关于引力方向的科技论文题目

（一）模型的建立使用技术，知识等通过提供知识服务的一种手段服务，科技服务为一体的现代服务业的一部分，社会行业是服务的对象[25]。随着国际科技对科学技术的日益重视，促进先进的科学技术与社会经济的科技服务业已经渗透到产业链中，在国民经济中的地位日趋。科技水平较低的地区可以采用技术引进的方式，带动国内的高新技术的发展，减短产品投入市场的过程，提高企业的国际竞争力。技术，在一定程度上，大力发展出口技术产品领域，给独特的优势带来了来影响[26]。我国政府自2009年开始对PCT申请实行补贴，有学者研究认为由于政府政策的推动，我国的国际专利申请数量会大大上升但质量可能会不尽如人意。从政府开始实施补贴政策直到现在，大约8年的时间里，我国PCT申请数量远超日本，在2016年达到43168份，继2015年后连续四年跃居全球第三位，但这并不值得欢呼雀跃。更多的产业发展优化选择采用国外更为优秀的知识产权作为发展基底，运用他国的专利为自己本国的企业谋求发展，这不仅对我国的企业发展造成压力负担，也造成了无用专利的沉积与国家资源的浪费[27]。创新已成为我国全面推进供给侧结构性改革的第一驱动力。举例来说，这句话用在民族产业华为和中兴上并不为过，华为和中兴在跨国申请专利的国家企业中独占鳌头，得益于企业高层对国家政策的理解和重视。根据现有的各类财经报道我们可以发现，华为和中兴的在研发层面而投入在近5年成总体上升趋势，研发费用率也保持在10%左右（研发费用率=研发费用/营业总收入）。再说前几年异常火爆的苹果，在创新方面，这个企业在近几年创新方面改良并不大，不温不火的沿袭前路，但是在创新型氛围中不进步就相当于退步，导致目前市场份额逐渐减少。相对来说，再看国内一些只顾眼前利益，借用他人知识产权研发新产品的品牌，专利的国际化只会导致科技服务贸易的负增长，对我国GDP的增长是极为不利的。引力模型，表示大范围的空间相互作用的功能，用于预测在空间上相互作用的能力的模型。它源于牛顿定律。这个模型是广泛应用的，在多种学科斗是比较常见的，较常见就是应用到具体国际贸易的理论[28]。在国际贸易理论，引力模型是指单笔交易与两国之间的距离成反比，正比于各自的经济规模（GDP）。模型具体表示为：（模型1）Tij表示双边贸易额，A是一个权重系数，Yi是i国的经济规模GDP，Yj是j国的GDP，D是两国之间的地理距离。将模型转化成线性对数形式：（模型2）专利的国际化，专利保护和经济发展的全球化矛盾，使用统一的专利标准，简化申请程序，专利是在世界范围内保护。跨国专利申请量直接反映出了一个国家在国际水平上其专利国际化的程度，可以衡量一个国家的科研能力，与我们所要研究的科技服务贸易紧密相关。故选取跨国专利申请量作为衡量专利国际化的指标。其中，表示i国和j国的科技服务贸易额线性差异常量，因为是在线性计算式中，其对于科技服务贸易额的对数值的影响不会干涉我们对于科技服务贸易额与专利国际化的关系的观察，故后文中不予讨论。将专利申请量作为变量添加到模型2构建模型3：（模型3）其中Etcj表示第t年中国科技服务贸易对j国的出口量，Ytc表示第t年中国的GDP，Ytj表示第t年j国的GDP，Dcj表示中国和j国的地理距离，Etc表示中国在第t年的国民专利申请量，Etj表示j国在第t年的国民专利申请量，Ptc表示中国在第t年的人口总数，Ptj表示j国在第t年的人口总数，CDtcj表示中国第t年在j国的专利申请量。在模型3中，解释变量Ytc表示中国的GDP，代表中国的经济规模、供给及需求能力，预期符号为正，表示当中国GDP增加时，中国科技服务贸易的出口额越大。解释变量Ytj表示j国的GDP，代表j国的经济规模、供给及需求能力，预期符号为正，表示当j国GDP增加时，j国对中国的科技服务的需求越大。解释变量Dcj表示两国的地理距离，代表双边贸易的运输成本，是双边贸易的主要阻力因素。预期符号为负，表示中国与j国相距越远，贸易成本越高，我国科技服务贸易的出口额将减少。解释变量Etc表示中国在第t年的国民专利申请量，代表中的科技服务能力，预期符号为正，表示当中国的国民专利申请量增加时，中国科技服务贸易的出口额越大。Ptc表示中国在第t年的人口总数，预期符号为正，表示中国人口增加时，双边贸易规模扩大，科技服务贸易的出口额增大。Ptj表示j国在第t年的人口总数，预期符号为负，表示j国双边贸易扩大，中国对j国科技服务贸易的出口额减小。CDtcj表示中国第t年在j国的专利申请量，表示中国在j国的科技服务保障力大小，预期符号为正，当CDtcj增大时，科技服务贸易的出口额增大。（二）样本与数据科技服务贸易出口额的值等于特许使用费和执照费与其他业务和专业技术服务费之和。GDP是两国经济规模衡量的标准，是影响国际贸易的关键因素。本文拟定使用基于PPP（购买力平价）估算的GDP以消除各国GDP计算体系标准可能带来的误差，由于部分国家基于PPP估算的GDP数据没有记录，本文中GDP数据采用经过换算的基于现行市场价格的美元表示（GDP at market prices (current US$)）。GDP资料来源于世界银行数据库，整理详情见附录表1和附表2。本文的地理距离，代表两个首都之间的实际距离，它不受语言等因素如历史，地理距离和模式的专利国际化差异是完全独立的。地理距离资料来源于外文网站。具体数据参见附表7。这个模型的专利申请数量是国家科学技术服务能力的指标是影响科技服务出口的一个重要因素。本文资料来源于WIPO公布的专利统计数据。具体数据见附表3。本文所说的专利国际化所指的是通过建立全球统一化的专利制度到达一国在另一国申请专利得到正规保护的行为。故我们运用了WIPO公布的各专利局收到的按来源国统计的专利申请数据来评估专利国际化的行为。结果分析显示如下表：类型实施者形式一国技术的全球化利用追求利润的企业和个体出口创新产品；转让许可证和专利；在国外生产内部设计和开发的创新产品技术的全球化创新（生产）跨国公司在母国和东道国开展R&D和创新活动；在东道国购买已有的R&D实验室或进行R&D绿地投资全球技术合作大学和公共研究中心合作科研项目；交换学者或研究者；学生国际流动国内或跨国企业特定创新项目的合资企业；交换技术信息和／或设备的生产协议表6.1 专利国际化实施者与形式Table6.1 Patent Internationalization Implementers andForms表6.2 专利国际化三指标分布情况Table6.2 Distribution of the three indicators ofinternationalization of patents从表6.3的第（1）~（3）列可以看到，在普通的固定效应回归中，专利国际化对贸易的增长呈负影响，这让我们想到了内生性问题。专利国际化带来的贸易量的增长可能会带来市场重要性的上升，进而提高了申请专利的可能性。与此同时，一些国家可能为了避免本国已有的市场份额被侵蚀而大量申请专利用以迷惑对手。这就需要使用一种可以控制这个内生性问题的解决方法，本文所使用的解决方法为工具变量法。工具变量法：当X与Y内生时，寻找一个变量只会影响X而Y不直接受影响，从而可以准确地识别出X对Y的影响。其中，X为自变量，Y为因变量。本文所研究的专利国际化是一种个人和企业的专利申请行为在国家层面的总和，由于这是一种策略行为所以难免会受到多种多样的因素的影响，其中最为密切的影响就是和这一行为密切相关的国际合作。由此，本文选择了是否是《1970年专利合作协定》（Patent Cooperation Treaty, PCT）成员这一变量以用来解决贸易增长和专利国际化的内生性问题。这一工作变量之所以有效的原因是由于从制度环境上来说，加入专利协定可以使个人和各国单位在国外申请跨国专利时使用更长申请宽限期的PCT条款；同样，由于WIPO和国际专利合作协定传递相关文件与信息，所以相关的申请成本有所降低。就这一意义来说，加入专利合作协定一定会对双边的专利国际化水平有所提高，但加入这一国际条约并不会直接影响双边贸易关系，因为这是一个多边条约，不会因为具体的双边贸易关系而影响一国加入与否，这一条约同时直接影响的是双边专利申请情况惟一对贸易产生影响的途径也是通过专利国际化对双边贸易结构和双边贸易量产生影响。在国际贸易研究中最常见的对相关因素直接产生影响的手段之一就是利用双边具体条约。本文使用STATA12.1软件的xtivreg2命令对专利国际化指标（即双边是否是专利合作协定成员）进行了工具变量两个阶段的最小二乘估计。科技服务贸易额专利流动对数专利流动对数-0.056***（0.010）/i国GDP1.302***（0.055）0.035***（0.001）j国GDP-0.957***（0.063）0.029***（0.001）专利合作协定成员方i／0.068***（0.004）专利合作协定成员方j/0.079***（0.004）i国民专利申请量-0.006（0.006）0.008***（0.001）j国民专利申请量0.018***（0.006）0.008***(0.001)i国人口总数1.250***（0.181）0.662***（0.018）j国人口总数2.163***（0.209）0.423***（0.016）i国和j国的地理距离-0.968**（0.102）-0.005***（0.015）样本数390390注：***、**、*分别代表在1%、5%和10%水平上显著，括号内是序列相关与异方差调整后的稳健标准误差表6.3 科技贸易额和专利流动对数的影响因素Table6.3 Factors affecting the trade volume oftechnology and logarithm of the patent flows这一回归结果的意义是极其重要的，因为我们所看见的大量的发达国家通过专利国际化来为自己企业的产品在相应的市场争取法律保护其市场份额和市场地位的过程中，不仅提升产品和公司，这些国家的国际竞争力，交易量也有所增加。这一结果同时是在控制双边国家创新水平（以各自国家的本国居民专利申请量度量）之后得到的，所以这一结果实际上反映的是，不仅需要专心致志地切实提高技术创新水平和自主创新能力，还需要敢于将专利和技术国际化，积极主动的到东道申请专利，通过专利国际化来提高贸易的质量。从实验结果中我们可以看到，即使专利国际化对科技服务贸易的部分发展具有一定的抑制作用，但同时也大大提高了科技服务贸易的全局发展进度，并且在贸易发展的总体上呈现了促进的作用，起到了正面的影响。这些结果表明随着专利国际化的进程发展，伴随着新技术新产品的推出，对原来的产品造成了一定的压制效果，对一些企业产生了负面的影响。而且如果出现产品可替代的问题，就很有可能会出现多方面的竞争，如技术资源与市场份额等，在一国的科技服务贸业的市场中也会发生企业之间互相侵蚀的现象。从这里我们可以对我国企业制定出更重要的方向。在国际科技服务贸易市场中，新旧产品往往生产于了不同区域不同行业，而拥有专利国际化能力的企业就意味着可以在国际市场上推动新技术引领的新产品，从而占据新市场的大面积市场份额，将一些缺乏创新技术或专利国际化进度相对落后的企业挤出市场竞争。所以，作为发展中的企业或传统规模的企业都必须注重专利国际化的进程推进和使用，企业必须拥有技术创新的思想，只有通过技术的不断革新和运用国际最新技术，才能使企业确保在不断变迁的国际科技服务业市场中处于长期的优势地位，占据主要的市场份额。科技服务贸易额1996-20052005-2014专利流动对数2.754***(0.930)7.368***(0.920)人口总数对数2.536***(0.003)-0.285***科技服务贸易指数-0.068***(0.002)1.750***(0.342)国民专利申请量0.039***(0.213)0.029***(0.034)样本数390390表6.4 检验——分时段回归Table6.4 Test2—point period regression（三）实证结果与讨论就像前面内容所描述的一样，当前全球经济一体化趋势已经日渐显著，伴随着科技的进步与技术的不断创新突破，专利国际化对科技服务贸易的影响也发生了较大的变化，我们可以按表一与表二进行了检验研究，观察了其中相应的变化。在各个年份里，专利国际化对科技服务贸易额与贸易广度都有着正面的影响，都起到促进的作用，尤其对科技服务贸易额的影响十分显著。从这一结论中可以看出，伴随着全球经济一体化的不断深入，专利国际化对科技服务贸易的影响也越来越显著了。以资金投入为主要显著优势的传统从事科技服务业的企业会逐渐被以创新科技与前端技术为核心的企业所取代，一成不变的企业必然会做出让步，这一结论与我们前期的预测是相一致的。随着技术的革新会逐步影响新型产品的发明和制造以及制造工艺过程中的分工问题和细化，同时也影响全球专利国际化与技术国际化的浪潮和贸易自由投资的不断发展。我们可以从中预想，专利国际化的不断深入会在未来对科技服务贸易产生更大的影响。七结论与政策建议（一）研究结论本文章通过运用专利申请总量、科技服务贸易总额两类数据，利用引力模型与工具变量法检验了专利国际化与科技服务贸易增长的关系，得到以下的结论。第一，专利国际化对科技服务贸易增长的影响是有利的，科技服务贸易会被大幅度的推动发展。我们的发现说明，应该通过鼓励企业坚持自主创新与技术研究，实现技术的跨越式发展，争取通过长时间的努力进入到一个更高的科技平台。并且在保持政策相对稳定的前提下,随着科技服务产业的发展,要制定国际学术交流政策,科技成果奖励制度,放宽科技人员的兼职方向等，加速科技创新的进程。第二，专利国际化对科技服务贸易的影响是随着时间不断深化的。也就是说伴随着时间的慢慢推移，专利国际化也在世界贸易中逐渐占据不可或缺的位置，而以专利产权作为核心内容的科技服务贸易也会逐步成为世界贸易的主流。两国或地区只有在技术专业化领域越接近，研发才越多，跨国专利控制才可能越多。第三，专利国际化对科技服务业发展也有一定的限制作用。专利的国际化就意味着技术与知识的全球性扩散，同时也意味着为专利产权带来了一定的限制性的保护，这样一来就相对减少了国内外的一定量的交流与合作。当外国企业控制或者占据某一市场的份额越小，我们与其合作的机会就越少，本国对专利产权的控制就越强，这种情况下无法创新的企业就很难支撑下去，导致本国企业利益受损，科技服务贸易额会大大下降。这就警示我们国内企业要加快创新的脚步，时刻保持着危机感，多利用创新技术与知识加大自己的企业规模，保证自己在相应出口市场的份额不受对手侵蚀。本文章在理论上论证了专利国际化和科技服务贸易的增长的关系，为科技服务业提供了全新的经验与警示。从现实意义来看，为科技创新化与专利国际化提供了一定的基础，也为我国参与技术全球化提供了根据与经验。我们可以知道专利国际化对科技服务贸易的增长既有促进作用同时也表现了一定的抑制效果，这要求我们必须协调好专利国际化与科技服务贸易的关系才能到达最理想的效果。（二）政策建议根据以上结论，我们提出建议：首先，要促进科技服务业和专利国际化的协同,加强国内科技服务业与全球贸易事务的关联，学习发达国家的先进经验。其次，进一步强化科技服务业的管理体制改革,真正发挥专利国际化与技术国际化的协调和规范作用。最后，为了从事科学和技术服务的专业人员提供科技服务专项资金的承诺，企业和企业家群体创新国际化，应提供给科研人员更多的福利和生活帮助。

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物理学毕业论文题目

1、物理学史与物理教学结合的理论与实践研究

2、二氧化碳深含水层隔离的二相渗流模拟与岩石物理学研究

3、二十世纪中国原子分子物理学的建立和发展

4、普通高中物理课程内容与大学物理课程内容的适切性研究

5、从现代物理学理论发展探讨孙思邈修道养生观

6、地震岩石物理学及其应用研究

7、碎屑岩地震岩石物理学特征研究

8、信息技术支持下的物理学与教的研究

9、物理学中对称现象的语境分析及其意义

10、本质直观视域下的量子引力学困境

11、复杂金融系统的相互作用结构与大波动动力学研究

12、大小细胞视觉通路在早期开角型青光眼和双眼竞争中作用的功能磁共振成像及视觉心理物理学研究

13、经济物理学中的金融数据分析：统计与建模

14、农村高中物理学困生的差异教学研究

15、基于PD控制的拟态物理学优化算法的研究

16、多目标拟态物理学优化算法解集分布性研究

17、利用物理学史 教育 资源优化中学物理教学的研究

18、中学生与物理学家共同体概念形成过程的对比研究

19、物理学专业师范生PCK研究

20、物理学史融入高中物理教学的实践研究

21、莱布尼茨物理学哲学思想研究

22、运用高中物理教材栏目开展物理学史教育的实践

23、新课程下 高一物理 学困生转化策略

24、运用高中物理“学案教学”提高学生问题意识的实践

25、基于书目记录的《中图法》物理学类目调整 方法

26、物理学专业师范生教学技能训练现状调查与对策研究

27、高中物理学困生成因及转化策略研究

28、从物理学家的研究方法看物理学的进展

29、高中物理学困生学习动机的实证调查与影响因素分析

30、食管癌调强放疗物理学参数对放射性肺炎的评估价值

31、近代物理学史在高中物理教学中的应用

32、提升物理学困生自主学习能力的教学策略研究

33、物理学史在高中物理教学中的应用研究

34、关于培养学生物理学科素养的教学实践研究

35、高一物理学困生学习效率低下成因及转化策略

36、校本课程《生活中的物理学原理 DIY 》的开发与实践

37、高中物理教学中物理学史教育现状调查与研究

38、高中物理学困生学业情绪现状及影响因素的调查研究

39、利用物理学史促进高中生理解科学本质的实践研究

40、物理学史融入中学课堂教学的实践研究

2021中学物理论文题目

1、 中学物理教材的重难点内容表达方式的研究

2、 关于中学物理学习中学生素质培养之设想

3、 中学物理学习中互动作用的深入研究

4、 通过力学教学实现中学物理到大学物理的良好过渡

5、 一类变分问题在中学物理课外教学中的尝试

6、 在中学物理知识结构化中锻造学生核心素养

7、 浅谈中学物理探究教学的策略

8、 物理模型在中学物理教学中的作用研究

9、 浅谈中学物理学习中创造性思维的障碍与对策

10、 中学物理知识在甜樱桃保鲜中的应用

11、 浅谈中学物理教学中的“骆驼教学法”

12、 中学物理良性学习习惯的现状调查及分析

13、 函数图像法在中学物理中的应用

14、 中学物理异课同构教研活动设计研究

15、 中学物理教学中缄默知识的应用研究

16、 中学物理教学对大学物理教学的影响——以安阳师范学院为例

17、 物理实验在中学物理教学中的地位和作用

18、 中学物理活动教学的设计研究

19、 中学物理课堂环境评价量表的实证检测

20、 中学物理教学中概念的教学策略研究

21、 几何画板在中学物理教学中的应用

22、 引导式 反思 :将HPS教育融入中学物理教学的方式

23、 中学物理实验课堂环境的测评研究——以北京地区为例

24、 我国中学物理教育研究的进展与趋势——基于中国知网的文献计量学研究

25、 国际科学教育坐标中的我国中学物理教育研究:基于文献计量学的国际比较研究

26、 中学物理实验技能的评价研究

27、 中学物理教学中激发学生学习动机的策略研究

28、 突破中学物理教学难点的策略

29、 探究中学物理课堂的实际案例中如何引入新的教学模式

30、 中学物理“微实验”创设的价值思考

31、 中学物理实验教学的新思考

32、 提高中学物理教师信息技术应用技能的策略

33、 高师本科物理专业中学物理教学能力培养目标体系的研究

34、 刍议中学物理教科书中的举例说明题

35、 中学物理教学的问题情境创设

36、 3D虚拟增强现实技术在中学物理教学中的应用研究

37、 以藏族 文化 生活为例,开发藏区中学物理课程实验资源

38、 贯通大中学物理综合能力培养的物理学术竞赛教学模式

39、 中学物理在教学内容上的改革思考

40、 我国中学物理“时间观”课程教学的现实与改进

41、 中学物理教学中演示实验的应用策略

42、 中学物理教学中学生动手能力的培养

43、 新课程背景下农村中学物理实验教学的探索

44、 浅谈提高中学物理低成本实验教学的有效性

45、 浅谈中学物理“生活化”教学的策略

物理教学论文题目

1、 高中物理教学中常见电学实验问题分析

2、 以生活化教学模式提高初中物理教学的有效性

3、 工科专业大学物理教学现状与改革方向研究

4、 大学物理教学中创新型人才的培养与实践

5、 教学新范式下大学物理教学的几点思考

6、 基于翻转课堂理念的独立学院大学物理教学模式研究

7、 基于CDIO理念的大学物理教学改革探索

8、 统计物理教学中引入Jarzynski等式的必要性

9、 物理教学融入工匠精神的思考与实践

10、 让“陶花”在物理教学实践中绽放——浅议过程性评价和物理教学实践

11、 高中物理教学中培养学生的思维

12、 “蜂窝视频元”在高中物理教学中的应用实践研究

13、 中学物理教学中缄默知识的应用研究

14、 提高大学物理教学质量的 措施 与对策

15、 高分子物理教学中关于链段概念的讲解

16、 以提高人才培养质量为目标,探索新形势下大学物理教学策略

17、 基于翻转式课堂模式的大学物理教学研究

18、 中学物理教学对大学物理教学的影响——以安阳师范学院为例

19、 高分子物理教学中“结晶”概念的讲解

20、 引导式反思:将HPS教育融入中学物理教学的方式

21、 高中物理教学核心素养:演示实验创新

22、 数形结合思想在高中数学与物理教学中的应用研究

23、 浅析信息技术在初中物理教学中的应用——以欧姆定律学习为例

24、 新工科背景下大学物理教学研究

25、 地方本科院校大学物理教学改革模式探究

26、 高师本科物理专业中学物理教学能力培养目标体系的研究

27、 高中物理教学使用 思维导图 的几个误区

28、 中学物理教学的问题情境创设

29、 3D虚拟增强现实技术在中学物理教学中的应用研究

30、 MATLAB的可视化在物理教学中的应用

31、 案例教学法在“半导体器件物理”教学中的尝试与反思

32、 新工科背景下“类像思维”在半导体物理教学中的应用

33、 核心素养下的高校半导体物理教学改革路径研究

34、 材料专业大学物理教学内容的改革与实践

35、 为提高大学物理教学的学术水平而努力

36、 材料学专业固体物理教学中的抽象与形象思维转化

37、 大学物理教学研究现状与展望——基于10年核心期刊论文分析

38、 高考3+3新模式下中学与大学物理教学的衔接性校本研究:热学部分

39、 浅析STS教育在职业学校物理教学中的有效渗透

40、 智慧教育理念在大学物理教学改革中的应用研究

41、 混合教学模式在固体物理教学中的应用

42、 物理学思维方法在大学物理教学中的应用

43、 多媒体在应用型本科院校大学物理教学中的应用

44、 在物理教学中渗透生涯教育的探索——由新高考选考物理遇冷说开去

45、 浅谈初中物理教学中“弱势学生”激励策略

46、 “物理教学论实验”课程的“课例化”教学模式研究

47、 提高大学物理教学效果的策略

48、 利用虚拟实验改进物理教学

49、 基于建筑学学生思维特点的实践性建筑物理教学初探

50、 核心素养视角下初中物理教学的方法

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回顾了物理学发展的历史，讨论了二十一世纪物理学发展的方向。认为二十一世纪物理学将在三个方向上继续发展：（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。可能应该从两方面去探寻现代物理学革命的突破口：（1）发现客观世界中已知的四种力以外的其他力；（2）通过审思相对论和量子力学的理论基础的不完善性，重新定义时间、空间，建立新的理论。二十世纪即将结，二十一世纪即将来临，二十世纪是光辉灿烂的一个世纪，是个类社会发展最迅速的一个世纪，是科学技术发展最迅速的一个世纪，也是物理学发展最迅速的一个世纪。在 这一百年中发生了物理学革命，建立了相对信纸和量子力学，完成了从经典物理学到现代物理学的转变。在二十世纪二、三十年代以后，现代物理学在深度和广度上有了进一步的蓬勃发展，产生了一系列的新学科的交叉学科、边缘学科，人类对物质世界的规律有了更深刻的认识，物理学理论达到了一个新高度，现代物理学达到了成熟的阶段。在此世纪之交的时候，人们自然想展望一下二十一世纪物理学的发展前景，探索今后物理学发展的方向。我想谈一谈我对这个问题的一些看法和观点。首先，我们来回顾一下上一个世纪之交物理学发展的情况，把当前的情况与一百年前的情况作比较对于探索二十一世纪物理学发展的方向是很有帮助的。一、历史的回顾十九世纪末二十世纪初，经典物物学的各个分支学科均发展到了完善、成熟的阶段，随着热力学和统计力学的建立以及麦克斯韦电磁场理论的建立，经典物理学达到了它的顶峰，当时人们以系统的形式描绘出一幅物理世界的清晰、完整的图画，几乎能完美地解释所有已经观察到的物理现象。由于经典物理学的巨大成就，当时不少物理学家产生了这样一种思想：认为物理学的大厦已经建成，物理学的发展基本上已经完成，人们对物理世界的解释已经达 到了终点。物理学的一些基本的、原则的问题都已经解决，剩下来的只是进一步精确化的问题，即在一些细节上作一些补充和修正，使已知公式中的各个常数测得更精确一些。然而，在十九世纪末二十世纪初，正当物理学家在庆贺物理学大厦落成之际，科学实验却发现了许多经典物理学无法解释的事实。首先是世纪之交物理学的三大发现：电子、X射线和放射性现象的发现。其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵“乌云”：“以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的“紫外灾难”。[1]这些实验结果与经典物理学的基本概念及基本理论有尖锐的矛盾，经典物理学的传统观念受到巨大的冲击，经典物理发生了“严重的危机”。由此引起了物理学的一场伟大的革命。爱因斯坦创立了相对论；海林堡、薛定谔等一群科学家创立了量子力学。现代物理学诞生了！把物理学发展的现状与上一个世纪之交的情况作比较，可以看到两者之间有相似之 外，也有不同之处。在相对论和量子力学建立起来以后，现代物理学经过七十多年的发展，已经达到了成熟的阶段。人类对物质世界规律的认识达到了空前的高度，用现有的理论几乎能够很好地解释现在已知的一切物理现象。可以说，现代物理学的大厦已经建成。在这一点上，目前有情况与上一个世纪之交的情况很相似。因此，有少数物理学家认为今后物理学不会有革命性的进展了，物理学的根本性的问题、原则问题都已经解决了，今后能做到的只是在现有理论的基础上在深度和广度两方面发展现代物理学，对现有的理论作一些补充和修正。然而，由于有了一百年前的历史经验，多数物理学家并不赞成这种观点，他们相信物理学迟早会有突破性的发展。 另一方面，虽然在微观世界和宇宙学领域中有一些物理现象是现代物理学的理论不能很好地解释的，但是这些矛盾并不是严重到了非要彻底改造现有理认纱可的程度。在这方面，目前的情况与上一个世纪之交的情况不同。在上一个世纪之交，经典物理学发生了“严重的危机”；而在本世纪之交，现代物理学并无“危机”。因此，我认为目前发生现代物理学革命的条件似乎尚不成熟。虽然在微观世界和宇宙学领域中有一些物理现象是现代物理学的理论不能很好地解释的，但是这些矛盾并不是严重到了非要彻底改造现有理认纱可的程度。在这方面，目前的情况与上一个世纪之交的情况不同。在上一个世纪之交，经典物理学发生了“严重的危机”；而在本世纪之交，现代物理学并无“危机”。因此，我认为目前发生现代物理学革命的条件似乎尚不成熟。 客观物质世界是分层次的。一般说来，每个层次中的体系都由大量的小体系（属于下一个层次）构成。从一定意义上说，宏观与微观是相对的，宏观体系由大量的微观系统构成。物质世界从微观到宏观分成很多层次。物理学研究的目的包括：探索各层次的运动规律和探索各层次间的联系。回顾二十世纪物理学的发展，是在三个方向上前进的。在二十一世纪，物理学也将在这三个方向上继续向前发展。1） 在微观方向上深入下去。 在这个方向上，我们已经了解了原子核的结构，发现了大量的基本粒子及其运规律，建立了核物理学和粒子物理学，认识到强子是由夸克构成的。今后可能会有新的进展。但如果要探索更深层次的现象，必须有更强大得多的加速器，而这是非常艰巨的任务，所以我认为近期内在这个方向上难以有突破性的进展。2） 在宏观方向上拓展开去。 1948年美国的伽莫夫提出“大爆炸”理论，当时并未引起重视。1965年美国的彭齐亚斯和威尔逊观测到宇宙背景辐射，再加上其他的观测结果，为“大爆炸”理论提供了有力的证据，从此“大爆炸”理论得到广泛的支持，1981年日本的佐藤胜彦和美国的古斯同时提出暴胀理论。八十年代以后，英国的霍金[2,3] 等人开始论述宇宙的创生，认为宇宙从“无”诞生，今后在这个方向上将会继续有所发展。从根本上来说 ，现代宇宙学的继续发展有赖于向广漠的宇宙更遥远处观测的新结果，这需要人类制造出比哈勃望远镜性能更优越得多的、各个波段的太空天文望远镜，这是很艰巨的任务。我个人对于近年来提出的宇宙创生学说是不太信的，并且认为“大爆炸”理论只是对宇宙的一个近似的描述。因为现在的宇宙学研究的只是我们能观测到的范围以内的“宇宙”，而我相信宇宙是无限的，在我们这个“宇宙”以外还有无数个“宇宙”，这些宇宙不是互不相干、各自孤立的，而是互相有影响、有作用的。现代宇宙学只研究我们这个“宇宙”，当然只能得到近似的结果，把他们的延伸到“宇宙”创生了初及遥远的未来，则失误更大。3）深入探索各层次间的联系。这正是统计物理学研究的主要内容。二十世纪在这方面取得了巨大的成就，先是非平衡态统计物理学有了得大的发展，然后建立了“耗散结构”理论、协同论和突变论，接着混沌论和分形论相继发展起来了。近年来把这些分支学科都纳入非线性科学的范畴。相信在二十一世纪非线性科学的发展有广阔的前景。上述的物理学的发展依然 现代物理学现有的基本理论的框架内。在下个世纪，物理学的基本理论应该怎样发展呢？有一些物理学家在追求“超统一理论”。在这方面，起初是爱因斯坦、海森堡等天才科学家努力探索“统一场论”；直到1967、1968年，美国的温伯格和巴基斯坦的萨拉姆提出统一电磁力和弱力的“电弱理论”；目前有一些物理学家正在探索加上强力的“大统一理论”以及再加上引力把四种力都统一起来的“超统一理论”，他们的探索能否成功尚未定论。 爱因斯坦当初探索“统一场论”是基于他的“物理世界统一性”的思想[4] ，但是他努力探索了三十年，最终没有成功。我对此有不同的观点，根据辩证唯物主义的基本原理，我认为“物质世界是既统一，又多样化的”。且莫论追求“超统一理论”能否成功，即便此理论完成了，它也不是物理学发展的终点。因为“在绝对的总的宇宙发展过程中，各个具体过程的发展都是相对的，因而在绝对真理的长河中，人们对于在各个一定发展阶段上的具体过程的认识只具有相对的真理性。无数相对的真理之总和，就是绝对的真理。”“人们在实践中对于真理的认识也就永远没有完结。”[5] 现代物理学的革命将怎样发生呢？我认为可能有两个方面值得考试： 1） 客观世界可能不是只有四种力。第五、第六……种力究竟何在呢？现在我们不知道。我的直觉是：将来最早发现的第五种力可能存在于生命现象中。物质构成了生命体之后，其运动和变化实在太奥妙了，我们没有认识的问题实在太多了，我们今天对于生命科学的认识犹如亚里斯多德时代的人们对于物理学的认识，因此在这方面取得突破性的进展是很可能的。我认为，物理学业与生命科学的交叉点是二十一世纪物理学发展的方向之一，与此有关的最关于复杂性研究的非线性科学的发展。 2） 现代物理学理论也只是相对真理，而不是绝对真理。应该通过审思现代物理学理论基础的不完善性来探寻现代物理学革命的突破口，在下一节中将介绍我的观点。三、现代物理学的理论基础是完美的吗？相对论和量子力学是现代物理学的两大支柱，这两大支柱的理论基础是否十全十美的呢？我们来审思一下这个问题。1） 对相对论的审思当年爱因斯坦就是从关于光速和关于时间要领的思考开始，创立了狭义相对论[1]。我们今天探寻现代物理学革命的突破口，也应该从重新审思时空的概念入手。 爱因劳动保护坦创立狭义相对论是从讲座惯性系中不同地点的两个“事件”的同时性开始的[4]，他规定用光信号校正不同地点的两个时钟来定义“同时”，这样就很自然地导出了洛仑兹变换，进一步导致一个四维时空（x，y，z，ict）（c是光速）。为什么爱因劳动保护担提出用光信号来校正时钟，而不用别的信号呢？在他的论文中没有说明这个问题，其实这是有深刻含意的。时间、空间是物质运动的表现形式，不能脱离物理质运动谈论时间、空间，在定义时空时应该说明是关于什么运动的时空。现代物理学认为超距作用是不存在的，A处发生的“事件”影响B处的“事件”必须通过一定的场传递过去，传递需要一定的时间，时间、空间的定义与这个传递速度是密切相关的。如果这种场是电磁场，则电磁相互作用传递的速度就是光速。因此，爱因斯坦定义的时空实际上是关于由电磁相互作用引起的物质运动的时空，适用于描述这种运动。爱因斯坦把他定义的时间应用于所有的 物质运动，实际上就暗含了这样的假设：引力相互作用的传递速度也是光速c.但是引力相互作用是否也是以光速传递的呢？令引力相互作用的传递速度为c’。至今为止，并无实验事实证明c’等于c。爱因斯坦因他的“物质世界统一性”的世界观而在实际上假定了c=c’。我持有“物质世界既统一，又多样化的”以观点，再加之电磁力和引力的强度在数量级上相差太多，因此我相相信c’可能不等于c。工样，关于由电磁力引起的物质运动的四维时空（x，y，z，ict）和关于由引力引起的运动的时空（x’，y’，z’，ic’t’）是不同的。如果研究的问题只涉及一种相互作用，则按照现在的理论建立起来的运动方程的形式不变。例如，爱因斯坦引力场方程的形式不变，只需把常数c改为c’。如果研究的问题涉及两种相互作用，则需要建立新的理论。不过，首要的事情是由实验事实来判断c’和c是否相等；如果不相等，需要导出c’的数值。我在二十多年前开始形成上述观点，当时测量引力波是众所瞩目的一个热点，我曾对那些实验寄予厚望，希望能从实验结果推算出c’是否等于c。令人遗憾的是，经过长斯的努力引引力波实验没有获得肯定的结果，随后这项工作冷下去了。根据爱国斯坦理论预言的引力波是微弱的，如果在现代实验技术能够达到的测量灵敏度和准确度之下，这样弱的引力波应该能够探测到的话，长期的实验得不到肯定的结果似乎暗示了害因斯坦理论的缺点。应该从c’可能不等于c这个角度来考虑问题，如果c’和c有较大的差异，则可能导出引力波的强度比根据爱因劳动保护坦理论预言的强度弱得多的结果。弱力、强力与引力、电磁力有本质的不同，前两者是短程力，后两者是长程力。不同的相互作用是通过传递不同的媒介粒子而实现的。引力相互作用的传递者是引力子；电磁相互作用的传递者是光子；弱相互 作用的传递者是规范粒子（光子除外）；强相互作 用的传递者是介子。引力子和光子的静质量为零，按照爱因斯坦的理论，引力相互作用和电磁相互作用的传递速度都是光速。并且与传递粒子的静质量和能量有关，因而其传递速度是多种多样的。在研究由弱或强相互作用引起的物质运动时，定义惯性系中不同的地点的两个“事件”的“同时”，是否应该用弱力或强力信号取代光信号呢？我对核物理学和粒子物理学是外行，不想贸然回答这个问题。如果应该用弱力或强力信号取代光信号，那么关于由弱力或强力引起的物质运动的时空和关于由电磁力引起的运动的时空（x，y，z，ict）及关于由引力引起的运动的时空（x’，y’，z’，ic’t’）有很大的不同。设弱或强相互作用的传递速度为c’’，c’’不是常数，而是可变的，则关于由弱或强力引起的运动的时空为（x’’，y’’，z’’，Ic’’t’’），时间 t’’和空间（x’’，y’’，z’’）将是c’的函数。然而，很可能应该这样来考虑问题：关于由弱力引起的运动的时空，在定义中应该以规范粒子的静质量取作零时的速度c1取代光速c。由于“电弱理论”把弱力和电磁力统一起来了，因此有可能c1=c，则关于由弱力引起的运动的时空和关于由电磁力引起的运动的时空是相同的，同为（x，y，z，ict）。关于由强力引起的运动的时空，在定义中应该以介子的静质量取作零（在理论上取作零，在实际上没有静质量为零的介子）时的速度c’’取代光速 c，c’’可能不等于c。则关于由强力引起的运动的时空（x’’，y’’，z’’，Ic’’t’’）不同于（x，y，z，ict）或（x’，y’，z’，ic’t’）。无论上述两种考虑中哪一种是对的，整个物质世界的时空将是高于四维的多维时空。对于由短程力（或只是强力）引起的物质运动，如果时空有了新的一义，就需要建立新的理论，也就是说需要建立新的量子场论、新的核物理学和新的粒子物理学等。如果研究的问题既清及长程力，又涉及短程力（尤其是强力），则更需要建立新的理论。 1）对量子力学的审思 从量子力学发展到量子场论的时候，遇到了“发散困难”[6]。1946——1949年间，日本的朝永振一郎、美国的费曼和施温格提出“重整化”方法，克服了“发散困难”。但是“重整化”理论仍然存在着逻辑上的缺陷，并没有彻底克服这一困难。“发散困难”的一个基本原因是粒子的“固有”能量（静止能量）与运动能量、相互作用能量合在一起计算[6]，这与德布罗意波在υ=0时的异性。 现在我陷入一个两难的处境：如果采用传统的德布罗意关系，就只得接受不合理的德布罗意波奇异性；如果采纳修正的德布罗意关系，就必须面对使新的理论满足相对论协变性的难题。是否有解决问题的其他途径呢？我认为这个问题或许还与时间、空间的定义有关。现在的量子力学理论中时宽人的定义实质上依然是决定论的定义，而不确定原理是微观世界的一条基本规律，所以时间、空间都不是严格确定的，决定论的时空要领不再适用。在时间或空间的间隔非常小的时候，描写事情顺序的“前”、“后”概念将失去意义。此外，在重新定义时空时还应考虑相关的物质运动的类别。模糊数学已经发展得相当成熟了，把这个数学工具用到微观世界时空的定义中去可能是很值得一试的。1）在二十一世纪物理学将在三个方向上继续向前发展（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。2） 可能应该从两方面去控寻现代物理学革命的突破口。（1）发现客观世界中已知的四种力以外的其他力；（2）通过审思相对论和量子力学的理论基础，重新定义时间、空间，建立新的理论 3）由于现代物理学尚未发生“危机”，因此目前发生现代物理学革命的条件也许还不成熟，物理学的发展和物理学革命都有赖于在物理实验和对客观物质世界的观测中获得新的结果，实验和观测是发展物理学的量重要手段，这是我们要关注的首要问题。然而，科学的发展和物理学的发展有本身的逻辑，符合客观规律的、有真知灼见的思维也是一个关键。 我的观点与众不同，可能不算什么真知灼见，也可能被有些人认为是不合常规、有悖常理的。然而我期望这些观点能起到抛砖引玉的作用，引出大量有真知灼见的“玉”。当不合目前的“常规”和“常理”的思想在物理学花园中百花盛开的时候，我们将迎来物理学更光辉灿烂的明天！