為什麼很多人認為物理研究已接近極限?

聽到很多人說量子物理揭示了世界的本質和人類研究所受的世界規律的限制,這種規律使得人們探索的道路永遠無法繼續延伸了。請問他們是怎麼得出這種結論的呢?量子理論才出現大約百年,怎麼就知道「小小的烏雲」永遠不會籠罩在量子理論上空?也許再過多少年會發現不確定性原理是錯的呢?


其實不是物理研究到了極限,科學研究是無止盡的。而是研究的投入/產出比達到了社會承受的極限。別說研究純科學不求回報,我們這麼說的意思是不求短期回報,後面往往還要加兩個幾十上百年以後產生回報的例子不是?現在的科學研究,一方面是資金和人力投入巨大,今天一台lhc幾萬十幾萬人經常被批評成果不夠多。他們做的不好么?並不是。而是理論和實驗發展到今天這個水平,這麼點投入其實是不夠的。物理理論的「能標」在這100年里推進了不知道多少個數量級,然而人類社會的「能標」呢?100年前雖然全國大部分人都在吃土,但是你兩個「民國大師」玩玩幾千塊錢的邁克爾遜干涉儀沒人反對。今天你要花上千億建cepc, 然而中國還是有幾千萬人沒脫貧,怎麼能不挨罵?可以說不止是在中國,對於這個物理學界「現實的引力」都太強了。花錢越來越多,結果卻越來越「不接地氣」,這個才是最大的問題。這個鍋不應該物理學來背,相反,應該說是社會發展的緩慢拖了物理學的後腿。

原答案:學生就業難,博後找教職難,教授申經費難,大把大把的人才改行金融計算機,現有的經費早就已經到達極限了,你看探尋世界本質這麼崇高的終極理想都快堅持不下去了,各位金主大爺們趕緊賞倆子兒吧!就是這個意思。

最後多扯幾句,其實不是物理研究到了極限,科學研究是無止盡的。而是研究的投入/產出比達到了社會承受的極限。別說研究純科學不求回報


為什麼很多人認為物理研究已接近極限?

因為這些「很多人」都沒有在物理前沿問題上深入的思考過。

甚至於「很多人」壓根就沒有接觸物理前沿問題的資本。

「很多人」連氫原子的本徵波函數都沒有完整的求解過一遍,卻自信滿滿的要拳打薛定諤腳踢海森堡。

「很多人」連哥本哈根詮釋都沒聽過,卻成天腦補薛定諤的貓一會兒生一會兒死。

「很多人」連算符的對易關係是什麼都沒搞清楚,卻成天這個測不準那個測不準。

滿壺水不響,半壺水叮噹。

忍不住吐個槽,最近總有很多莫名其妙的問題和文章打著物理的標籤,嚴重污染首頁,比如下面這個:

薛定諤的貓是一道偽命題,它忽略了一個重要變數的存在!

你們啊,不要總想著搞個大新聞,要多多學習,提升自己的姿勢水平才是正事啊。


說明物理學發展已經超出這些人的智商的極限了。


謝邀。

因為很多人都不懂物理。當然我也不懂。

物理又不是只有弦論這樣的理論物理研究,事實上弦論在物理圈子內越來越邊緣化,越來越多做弦論的人來數學系找教職。。如果你去看看現代物理研究的主流,比如凝聚態物理,你還覺得物理研究接近極限了么?恐怕無論在理論上還是實驗上都有很多能做的事情吧。至於你非要去硬懟遠遠超出人類現在能達到的能標的物理理論,還非覺得這樣子的物理才代表了物理研究的主流,那我只能說你是對現在物理髮展的大趨勢視而不見了。



圖侵刪

很多時候是有些人根本不知道我們不知道什麼


好像是因為研究需要的實驗設備快建不起了,所以這是個經濟學問題,跟各位物理學家的沒多大關係。

物理可研究的東西多得是,往往解決一個問題能同時發現更多深層次問題。

然而錢可不是多得是,這就很尷尬了。物理是一門實驗科學,總不能全憑思考啊,沒有設備,很多研究就是進行不下去,非常尷尬。

聽說材料科學也快供應不上物理學家的需要了。不過這算學科內部問題。

哦對了,數學好像也有點跟不上了,不過這個不是問題,幾百年了,物理學家一直在抱怨數學不給力,什麼時代都這樣。


因為很多人把個人的極限誤認為人類的極限。


一點個人的naive的想法。

人們說知識的增長是指數級的。事實上現在看來也是如此,20世紀人類科技的發展可能比之前所有時間的總和還多,之類之類。

可是就像人口的發展一樣,經歷了一段時間的暴增之後,總是會因為資源的缺乏,最後衰減下來。在物理研究的問題上,局限就是人本身的壽命和學習的精力。畢竟要有新的發現,絕大部分都要建立在對現有理論較好理解的基礎之上的。很難想像如果要花20年時間學完已有的基礎知識,到底還有多少精力去發掘新的世界。記得系裡有個教授跟學生說過,趁著還沒結婚趕緊搞科研,結婚了就沒時間了。畢竟大部分人都是普通人,到了一定年紀要有家庭要照顧孩子。

再扯一點遠的。

有些時候,我們看到的都只是人們總結過的結論(特別是一些已經較為完善的理論),相應的方法和思考已經慢慢被人淡忘了。畢竟幾十年,甚至一百多年前的論文,很少有人再去精讀全文了。一是原文不容易找到,二是記號縮寫啥的習慣都不一樣了,看原文及其痛苦。

一個很有意思的例子,幾乎所有討論磁單極子的文章的第一篇引用文獻都是Dirac 1931年發的論文。但是我嚴重懷疑到底有多少論文作者真的去認真念過他的那篇文章,甚至只是掃過一眼。(這裡我只是臆測,也許只有我自己沒有去看過。)大致的思想,最後的結論我們都知道。但是很多的思考,一些走過的彎路就消失在歷史之中了。誇張一點的結果就是,也許有一天大部分物理學家都知道薛定諤方程怎麼寫,但再也沒有人說得出來為什麼是這個方程了。


來來來,咱們來聊聊湍流


你說的極限是指人類的極限還是世界的極限。不管哪個毫無疑問都還遠遠沒達到。


求知的科學和利人的科學越發撕裂,我覺得這是物理學現在很悲哀的事情,特別是可能比較能代表上世紀初那場革命的延續的高能和天文,探索尺度離應用越發遙遠。

但物理作為這麼大覆蓋這麼全面的學科,總能找到新的突破領域的。就像化學元素周期表算是基本到頭了(再往後意義也不大),但沒人說化學藥丸,還有非常多工作要做。


作為一個外行,絲毫不覺得物理或者說量子理論接近了極限,而是差的遠。還存在許多問題,比如量子理論與相對輪的不可調,量子糾纏的本質,時間與空間的本質,等等。

那些人的話,可能是了解的不夠多,而網路又推送各種不靠譜的相關「新聞」,各方面的誤導造成的,又或者是有更深層次的原因。


對,物理研究已經到極限了,物理學的大廈已經建好了,後人只需要做一些微小的工作就可以了,但是現在還有兩朵烏…咦,這話116年前好像聽誰說過。


畢竟物理系的學生少啊


因為有些人剛出新手村,就要去打大boss。發現打不過以後產生了兩種反應,一撥人表示物理藥丸啊藥丸,另一撥人表示做人沒有理想和鹹魚有什麼區別,幾千億的對撞機,咬碎了牙也要造給你看。

然而稍有常識的人都知道,打不過boss你就去練級啊!以人類現在對能量的利用水平,連母星上氣溫升高個0.5度都控制不了,離I型文明都還差得遠。不如說物理研究的能標能懟到這個地步已經超乎想像了。

與其大呼藥丸或者硬提能標,還不如先把可控核聚變搞了,到時候發電量提高几個數量級,所有行業都能前進一大步,對撞機的能標自然就上去了。


1.時空量子化問題。等效原理的嚴格成立是在時空一點的鄰域,是一個無窮小的量。它意味著時空可能是平滑連續的,那麼它在普朗克長度/時間尺度是否成立。

2.光速不變原理。在普朗克長度/時間,光速是否存在漲落。

3.不確定性原理。按照狄拉克的解釋,它是否無法突破的定則。

4.奇點困難。是失效的物理定律,還是奇點不屬於時空。

5.因果性。因果性僅僅是人類認識運動關係的方式和經驗性成果,還是是時序性規律的體現和存在。或者可以換一種描述方式:時空是否存在柯西面。

6.時間。如果空間可以量子化,那麼時間的存在性有可能受到挑戰。

這些問題沒有答案,物理離極限還很遠。守恆、時空可量子化、等效原理和光速不變原理,這三個基礎內容不太可能同時正確。這是我對物理非常膚淺的認識。


目前有暗物質,微觀引力,湍流這幾朵烏雲,看看什麼時候翻天。

不過目前儀器設備的成本遠比一百多年前大了,或許在月球火星上建超高能儀器後就可以迎來一個新的大發展。


必須祭出物理學的一些重大的未解之謎:

1、引力的量子理論是怎樣的?我們什麼時候會有一個真正的量子引力理論 ?

2、如何解釋粒子的質量參數,例如為什麼電子與質子相差那麼大?是什麼決定了質量譜分布?什麼決定了粒子的代際問題,如輕子為什麼有三代且質量相差巨大?

3、什麼決定了4種基本力的大小,為什麼引力與電磁力相差10^{40}倍?

4、為什麼組成世界的最基本粒子,輕子、夸克都是費米子?自旋1/2是如何起源的?自旋與質量的起源究竟有什麼關係?

5、宇宙為什麼加速擴張?暗能量是什麼?是否是量子引力效應?

6、星系自轉速度與星系質量的矛盾,是量子引力效應,還是存在有形的暗物質?(5、6又稱兩朵烏雲,但是烏雲遠不止兩朵)

7、四種基本力是統一的嗎?如何統一的描述它們?

8、原則上,是否一切基本物理參數可第一原理性的從理論決定,或者這些參數只是宇宙誕生時隨機產生的?如果是隨機產生的,什麼原理維持它們經歷137億年仍然是穩定的?

=============以下是我認為可以合併到上述問題中的問題=========================

9、CPT破壞問題,物質與反物質的不對稱問題。為什麼我們的宇宙是物質組成的,不是反物質組成的?

10、同位旋近似對稱問題;QCD方程可解問題;中微子質量問題............標準模型一切不合理問題。

很多人認為,不代表真理;很多人不承認,也不代表問題不存在。以上只是些大問題,小問題隨處一抓一大把。持樓主提到的看法的人,僅僅限於一小撮「高能粒子加速器狂熱愛好者」,他們認為粒子加速器能解決一切問題,但是不確定性原理限制了探測越小的尺寸需要越大的能量,因此人類快達到極限了。——但是上面的很多問題,光靠加速器是解決不了的。

人類認識宇宙,有兩種極限,一種極限是真的到極限了,另一種極限是「我認為到極限了,不同意的都是民科」。

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非常不能認同投入/產出比之說,科學研究不是工業化生產,投入100產出為0很正常,你非要往產出為0的方向繼續投1000,產出仍然為0,最後破罐破摔發脾氣說不玩了,不玩你就不玩唄,你玩不起你玩什麼,你根本不會嘛,人多錢多就代表你會玩?!那中國早拿足球世界盃冠軍了。


現代文明始於人類認識到自己的無知。

來看看數學對物理有多大的影響:徐一鴻:數學在基礎物理中的有效性--威格納之後三十年-搜狐


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