想飛起來的毛毛蟲

不過就目前的來看，可控核聚變和暗物質更有可能作為下一次的突破。可控核聚變意味著人類將擁有無限的能源，那時候人類就可以輕而易舉的飛出老遠老遠，首先在太陽系中造太空基地，然後把太陽系周圍的小行星隕石，捕獲用來造飛船。造完飛船，飛出太陽系到其它星系移民。只要可控核聚變實現，發展會非常快的。這是能源上的發展，就好比一個乞丐突然變成了一個大富豪。

接下來要講的便是暗物質，暗物質好比我們古人不知道有空氣的存在一樣，宇宙的加速膨脹就是暗物質導致的，我們就是生活在暗物質中，好比魚生活在水裡一樣，倘若我們可以瞭解了暗物質，就可以發現更多宇宙的運行規律。

近百年物理科學界沒有大的突破，是因為在科學界相對論和量子力學還沒有搞明白，不可能直接跳過去研究下一個領域。

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時間史

物理學的上一次突破是19世紀末到20世紀初的事了，相對論和量子力學一起為現代物理學奠定了基礎，也讓人類社會發生了翻天覆地的變化

現如今相對論和量子力學誕生已經一個多世紀了，物理學卻再也沒有出現過類似相對論和量子力學這樣“顛覆”的理論或者說突破，不少人因此想到了《三體》中的智子鎖死人類科學的故事。

實際上物理學近百年沒有重大突破是正常現象，人們往往只記得顛覆性的相對論和量子力學，而忽略了它們誕生前的理論積累。人類科學只是看起來爆炸式增長而已，實際上每次技術爆炸都依賴於前面幾百年的科學理論和技術積累。

以牛頓和伽利略為代表的古典物理學與愛因斯和普朗克代表的現代物理學前後相隔了兩個多世紀，物理學家們用了兩個多世紀的時間才從古典物理學突破到現代物理學，而現代物理學到現在也才一個多世紀，相對論和量子力學都還沒有完全從理論轉化為技術。

物理學的每次突破都會給人類帶來新的巨大變化，伽利略和牛頓為後來的工業革命奠定了基礎，愛因斯坦和普朗克為現代科技奠定了基礎，但我們現在的航天領域還在用著笨重的化學動力火箭，可控核聚變和量子計算機也都還在實驗階段。

保守估計物理學的下次突破會在本世紀末到下個世紀初發生，在那之前物理學家們會不斷進行小的突破和研究，直到愛因斯坦式的天才再次橫空出世。

宇宙探索未解之迷

如果非要說物理已經近百年都沒有重大突破了，那麼原因只有一個！

就是數學已經近百年沒有重大突破了！

我們都知道，自從牛頓徹底把微積分引入到物理領域裡開始，很多物理學家就都有了一個習慣，就是把所有的數學成果都要找到現實中的物理現象與之對應。

也正是因此，後來演化出了一個學科一門課程叫“數學物理學”。

那麼我們再來說說為什麼近百年來數學領域沒有重大突破呢？說這句話的時候大概很多數學專業各個方向的學生和學者們肯定要噴我了，誰說數學領域近百年沒有重大突破，廣大從事專項研究的人嘔心瀝血，不斷的在攻克難題。

這其實就恰恰說明了問題，大部分人並不瞭解現代數學和物理學已經發展到了什麼地步，很多人認為高數就是很難得數學了，畢竟大部分人高考數學連140分都考不到，更聽不得別人說高考數學簡單。那麼今天要告訴大家一個可怕的事實，現代數學已經發展到了普通人連想都無法想象的地步。以至於複雜程度已經到了即便同樣是從事數學研究的學者，因為方向不同，完全理解不了其它方向上的內容，同樣的數學博士，很可能拿著其它方向數學的文獻，跟看天書一樣。

我們常說牛頓和愛因斯坦是天才，是因為這兩個人在自己的時期像開了天眼一樣在數學和物理領域馳騁。在牛頓的時代裡，他是先有對物理的直觀，然後發展出研究這個物理現象所需要的數學，比如微積分、統計力學等；而更變態的愛因斯坦則與之相反，是看到一些數學家玩兒出來的抽象東西，這些東西本來看似與現實世界沒有任何關聯，卻在這一時期生生的被引入了物理學，比如微分流形，群論等。

如果說牛頓是站在了伽利略的肩膀上，那麼現在，我們是站在無數巨人的肩膀上，但這個肩膀不好站啊，因為前人的理論已經非常艱深，導致現代數學研究是一項非常辛苦的工作，因為大部分從事相關研究的人首先要了解、看懂、學會、理解自己所在研究方向的所有理論知識，而這，很可能就已經耗盡了一個現代數學家的大半生。如果非要有個具體的說明，那麼就是大學生能接觸到的近現代數學是概率論，而概率論是19世紀的產物，高中生學的數學，不過是幾百年前的知識。所以新的突破才如此困難，新的成果才難以獲得，以至於物理學非常難以突破。

楊振寧曾說過一句話“現代數學的書可以分成兩種，一種是看了一頁看不下去的，另一種是看了一行就看不下去的”。這也客觀反映了現代數學的複雜性和有多麼難以理解。

如果你還要問到底有多複雜，送你們個拉格朗日量公式體會一下！

未泯雙瞳

要想知道近百年來物理界為什麼沒有產生類似相對論和量子力學那樣的理論，既具有顛覆性的革新思想又有大量的實驗支持，就必須從全局出發，搞清楚上述兩理論的歷史地位和優缺點。

在一百多年以前，是經典力學的輝煌時期。為什麼呢？除了引入實驗和數學之外，最重要的，是當時人類的研究處於宏觀範圍即與人的尺度相近。在這一範圍內，作為物理背景的空間效應可以忽略不計，所以經典力學是沒有空間因素影響的一維物理理論。

然而，當人的認識超出了宏觀範圍，進入了高速、宇觀和微觀領域，各種空間效應便顯現了出來，比如光速不變、質能互換和波粒二象性等。於是，相應的理論便應運而生，對應上述領域，它們分別是狹義相對論、廣義相對論和量子力學，強調了時間與空間、物質與能量、粒子與波動的相動和統一，是二維的物理理論。

作為新領域的初級理論，上述三個理論是有侷限性的，它們都是唯象型理論，即用歸納的方法將現象提升為基本原理，缺乏具體的物理機制。比如，我們雖然可以通過這三個理論掌握各種新現象之間的聯繫，但只是知其然而不知其所以然。我們並沒有因為有了狹義相對論、廣義相對論和量子力學，就知道光速為什麼不變、質量和能量的本質是什麼、以及為什麼會產生波粒二象性。

這種唯象的認識風氣是認識毎一個新的領域所必須的，其主要仼務就是發現和整理新的現象及其關係，為更為高級的構建型理論的產生奠定基礎。構建型理論是用演繹的方法，假定某種物理機制，根據該機制的各種極限情況來解釋和說明各種不同的現象。這是兩種不同的觀念與範式，屬不同的格式塔；它們之間的相互轉換就是格式塔的變換，需要發生科學革命。

近幾十年來，物理學的發展之所以沒有產生重大的進展，其原因有兩個。第一個原因是，作為唯象型理論，狹義相對論、廣義相對論和量子力學業已完成它們的史命，需要讓位於構建型的理論。比如，提出量子宇宙景觀，用量子離散與封閉的物理機制來解釋各種不同程度自然現象。第二個原因則是，由唯象的格式搭轉變為構建的格式塔，具有革命性，很難為原來的科學界所接受。比如，日心說取代地心說，相對論取代經典力學都花費了數十年的時間。

淡漠乾坤

答：近一百年來，科學技術取得了飛速發展，物理學的各個分支，也獲得了矚目的成就；但是我們仔細思考會發現，自從上世紀初的物理學革命以來，我們的基礎物理學並沒有取得重大突破。

在上世紀，量子力學和相對論的出現，對經典物理學進行了一次革命，但是這次革命是不徹底的，直到一百年後的今年，還留下很多問題有待解決。

在微觀領域，量子力學能解釋部分超導現象，標準模型基本完成了粒子物理的統一，楊-米爾斯理論統一了強力、弱力和電磁力。

在宏觀方面，廣義相對論預言了黑洞、中子星等等極端天體，宇宙大爆炸理論建立起了宇宙演化的模型，恆星形成與演化的理論能很好地描述恆星的起源和演化過程。

如此輝煌的成就確實讓人感到欣慰，但是我們來看這些理論的基礎，都是建立在相對論和量子力學之上的，比如標準模型屬於量子場論的範疇，而量子場論本身就是量子力學的延伸。

從本質上說，近一百年來，我們的基礎物理學沒有取得任何實質性的突破，科技的發展都是建立在一百年前的基礎理論之上，而物理學各領域的進步，全是對之前基礎物理學的完善和補充。

又比如在科學技術中，現在的航天推進器，本質上還是二戰時期，德國科學家馮 · 布勞恩發明的V2火箭的改進；計算機的本質，還是上世紀三十年代數學家圖靈設計的圖靈機；能量的獲取，還主要靠化石燃料。

如果相對論和量子力學是完備，我們有理由相信物理學的終極基礎理論已經建成，但是科學家很早就發現，相對論和量子力學的不可能全是完備的，基礎物理學肯定還存在更深刻的理論未被發現。

其實科學上已經發現一些現象與現有理論不相符，比如現代科學的兩朵烏雲——暗能量和暗物質，就無法得到合理的解釋；而第二類超導體的存在，也沒有理論能夠進行解釋；黑洞奇點問題，讓相對論和量子力學的衝突無法調和。

這一切都暗示著，現有物理學的基礎還不完備，雖然也有一些理論試圖解決這一問題，比如超弦理論、圈量子引力論等等，但是還沒有達到對現有基礎物理學進行革命的層面，或許下一次基礎物理學革命，就發生在這個世紀之內。

從一些比較前沿的理論來看，下一次基礎物理學革命，有可能顛覆我們對宇宙維度的認知；因為有些理論預見，我們的宇宙維度，可能不止“三維空間+一維時間”。

好啦！我的內容就到這裡，喜歡我們文章的讀者朋友，記得點擊關注我們——艾伯史密斯！

艾伯史密斯

我是學理論物理的，專攻量子場論與粒子物理。”近百年來物理學沒有重大突破”實在是無知！從理論角度而言：上世紀七十年代，以規範場為核心的”標準模型”的創建可謂理論之集大成。之後理論的重點集中在如何統一廣義相對論與量子場論，從而創建量子引力理論，也被稱為”萬有理論TOE”。雖然超弦、M理論、圈量子引力都有了很大的發展，但難稱突破；從實驗角度而言：中子星、黑洞、夸克、暗能量、上帝粒子、引力波等的發現堪稱重大突破。目前確實理論大大超前了，而實驗檢驗的滯後嚴重影響了物理學的基礎性突破。這才是事實！

有興趣者可拜讀L.斯莫林教授所著《物理學的困感》，有詳細的論述，夠頂級！

希望今後不要再提問這些缺乏基本科學常識的無知問題。實在今人啼笑皆非！

刺頭小李

如果物理學在最近一百年內有重大突破才是神奇的事。

縱觀物理學史，有兩次巔峰時期，一次是以伽利略和牛頓為代表的近代科學啟蒙，大約時間在17到18世紀。

第二次是以愛因斯坦和普朗克為首的現代物理學崛起。

前後兩次物理學巔峰時期相差200多年。那麼按理來說，下一次物理學革命應該在本世紀末或者下世紀初才會出現。

其實牛頓時期的物理學才剛剛起步，研究的對象都是最普遍的自然現象，比如時空，力學現象等規律。而第二次物理學革命只是對第一次物理學革命的擴充和完善。

我們知道經典力學研究的是正常物質現象中的宏觀，低速規律。到了20世紀，人類才有了更先進的手段瞭解高速和微觀世界。可這時候人們發現：牛頓的力學並不管用了。

於是相對論和量子力學孕育而生，前者補充了經典力學在高速，強引力場下的缺失，而後者填補經典力學在次原子世界的空白。

可以說，18世界的經典物理和20世紀的現代物理已經把物質世界的方方面面涉及到位了。

所以下一次物理學革命不太可能在正常物質世界中爆發了。

而除了正常物質，宇宙中極有可能存在著大量的暗物質和暗能量。它們甚至佔據了宇宙總質能的95%。而我們除了知道暗物質參與引力作用，暗能量加速了宇宙膨脹，其餘的相關知識則一概不知。暗物質和暗能量的規律很有可能比正常物質還多得多。

所以下一次物理學很可能是關於暗物質和暗能量的突破

可目前為止，我們觀測它們的手段僅僅只能依靠引力，甚至都不能完全確定它們的存在。我們面對著佔宇宙總質能95%以上的暗世界，只能望洋興嘆，畢竟我們可利用的工具太少了。

所以要更深入地瞭解暗物質和暗能量，我們需要突破引力，尋找到更多的觀測手段。可目前看來還沒有任何希望。所以物理學目前就僵持在這裡了。最近20年是很難爆發第三次物理學革命了。

科學認識論

科學的發展不算慢

其實我們可以數一數，在整個人類文明史，物理學的重大突破一共有多少次？坦白地說，一共2次。

• 第一次是由牛頓提出的牛頓三大定律和萬有引力定律。時間是在17世紀最後的30年。

• 第二次其實有兩大理論，分別是愛因斯坦提出的相對論，以及一群傑出的科學家提出並逐漸完善的量子力學。時間是在20世紀的前30年。

兩次的相距了250年左右，如果按等差數列來看待這件事情，那下一次物理學的重大突破應該23世紀的中間，也就是共2250年左右，是130年後的事情了，這裡還沒有把難度算進去，其實物理學越往後發展，越是艱深難懂。現在的物理學家之間都常常互相聽不懂對方在研究啥。如果把這個因素考慮，這個時間應該再往後推一推。

所以，我們才距離上一次物理學的黃年代100年左右的時間，這要求未免有點太高。

物理學的發展

其次，物理學的發展是非常藉助於儀器的。牛頓的理論能很好地解釋宏觀低速世界的情況，但是到了大尺度（速度快，引力大）的情況就會出現很大的誤差，相對論很好地彌補了這一點。同樣的，在小尺度上（尤其是在亞原子級別），牛頓力學也不再適用了，這時候就需要量子力學。而為什麼沒有一開始就出現相對論或者量子力學？

其實，就是因為觀測手段的原因，宏觀低速的世界，我們依靠簡單的工具配合肉眼就能完成。而大尺度和小尺度，我們都需要依靠非常精密的觀測儀器。

是什麼阻擋了科學的重大突破？

而我們現在儀器所能觀測到的尺度，理論都能解釋地非常完美，也就是誤差極其小。所以，侷限了現代物理學發展的是觀測儀器，而非是人類的智力。

當我們擁有更強的觀測手段，我們能看到更大尺度和更小尺度，並且舊的理論在該尺度下誤差很大時，理論物理學家就會構想新的理論，解釋新的誤差問題。相對論和量子力學就是因為這麼多來的。

這也是為什麼，科學家對於觀測到引力波，暗物質，暗能量，黑洞極其感興趣，甚至像中國，美國，歐洲這些地方都要把錢砸在這些方面的原因。因為對於這些的觀測，很有可能可以做出重大的突破。

鍾銘聊科學

豈止是物理學，航天、化學、材料學、金屬學、天文學、醫學、……哪一門學科，有重大突破了，顯然，二戰結束以後，各類學科，別說重大突破了，連小的突破，也沒有發現。

我就舉兩個例子：

第一，納米技術，也是二戰前提出，並開始研究的，親，那是1945年，現在是2019年，整整74年過去了，沒有任何進展和軍用、民用。

第二，醫學技術，客觀的講，現在的醫學用藥和手術、檢查治療，只是更熟練了，藥品種類更多了，但重大的藥物發明和技術發明，並沒有存在。

只是，更熟練了，所以能救活的人更多了，死亡率更低了。

然後，並沒有什麼特效藥和顛覆性的技術。不能治的病，還是不能治。試管嬰兒，也是二戰前發明的，現在，只是更熟練了。

這種現象，廣泛存在於人類所有的學科中。

真的，有的時候，不由得懷疑，人類是不是就像劉慈欣小說《三體》中一樣，科技研發，被更高等的文明給鎖死了。

你別說，真有可能是這樣。或許，只有時間來證明了。

董江波

物理學最近給人的印象就是比較停滯，都還在吃量子力學和相對論的老本。

其實物理學的發展一直在進行和積累，重大突破也很多，只是還沒有積累到百年前從經典物理學到現代物理學的鉅變。

一方面，時間和研究的積累還不夠，

從牛頓，麥克斯韋等建立經典物理學，再到愛因斯坦等建立現代物理學，中間也經過了數百年的歷史。而從量子力學和相對論的提出距今才百年時間，人們還處在對現代物理學的完善階段。而且從上世紀中葉，人們更多發展的是對現代物理學的應用，從量子力學發展到固體物理，再到半導體物理，才有了我們的光電通訊和網絡社會。

另一方面，人類對世界和物理現象的認識難度越來越大，

就像一顆樹上的果子，下面容易夠到的，早就被採摘光了，想採到更高更大的果實，就需要梯子了。從人類對物質結構看起，在百年前，隨著現代物理學的進展，人們發現了電子，中子，質子，從而建立了原子結構，那時人們思考是“為什麼電子不能跑到原子核內”。而隨後對原子核物理進行研究，通過各種高能物理的研究，人們思考的是“夸克禁閉”這樣的難題。

而基本的粒子還能不能分，是由什麼組成的，這些都需要建立大型強子對撞機等手段來進行研究。而最近人類對暗能量和暗物質的研究，也有了新的進展，未來新的物理學革命能否到來，就看這些方面的突破了。

關鍵字: 量子力學 相對論 科學