是一个丰富多彩的学科。总的来说，物理学的发展方向可概括如下：（1）在微观方向上深入下去；（2）在宏观方向上拓展开去；（3）深入探索各层次间的联系，进一步发展非线性科学。
物理学的未来，人类的未来！
