现代物理学中最迫切的研究——量子引力与超对称，未来科学的出路核酸检测

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广义相对论?让我们从牛顿第一运动定律开始，该定律指出，除非受到不平衡的外力作用，否则物体处于静止或永不停止的匀速直线运动。 1907年的一天，爱因斯坦在瑞士专利局工作时，设想了牛顿的万有引力思想，并想象自己从附近大楼的屋顶上掉下来。

我坐在伯尔尼专利局的扶手椅上，突然想到：\"如果一个人处于自由落体状态，他不会感到自己的重量。我大吃一惊。这个简单的想法给我留下了深刻的印象。它促使我朝着 \"万有引力理论 \"的方向发展，从而走上了通向广义相对论的道路。

这使他认识到这样一个事实：即使一个物体在自由落体中没有受到任何外力，它仍然会加速向地面移动。一个没有受到力的物体应该以恒定的速度前进。但由于重力而加速的物体却感觉不到任何力。爱因斯坦意识到，如果他解决了这个悖论，他可能会解释引力的起源。爱因斯坦称这是 \"我一生中最快乐的想法！\" 然后他设想了一个宇宙，在这个宇宙中，引力不是一种力，而是弯曲的时空的一种几何属性，围绕着大质量物体而扭曲。正如著名的理论物理学家约翰-惠勒（他还创造了 \"黑洞 \"和 \"虫洞 \"这两个词）用短短12个字描述了爱因斯坦的广义相对论。

时空告诉物质如何移动，物质告诉时空如何弯曲。

爱因斯坦花了数年时间研究数学，并于1915年发表了他的广义相对论，该理论被认为是数学上和实验上最一致的引力理论。广义相对论的定律主要制约着宇宙的大尺度结构。

20世纪初，爱因斯坦作为一个专利局职员。

量子力学?支配原子和亚原子世界的理论是量子力学，它由马克斯-普朗克开创，并由许多著名的物理学家进一步发展，如尼尔斯-玻尔、德-博格利、E-薛定谔、W-海森堡和沃尔夫冈-泡利等等。
经典力学与量子力学的区别是什么？
经典力学处理的是宏观世界，而量子力学处理的是基本粒子和它们的相互作用。经典力学是基于牛顿的运动定律，而接近量子力学的方法之一是基于薛定谔的一维波方程。经典力学处理的是确定性问题，而量子力学处理的是概率性问题。量子力学的基础在于对光的波粒二象性的理解。理论物理学家德布罗意在1924年提出了这个命题。德布罗意的物质波假说认为，任何具有线性动量的物质粒子也是一种波。与一个粒子相关的物质波的波长与该粒子的线性动量的大小成反比。而另一个作为量子力学基础的概念是不确定性原理，也叫海森堡不确定性原理，由德国物理学家维尔纳-海森堡于1927年提出，它指出物体的位置和速度不能同时被精确测量，即使在理论上也是如此。
【现代物理学中最迫切的研究——量子引力与超对称，未来科学的出路】薛定谔方程是量子力学的另一个主要方面，由物理学家埃尔温-薛定谔于1925年提出，并于1926年发表，构成了他在1933年获得诺贝尔物理学奖的基础。该方程发挥了经典力学中牛顿定律和能量守恒的作用，即预测动态系统的未来行为。就波函数而言，它是一个波方程，可以分析和精确地预测事件的概率。

量子力学的先驱们（从上到下）尼尔斯-玻尔、阿尔伯特-爱因斯坦、马克斯-普朗克和（下）沃尔夫冈-泡利、维尔纳-海森堡、埃尔温-薛定谔

粒子物理学的标准模型?粒子物理学的标准模型描述了宇宙中的大部分粒子及其相互作用，以及自然界四种基本力中的三种（电磁、弱和强相互作用，而忽略了引力）。由胶子携带的强力将原子核结合在一起，使其稳定。由W和Z玻色子携带的弱力引起核反应，为太阳等恒星提供了数十亿年的动力。第四种基本力是引力，标准模型没有充分解释它。我们对这些粒子和三种力如何相互关联的最佳理解被“编译”在粒子物理学的标准模型中。该模型开创于20世纪70年代初，成功地解释了几乎所有的实验结果，并精确地预测了各种各样的现象。随着时间的推移和许多实验的进行，标准模型已被确立为一种经过充分检验的物理学理论。引力是一种非常非常弱的力（比电磁力弱10^40倍）。