物理宇宙论研究在宇宙的大范围内宇宙的形成和演变。爱因斯坦的相对论在现代宇宙理论中起了中心的作用。20世纪早期哈勃从图中发现了宇宙在膨胀,促进了宇宙的稳定状态论和大爆炸之间的讨论。1964年宇宙微波背景的发现,证明了大爆炸理论可能是正确的。大爆炸模型建立在二个理论框架上:爱因斯坦的广义相对论和宇宙论原理。宇宙论已建立了ACDM宇宙演变模型,它包括宇宙的膨胀、暗能量和暗物质。 从费米伽玛-射线望远镜的新数据和现有宇宙模型的改进,可期待出现许多可能性和发现。尤其是今后数年内,围绕暗物质方面可能有许多发现。 物理学史 ●伽利略·伽利雷(1564~1642),人类现代物理学的创始人,奠定了人类现代物理科学的发展基础。● 1900~1926年 建立了量子力学。● 1926年 建立了费米-狄拉克统计。● 1927年 建立了布洛赫波的理论。● 1928年 索末菲提出能带的猜想。● 1929年 派尔斯提出禁带、空穴的概念,同年贝特提出了费米面的概念。● 1947年 贝尔实验室的巴丁、布拉顿和肖克莱发明了晶体管,标志着信息时代的开始。● 1957年 皮帕得测量了第一个费米面超晶格材料纳米材料光子。● 1958年 杰克·基尔比发明了集成电路。● 20世纪70年代出现了大规模集成电路。物理与物理技术的关系:● 热机的发明和使用,提供了第一种模式:技术 —— 物理 —— 技术● 电气化的进程,提供了第二种模式:物理 —— 技术 —— 物理当今物理学和科学技术的关系两种模式并存,相互交叉,相互促进。“没有昨日的基础科学,就没有今日的技术革命”。例如:核能的利用、激光器的产生、层析成像技术(CT)、超导电子技术、粒子散射实验、X 射线的发现、受激辐射理论、低温超导微观理论、电子计算机的诞生。几乎所有的重大新(高)技术领域的创立,事先都在物理学中经过长期的酝酿。 研究方法 物理学的方法和科学态度:提出命题 → 理论解释 → 理论预言 → 实验验证 → 修改理论。现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学,它的产生过程如下:物理命题一般是从新的观测事实或实验事实中提炼出来,或从已有原理中推演出来;首先尝试用已知理论对命题作解释、逻辑推理和数学演算。如现有理论不能完美解释,需修改原有模型或提出全新的理论模型;新理论模型必须提出预言,并且预言能够为实验所证实;一切物理理论最终都要以观测或实验事实为准则