物理学前沿问题探究
相对论物理学的前沿研究
相对论物理学的前沿研究在物理学领域，相对论物理学是一个相对较新的研究领域，它研究的是高速运动物体之间的关系以及引力、时间与空间等方面的问题。
相对论物理学的研究在过去的一百多年间不断深入，涉及的领域也越来越广泛，对人类的认知和技术的发展都有着重要的推动作用。
本文将从多个角度论述相对论物理学的前沿研究。
1、引力波的探测相对论的一个重要预测就是存在着引力波。
引力波是什么呢？简单来说，它就是在空间中传播的一种波动，类似于扔石子在水中所引起的涟漪，只不过它是由强的引力场扰动空间而引起的。
引力波具有广泛的科学意义，它的探测可以帮助我们更深入地了解宇宙的性质和历史，也可以确认一些重要的理论预测。
长期以来，人们一直试图实现引力波的探测，但是由于它十分微弱且极难捕捉，一直没有成功。
直到2015年，在美国拉斐特社区的LIGO探测器首次探测到了引力波的存在。
这一新闻震惊了整个物理学界，也宣告了相对论物理学得到了新的发展。
2、高能物理的探索相对论物理学还涉及到高能物理的研究。
在高能物理中，我们研究的是微观世界中极小的粒子之间的相互作用。
在相对论物理中，我们需要追踪这些粒子在极高的速度下的行动，以此来解释它们之间的相互作用。
例如，为了解释一些现象，物理学家提出了一种被称为“规范场”的特殊场，通过这种特殊场的作用，我们可以得到一系列粒子。
这就是现在所研究的标准模型。
但是相对论物理学的研究并没有止步于此。
现在的高能物理研究中，重点是研究标准模型外的粒子和现象。
例如，在欧洲核子研究中心，科学家们试图寻找弱相互作用理论的新证据，以此来推进我们对基本微观力的认识。
在日本的超级对撞机实验中，科学家们也正在研究一些隐藏的物理规律。
3、黑洞和时空的研究相对论物理学还为对黑洞、时空的认知提供了基础。
黑洞是被极度压缩的物质所产生的一种天体，它的引力场极强，甚至连光子也无法逃脱它的吸引力。
研究黑洞是为了探究宇宙形成和宇宙演化等基本问题。
相对论的基本方程描述的就是时空的凹凸形状，因此相对论物理学对时空的研究也非常深入。
物理学中的基本粒子和物理学前沿问题
物理学中的基本粒子和物理学前沿问题物理学是一门关于自然规律和现象的科学，其中最基本的单位是基本粒子。
基本粒子是指在我们目前所知晓的物理规律下无法再拆分成更小的部分的粒子。
目前，物理学家所研究的基本粒子有两类：强子和轻子。
其中，强子包括质子、中子等构成原子核的基本粒子，而轻子则包括电子和它的中性伴侣中微子等。
然而，这些基本粒子的特性和相互作用，仍然存在很多未解之谜，这也成为了物理学前沿领域的重要研究内容。
对于基本粒子，物理学家在探究它们的物理性质和相互作用的同时，也在探究它们的生产和探测方法。
现代物理学中，强子的探测大部分依靠对它们所发生的相互作用的观测，而轻子的探测则需要使用粒子加速器来产生高速电子和正电子，进而研究它们的性质。
然而，基本粒子的探测和研究还存在着很多未解之谜。
其中最著名的问题就是黑暗物质。
宇宙中只有约5%的物质构成了我们所知的可见物体，而其余的95%被称为黑暗物质和黑暗能量。
物理学家们已经通过多种方式证实了黑暗物质的存在，但它究竟是由哪些基本粒子组成的，仍然未被完全确定。
目前对于黑暗物质的研究，主要借助于重离子对撞机等高能物理实验设备，通过研究基本粒子之间的碰撞反应来揭示黑暗物质的性质。
除了黑暗物质外，物理学前沿还涉及到了很多其他的热点问题。
比如说，从基本粒子的相互作用到宇宙的演化过程，物理学家们一直在探究宇宙为何存在不对称性。
尽管细节仍未完全清晰，但一些重大发现扬起了人们对于这个问题的新曙光。
2015年，瑞典科学家扬·阿尔法罕通过观测到基本粒子B介子的物理性质，被授予了诺贝尔物理学奖，这标志着在宇宙对称性问题上取得了突破性进展。
此外，物理学的另一个前沿领域是量子计算和量子通信。
量子计算是一种全新的计算方法，它能够让我们利用量子力学规律中的超前性质进行计算，从而可以在很短时间内处理多样且复杂的数据。
而量子通信则是一种全新的加密技术，它利用了量子态不可复制的性质，确保了信息的安全传输。
物理学中的前沿问题研究与讨论
物理学中的前沿问题研究与讨论随着科技的不断发展和进步，物理学作为一门重要的自然科学学科，也越来越引起了人们的关注。
作为探索自然规律、解决实际问题的重要工具之一，物理学需要不断进行前沿问题研究和讨论，以便更好地推动科学的进步和发展。
一、能源研究随着能源危机的日益严重，能源研究也成为了当前物理学中的一个重点研究方向。
在能源研究中，物理学家们主要关注如何更好地利用燃料、开发新型能源和提高能源利用效率等问题。
在燃料利用方面，物理学家们研究了许多新型燃料，比如燃料电池、太阳能电池和湿法生产氢气等，以此来更好地满足不同领域的能源需求。
同时，他们也在努力寻找燃料的替代品，比如生物质能源、储能技术等，以减少环境污染和能源浪费。
在新型能源方面，物理学家们的研究也取得了重大突破。
比如太阳能、风能和海洋能的利用，都受到了人们的广泛关注和重视。
通过结合物理学知识和相关技术手段，物理学家们成功地开展了一系列相关研究，为新能源的高效利用提供了有力的保障。
二、宇宙探索宇宙探索一直是人类关注的重点，物理学研究也不例外。
在宇宙领域，物理学家们关注的主要是宇宙的形成和演化规律，以及地球和宇宙之间的相互作用。
通过利用天文望远镜和相关技术手段，物理学家们成功地探测到了宇宙中大量的黑暗物质和黑暗能量，并从理论上对其进行了深入研究。
同时，他们也在研究宇宙的演化规律，以了解宇宙的起源和未来发展趋势。
在地球和宇宙之间的相互作用方面，物理学家们也取得了一些有意义的成果。
比如，他们研究了地球与宇宙之间的辐射和宇宙射线，以及它们对人类健康和环境产生的影响等问题。
三、材料研究材料研究是物理学中的另一个重要方向。
在材料研究中，物理学家们主要关注如何探索新型材料的性质和应用，并提高材料的强度、硬度、超导能力等性能。
通过利用先进的材料研究技术，物理学家们成功地探明了一些新型材料的物理性质和应用价值。
比如，他们发现了许多新型超导材料，提高了材料的超导性能，从而为超导电机和超导电子器件的发展提供了有力的支持。
物理学前沿问题探索
物理学前沿问题探索【摘要】物理学前沿问题探索是当代科学研究的重要领域之一。
本文首先阐述了物理学前沿问题探索的重要性，包括对科学认识的促进和技术创新的推动。
接着介绍了黑洞信息丢失问题、超弦理论、量子引力、暗物质和暗能量以及量子计算等方面的最新研究进展和挑战。
这些问题不仅深化了我们对自然规律的理解，也引领着物理学研究的未来方向。
结论部分提出了未来物理学研究的发展方向，强调了跨学科研究的重要性，以及推动科学进步的责任和使命。
通过对物理学前沿问题的探索，我们能够更好地理解宇宙的奥秘，推动科学技术的发展，为人类社会的发展做出贡献。
【关键词】物理学前沿问题探索、引言、研究意义、研究背景、黑洞信息丢失问题、超弦理论、量子引力、暗物质、暗能量、量子计算、结论、未来物理学研究、跨学科研究、科学进步、责任、使命。
1. 引言1.1 物理学前沿问题探索的重要性物理学前沿问题探索的重要性在于推动科学的发展，挑战我们对世界的认知，拓展我们对宇宙的理解。
通过探索黑洞信息丢失问题、发展超弦理论、研究量子引力、探索暗物质和暗能量、以及探讨量子计算的前沿问题，我们可以窥探宇宙的奥秘，揭示自然laws 的内在规律，从而推动科学技术的进步和人类文明的发展。
物理学前沿问题探索还有助于培养科学家们的创新精神和探索精神，激发人们对未知的好奇心和探索欲望。
通过解决物理学前沿问题，我们可以更深入地了解宇宙的本质，提升人类在科学上的见识和境界，促进人类文明的不断进步。
物理学前沿问题探索的重要性不言而喻，它承载着人类对知识的渴望和对未来的希望，是科学研究中不可或缺的一部分。
1.2 研究意义物理学前沿问题探索的研究意义非常重大。
这些前沿问题往往涉及到当前科学无法完全解答的难题，挑战着我们对自然规律的理解和认知。
通过探索这些问题，可以推动科学知识的进步和发展，推动整个科学领域的发展。
研究物理学前沿问题可以带来许多潜在的技术和应用价值。
研究量子计算的前沿问题可以为未来量子计算机技术的发展提供重要的理论指导；研究暗物质和暗能量的探索可以帮助我们更好地理解宇宙的组成和演化。
物理学领域的前沿研究和应用
物理学领域的前沿研究和应用物理学是自然科学中最古老、最基本、最深奥、最具有前沿性的一门学科，它的研究范围包括物质的结构、性质、运动、相互作用等方面。
在现代科学技术的发展中，物理学在各个领域都起着至关重要的作用。
本文将着重介绍物理学领域的前沿研究和应用。
一、量子计算量子计算是近年来物理学领域的一个热门研究方向。
传统的计算机使用的是经典比特，量子计算则使用量子比特，可以通过量子纠缠等量子现象进行快速计算，解决经典计算机不能解决的复杂问题。
目前，各国政府和科学机构已经投入大量人力、物力和财力来研究量子计算的理论和实践问题，并取得了一些重要进展。
在量子计算的研究中，制备和操控量子比特是一个关键问题。
利用超导材料制备的固态量子比特有望在量子计算领域发挥重要作用。
此外，利用光学和原子物理技术制备的离子量子比特以及超冷原子间的量子纠缠也是研究的热点之一。
量子计算将会在安全通信、密码学、化学计算等领域产生重要的影响。
例如，在高效模拟微观粒子的动力学过程、分子合成反应的机制、制药过程等方面，量子计算都将能够得到广泛应用。
二、宇宙学宇宙学是研究宇宙的起源、演化及其性质的一门学科。
随着现代天文观测技术的发展，宇宙学已成为物理学领域的前沿研究方向之一。
宇宙学的研究将帮助我们更深入地了解宇宙，并为宇宙中各种现象的出现和演化提供科学依据。
宇宙学的研究涉及到宇宙的大尺度结构、宇宙演化史、宇宙中的物质和能量分布等方面。
其中，暗物质和暗能量的研究备受关注。
暗物质是指在宇宙中占主导地位的物质，它不发光也不通过电磁波与普通物质相互作用，但通过引力影响着宇宙的演化。
暗能量是指在宇宙中占据主导地位的一种物质，它的存在是为了解释宇宙膨胀加速的现象。
随着大型科学项目的推进，珂朵莉天空巡天、天琴计划等将会有更多重大发现。
这些项目将为我们提供更全面和深刻的宇宙观测数据，有助于推动宇宙学研究向更深入的方向发展。
三、新材料新材料研究是物理学领域的常青课题。
物理学前沿问题研究
物理学前沿问题研究作为自然科学领域中的一门重要学科，物理学与我们的生活息息相关，一直是许多科研人员致力于研究的领域之一。
随着科技的发展和人类对于自然探索的不断深入，物理学前沿的研究问题也逐渐浮出水面。
一、量子计算量子计算作为一门十分新颖和前沿的学科，其研究方向不断地吸引着许多物理学家的眼球。
所谓的量子计算，是指利用量子力学原理来设计和构建计算机系统的学科。
与传统的二进制计算不同，量子计算机可以利用量子叠加态和量子纠缠等技术处理大规模的数据，从而实现超快速的计算效率和更为高效的存储容量。
而对于这一领域的研究，目前仍面临着许多挑战，如量子比特操控实验技术的限制、量子纠缠及量子态重建技术等问题，这些问题也需要我们不断地研究和探索。
二、高能物理高能物理作为物理学的分支之一，其研究领域主要涵盖了宇宙学、弦理论等大量重要的理论与实验研究。
在高能物理的研究中，我们常常需要借助于最先进的仪器和技术，如强子对撞机、粒子加速器等设备，来让我们更加深入地探索物质的构成和性质。
三、纳米技术纳米技术作为新材料科学的重要分支之一，其研究重点主要集中在微观宏观尺度下的材料及器件的研究和应用，可广泛应用于光电信息、生物医学、环保节能等领域。
同时，其研究还包括了对于纳米材料的制备、性能优化等方面的研究。
而在纳米技术的研究中，我们也需要掌握许多重要的理论和实验技术，如扫描电镜、透射电镜等实验手段。
四、黑洞研究黑洞研究作为天文学的重要研究领域，其主要研究对象是黑洞与宇宙相关的重要物理现象以及相关的数学理论。
在这一领域的研究中，我们也需要借助于一系列的天文望远镜、探测器等设备来收集和分析数据，以此更加深入地探究黑洞内部的机制，理解宇宙现象的本质。
总之，物理学前沿问题研究是一个充满了想象和激情的领域，通过我们不断的探索和研究，我们一定会在这一领域中取得更加显著的进展。
探讨中学生对物理学科的前沿问题与研究
探讨中学生对物理学科的前沿问题与研究引言：物理学是一门研究自然界最基本规律的科学，它的发展推动了人类社会的进步。
在中学阶段，学生开始接触到物理学的基础知识，但很少有机会了解到物理学的前沿问题和研究。
本文将探讨中学生对物理学科的前沿问题与研究的重要性，以及如何激发学生对物理学的兴趣和探索精神。
一、前沿问题的重要性1.1 激发学生的学习兴趣中学生对物理学科的兴趣常常受限于教材中的基础知识，缺乏对于物理学的全面了解。
了解物理学的前沿问题，可以让学生看到物理学的广阔领域和无限可能性，从而激发他们的学习兴趣。
1.2 培养学生的创新思维物理学的前沿问题往往需要创新的思维和方法来解决。
让学生了解到这些问题，可以培养他们的创新思维和解决问题的能力。
这对于他们未来的科学研究和职业发展都具有重要意义。
1.3 增强学生的科学素养了解物理学的前沿问题可以提高学生的科学素养。
学生可以了解到科学研究的过程和方法，培养他们的科学思维和科学态度。
这对于他们的终身学习和社会参与都是至关重要的。
二、如何激发学生对物理学的兴趣和探索精神2.1 创设实验环境物理学是一门实验科学，通过实验可以帮助学生更好地理解物理学的概念和原理。
学校可以创设实验环境，让学生亲自进行实验，探索物理学的奥秘。
这样的实践体验可以激发学生的学习兴趣和探索精神。
2.2 鼓励学生参加科学竞赛科学竞赛是学生展示自己科学研究成果的平台，也是学生学习和探索的动力来源。
学校可以鼓励学生参加各类科学竞赛，提供必要的支持和指导。
通过参加科学竞赛，学生可以更深入地了解物理学的前沿问题，并锻炼自己的科学研究能力。
2.3 邀请科学家讲座学校可以邀请物理学领域的科学家来学校进行讲座，介绍他们的研究成果和对物理学的理解。
这样的讲座可以让学生近距离接触到物理学的前沿问题，激发他们对物理学的兴趣和探索欲望。
三、中学生可以参与的前沿问题研究3.1 量子力学中的未解之谜量子力学是物理学中的一门重要分支，它描述了微观世界的行为规律。
未来物理学的发展趋势与前沿研究
未来物理学的发展趋势与前沿研究随着科学技术的不断发展，物理学也逐渐展现出其无限的潜力。
未来物理学的发展趋势将在各个领域中不断取得突破和进展。
本文将探讨未来物理学的发展方向以及当前的前沿研究。
一、量子物理学的突破与应用量子物理学一直是物理学领域中最具挑战性和深远影响的研究方向之一。
未来，量子物理学的突破将不仅局限于理论研究，还将拓展到实际应用中。
例如，量子计算机的研究将成为一个重要的方向。
目前，科学家们已经实现了少量量子比特的计算，但是要想实现足够多的比特来进行实际应用仍然面临很大的挑战。
此外，量子通信和量子密码学也是未来的重要发展方向。
量子通信的实现将大大增强信息传输的安全性，而量子密码学有望解决当前密码学中的一些潜在难题。
二、物理学在生物领域的应用物理学的发展不仅是在研究微观世界中的基本粒子和宇宙结构，还在不断渗透到其他学科中，如生物学。
物理学的工具和方法在研究生物领域中起到了重要的作用。
例如，原子力显微镜（AFM）可以帮助科学家观察和测量生物分子的结构和力学性质。
此外，物理学的概念和理论在神经科学等领域也得到了广泛应用。
未来，物理学在生物领域的研究将更加深入，为生物学的发展提供更多新的思路和方法。
三、材料科学中的新材料研究材料科学是物理学的一个重要分支，其研究的材料对于人类社会的发展具有重要的意义。
随着科技的进步，对新材料的需求不断增加。
未来，物理学将着重研究和开发新型材料。
例如，二维材料（如石墨烯）的研究已经引起了科学界的广泛关注。
这些材料具有许多独特的性质，例如高电导率和独特的光学特性，将为电子学、光电子学等领域的发展带来新的可能性。
四、宇宙学与天体物理学的新突破宇宙学和天体物理学是物理学中最神秘和壮观的研究方向之一。
近年来，科学家们通过观测和理论研究取得了一系列重大突破，如黑洞的发现和引力波的观测。
未来，宇宙学和天体物理学的研究将更加深入，我们有望更加全面地了解宇宙的起源、结构和演化。
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课程名称：前进中的物理学论文题目：物理学前沿问题探究学号：姓名：年级：专业：学院：完成日期：物理学前沿问题探究我是南开大学物理学院的学生，自然对物理学的前沿问题较一般的同学有更多的了解，对这方面也更感兴趣，我希望能更多地了解这方面的知识，以使自己对物理学的未来有一个更清晰的认识。
物理学——一门非常严肃的科学，源自哲学，由于数学方法的引进而成为一门独立的科学，其终极目的是探知宇宙的精神。
我们的物理学发展到现在已经为我们认识和改造世界提供了一件又一件法宝：光学显微镜，使生物学拥有了细胞学说；蒸汽机，引发了工业革命；引力理论，成为了太空航行的理论依据；电力的发现，让化学出现了新的分支——电化学；能量守恒定律，使人们不在盲目建造永动机；热力学第二定律，指出了时间的方向性；电子显微镜，使生命科学进入分子生物学时代；电子计算机，引领世界进入信息时代；将来，量子通信，量子计算机，必将使世界进入全新的量子时代！我相信物理学必将继续引领世界前进的步伐，但是其基础是一个个前沿难题的解决或新发现，物理领域有着大量的前沿课题，相信我们年轻的一代，以及其他未来的科学家必将在这些方面有所建树。
下面我将对这些疑难问题做一个概述：1、关于整个宇宙和天体的创生和演化宇宙起源问题、黑洞的研究、宇宙年龄问题、宇宙有怎样的结构、暗物质、暗能量、类星体的结构、引力波的存在问题、太阳系诞生问题、地-月创生和演化、生命起源于哪里、外星生命是否存在、宇宙加速膨胀之谜……2、微观世界中物质结构和基本粒子的相互作用及其运动规律物质深层结构之谜（质子自旋危机）、概率论和决定论的争论、统一场论的最终导出（大统一、超统一）、超弦、真空不空问题、量子计算机、量子隐形传态、量子非局域性、量子论与相对论之矛盾、狭义相对论与超光速疑难……3、宏观范围内的非线性复杂性问题自组织与耗散结构、分形与分维、多体问题、混沌理论、孤立波、湍流、高温超导、超流、纳米材料、凝聚态物理、人工智能和神经计算……其实我们研究这一切的最终目的，是理解我们所身处的宇宙，明白自己从何处来，到何处去，理解我们生活中的一切现象。
最近我们对这些问题的研究又有了新进展，下面我将举例介绍几个问题及其最新进展，部分内容为引用1、大型强子对撞机当前世界上能量最高的强子对撞机位于瑞士日内瓦，由欧洲核子研究中心建造的大型强子对撞机将投入运行，届时将成为世界上能量最高的强子对撞机，它能使质子－质子在14TeV 的质心能下对撞。
大型强子对撞机磁体高16米，长、宽均有10多米，重达1920吨。
工程技术人员专门建造了一个巨型吊架，用4根粗钢缆吊住这个磁体，借助液压顶泵将磁体缓慢放入隧道。
它长达27公里的环形隧道可被用来加速粒子，使其相撞，创造出与宇宙大爆炸万亿分之一秒时类似的状态。
在高能物理实验中，粒子加速器和探测器是常用设备。
探测器用来探测碰撞产生的微小粒子，记录粒子能量、质量等信息。
强子对撞机上共有4个对撞点，各装有一个探测器，其中一个为CMS(紧凑型μ介子螺线管)探测器。
下面引用李淼（中科院理论物理所）在《大型强子对撞机的事实和神话》中的一段话：“位于日内瓦的欧洲核子中心一直是高能物理（或粒子物理）的实验中心之一，有时在某种意义上甚至是惟一的。
着手建造于1997年的大型强子对撞机（LHC）终于在本月10日当地时间上午9点半注入第一束粒子，标志着以LHC为中心的新的粒子物理纪元的开始。
“目前物质结构的最完美的理论，叫做标准粒子模型，还剩下最后一个粒子没有被发现。
这个粒子学术上叫做希格斯粒子，在西方有时被称为上帝粒子，原因是很多基本粒子的质量来源于这个粒子。
例如，如果没有这种粒子，我们就无法解释电子的质量是哪里来的。
粒子物理学家们根据理论推测，上帝粒子应该出现在LHC上的质子（就是氢元素的原子核）和质子对撞瞬间的过程中。
“物理学家们为未来的实验准备了很多五花八门的设想。
例如有一种设想认为，世界比我们想象的还要对称，自然界中每一个基本粒子都有一个隐形的伙伴，叫做超对称伙伴。
例如，电子应该有一个叫做超电子的伙伴，这些伙伴的某些性质和原来的粒子一样，有些性质完全不一样。
例如超电子应该带有和电子一样大的电荷，但自己不像电子那样不停地自转，它的质量也远远大于电子——这是我们到现在还没有看到它们的原因。
超对称理论还不是最神奇的理论，更加神奇的理论包括大额外维：在三度空间之外还存在更多的空间维，还有超弦理论：粒子不是粒子，其实是一根振动的弦。
如果我们足够运气，LHC也许会发现额外维，甚至很多振动的弦。
虽然物理学家们不乏想象力，但大自然的想象力超出任何物理学家，也许，LHC会给我们带来完全意料不到的东西。
”没错，LHC作为世界上加速能力最高的粒子加速器，终将带给我们一个又一个的惊喜，而希格斯玻色子的发现就是最有力的证明！LHC是人类科学的又一伟大成果，这一成果又将不断推进人类对自己、对世界、对宇宙的认识，使人类进一步增强自己的能力，让科技不断向前进发！2、量子计算机“量子计算机的运算能力到底有多强大？”这是人们常想到的一个问题。
对此，中科院院士、中科院量子信息重点实验室主任郭光灿有这样的比喻：“电子计算机出现的时候，人类之前赖以使用的运算工具算盘就显得奇慢无比。
与此类似，在量子计算机面前，电子计算机就是一把不折不扣的算盘。
”在量子计算机中，基本信息单位是量子比特，运算对象是量子比特序列。
所不同的是，量子比特序列不但可以处于各种正交态的叠加态上，而且还可以处于纠缠态上。
这些特殊的量子态，不仅提供了量子并行计算的可能，而且还将带来许多奇妙的性质。
与经典计算机不同，量子计算机可以做任意的幺正变换，在得到输出态后，进行测量得出计算结果。
因此，量子计算对经典计算作了极大的扩充，在数学形式上，经典计算可看作是一类特殊的量子计算。
量子计算机对每一个叠加分量进行变换，所有这些变换同时完成，并按一定的概率幅叠加起来，给出结果，这种计算称作量子并行计算。
除了进行并行计算外，量子计算机的另一重要用途是模拟量子系统，这项工作是经典计算机无法胜任的。
量子计算机将掀起一场划时代的科学革命。
人类一旦掌握了这种强大的运算工具，人类文明将发展到崭新的时代——量子时代。
3、暗物质它表明我们的宇宙非常神奇，远远超出我们想象。
在宇宙学中，暗物质是指那些自身不发射电磁辐射，也不与电磁波相互作用的一种物质。
1930年初，瑞士天文学家扎维奇发表了一个惊人结果：在星系团中，看得见的星系只占总质量的1/300以下，而99%以上的质量是看不见的。
不过，扎维奇的结果许多人并不相信。
直到1978年才出现第一个令人信服的证据，这就是测量物体围绕星系转动的速度。
我们知道，根据人造卫星运行的速度和高度，就可以测出地球的总质量。
根据地球绕太阳运行的速度和地球与太阳的距离，就可以测出太阳的总质量。
同理，根据物体（星体或气团）围绕星系运行的速度和该物体距星系中心的距离，就可以估算出星系范围内的总质量。
这样计算的结果发现，星系的总质量远大于星系中可见星体的质量总和。
结论似乎只能是：星系里必有看不见的暗物质。
那么，暗物质有多少呢？根据推算，暗物质占宇宙物质总量的20—30%才合适。
天文学的观测表明，宇宙中有大量的暗物质，特别是存在大量的非重子物质的暗物质。
据天文学观测估计，宇宙的总质量中，重子物质约占2%，也就是说，宇宙中可观测到的各种星际物质、星体、恒星、星团、星云、类星体、星系等的总和只占宇宙总质量的2%，98%的物质还没有被直接观测到。
在宇宙中非重子物质的暗物质当中，冷暗物质约占70%，热暗物质约占30%。
至今我们仍未观测到暗物质，但是我相信有这么多科学家的努力，暗物质之谜最终一定会被揭开。
4、三体问题三体问题是天体力学中的基本力学模型。
它是指三个质量、初始位置和初始速度都是任意的可视为质点的天体，在相互之间万有引力的作用下的运动规律问题。
现在已知，三体问题不能精确求解，即无法预测所有三体问题的数学情景，只有几种特殊情况已研究。
现在，已经有了十六个特解。
其中十三个是最近才发现的。
要发现三体问题的周期性特解绝非易事——自“三体问题”被确认以来的300多年中，人们只找到了3族周期性特解——拉格朗日-欧拉族、布鲁克-赫农族和“8”字形族。
塞尔维亚物理学家米洛万·舒瓦科夫和迪米特拉·什诺维奇发现了新的13族特解。
他们在著名学术期刊《物理评论快报》上发表了论文，描述了他们的寻找方法:运用计算机模拟，先从一个已知的特解开始，然后不断地对其初始条件进行微小的调整，直到新的运动模式被发现。
这13族特解非常复杂，在抽象空间“形状球”中，就像一个松散的线团。
三体问题的研究是一个前沿问题，关系到宇宙学的进一步发展和数学领域的进步，将为宇宙星体间的理论计算产生很大的影响。
甚至国内有一部科幻小说的名字就叫做《三体》！5、M理论在“理论物理”中，“M理论”是“弦理论”的一种延展理论。
“M理论”当中指出，描述完整的物理世界一共需要十一个维度，其维度超过“弦理论”所需要的十维，其支持者相信该理论统合了所有五种“弦理论”，并成为终极的物理理论。
原始“M理论”的“M”字是取自于膜的英文，膜理论是一个统一化弦理论当中的建设性设计方案。
不过，由于威腾比他的同行们更加怀疑膜理论的真确性，他最后选择了“M理论”而非“膜理论”作为理论名称。
“M理论”及“弦理论”被猛烈抨击缺乏可预测性及无法验证，质疑“M理论”者，大多数是术有专精的实验物理学家。
虽然进一步的研究不断地加入周边相关理论的数学架构，目前所理解的“M理论”是否是个成功的理论则是大受质疑，特别是其理论的不完备性、预测能力有限，此外物理诠释方向可任人观点而异，而不具备科学的实证客观性。
虽然学习“M理论”需要大量高等物理及数学的背景知识，但由于目前缺乏物理实验的证明，学界普遍认为“M理论”并非物理科学，而是属於哲学的一个分支，在出现确凿实验证据支持之前，无法归类于科学之下，在它冠上“终极物理理论”皇冠之前，必须经过各种严苛的物理实验数据考验。
实际上，“M理论”目前没有任何的预测被实验验证，完全不能被归类于科学的范畴之内，事实上，“M理论”所推导的任何结果，除非实验检验证实其真实性，都应该要被怀疑在真实的物理世界当中高度极可能不会发生，因此，目前而言，采用“根据M理论推导……”一词作为物理论述证据，是一种极度不恰当的举动，因为“M理论”只是假说，而不是已经验证的物理理论。
6、类星体类星体，又称为似星体、魁霎或类星射电源，与脉冲星、微波背景辐射和星际有机分子一道并称为20世纪60年代天文学“四大发现”。
绝大多数类星体都有非常大的红移值，根据哈勃定律，它们的距离远在几亿到上百亿光年之外。
观测发现，类星体远远小于一般的星系的尺度。