基础物理为何被认为自1926年薛定谔方程提出就没有进展？
关于“基础物理自1926年薛定谔方程提出就没有进展”的说法，这其实是一个 极大且不准确的误解，甚至可以说是完全错误的。恰恰相反，从薛定谔方程诞生之日起，基础物理学就进入了一个更加蓬勃发展、深入探索的新纪元。
让我来详细解释一下为什么会有这种误解，以及自1926年以来基础物理学所取得的辉煌成就，希望能让你看到一个真实的历史图景。
为什么会产生“没有进展”的误解？
这种误解可能源于几个方面：
1. 基础理论框架的“完成感”： 薛定谔方程（以及量子力学中的其他核心方程，如海森堡的矩阵力学）确实为描述微观世界的粒子行为提供了一个极其强大和精确的数学框架。一旦这个框架建立起来，它就成为了一个极其成功的预测和计算工具，能够解释大量实验现象。对于一些人来说，一个“完整”的理论框架可能给人一种“没有新东西可学”的错觉。
2. 突破性发现的频率： 科学发展并非线性的直线攀升，而常常是阶段性的。量子力学在20世纪初的建立，如玻尔模型、普朗克量子假说、爱因斯坦的光电效应解释、德布罗意的物质波等，是一系列革命性的“顿悟”。相比之下，自薛定谔方程提出后，虽然有大量的理论深化和拓展，但或许没有再出现那样让世界为之震动的、颠覆性的“全新粒子”或“全新力”的直接发现（至少在宏观上如此直观）。这种相对“平静”的表象容易被误解为停滞。
3. 理论的数学化与抽象化： 量子力学本身就是一个高度抽象的数学理论。随着研究的深入，后来的理论发展，如量子场论、粒子物理的标准模型等，其数学工具和概念变得更加复杂和抽象。这使得非专业人士更难理解其进展，从而可能产生“进展不大”的印象。
4. 对“基础物理”概念的狭义理解： 如果“基础物理”仅仅被理解为发现全新的基本粒子或新的基本相互作用，那么在标准模型之外，近期确实没有这方面的颠覆性直接证据。但“基础物理”的范畴远不止于此，它还包括对现有理论的深入理解、对量子力学及其在不同领域应用的探索、以及试图解决理论内部矛盾和不足的工作。
实际上，自1926年薛定谔方程提出以来，基础物理学经历了翻天覆地的变化，取得了前所未有的巨大成就：
1. 量子力学框架的巩固与拓展：
狄拉克方程 (1928): 保罗·狄拉克将狭义相对论引入量子力学，提出了狄拉克方程。这个方程不仅完美地描述了电子，还预言了反电子（正电子）的存在，并在1932年被安德森实验证实。这是对量子力学框架的重大补充和一次伟大的预言，为理解粒子物理和反物质奠定了基础。
量子电动力学 (QED): 由汤川秀树、施温格、朝永振一郎和费曼等人的工作发展而来，QED是描述电磁相互作用的量子场论。它极其精确地预测了电子的磁矩和能级分裂等实验结果，其预测精度是物理学中最令人惊叹的成就之一。QED的建立和完善，显示了量子力学能够与相对论结合，并处理粒子间的相互作用。
对微观世界的更深理解： 量子力学不仅仅是描述粒子的运动，它还揭示了物质的波粒二象性、不确定性原理、量子叠加、量子纠缠等深刻的非经典性质。这些概念彻底改变了我们对实在的认知，并催生了量子信息科学等新兴领域。
2. 粒子物理学的蓬勃发展与标准模型的建立：
发现各种基本粒子： 在薛定谔方程之后，物理学家通过实验不断发现了新的基本粒子，包括中子（1932）、μ子、π介子、K介子、中微子、夸克（强子结构的研究揭示）、W和Z玻色子，以及希格斯玻色子（2012）等。这些发现填补了粒子 zoo，并逐渐揭示了物质构成的层级性。
强相互作用和弱相互作用的研究： 除了电磁相互作用，物理学家还研究了构成原子核的强相互作用和导致放射性衰变的弱相互作用。汤川秀树预言了介子的存在（描述强相互作用），而费曼、盖尔曼等人的工作则发展了描述弱相互作用和强相互作用的理论。
标准模型 (Standard Model of Particle Physics): 在20世纪下半叶，以上所有发现和理论探索最终汇聚成了粒子物理学的“标准模型”。标准模型成功地统一了电磁、强、弱三种基本相互作用，并描述了除引力外的所有已知基本粒子。它是迄今为止最成功的物理理论之一，其预测精度在许多方面都远超我们日常经验的理解。希格斯玻色子的发现（2012）是标准模型的一个关键验证，标志着对粒子获得质量机制的深刻理解。
3. 宇宙学与广义相对论的融合：
宇宙的膨胀与大爆炸理论： 尽管爱因斯坦的广义相对论（1915年）和哈勃发现的宇宙膨胀是先于薛定谔方程的，但如何用量子力学来描述早期宇宙的极端条件，以及理解引力与量子世界的联系，成为了后来的重要课题。
量子场论在宇宙学中的应用： 量子场论被用来理解宇宙的早期阶段，例如暴胀理论和宇宙微波背景辐射的起源。
对黑洞的研究： 黑洞的性质，如霍金辐射（1974），是广义相对论和量子场论在极端条件下的融合，显示了量子效应在黑洞蒸发中的作用，这是一个将两个基础理论联系起来的重大进展。
4. 量子信息科学的兴起：
量子计算、量子通信、量子密码学： 基于量子力学的叠加、纠缠等非经典特性，近年来发展出了全新的信息处理方式。这标志着我们不仅仅是在理解微观世界，更是在利用这些基本规律来创造新的技术。这绝对是自薛定谔方程提出后，一个极其活跃且具有革命性潜力的基础物理应用领域。
5. 试图统一的努力：
弦理论、圈量子引力等： 尽管标准模型非常成功，但它并未包含引力，也未解释暗物质、暗能量等宇宙现象。物理学家一直在积极寻找能够统一标准模型和广义相对论的“万有理论”，例如弦理论、M理论、圈量子引力等。这些理论虽然尚未被实验完全证实，但它们是基础物理学前沿的探索，代表着对更深层次规律的追求。
总结来说，薛定谔方程是一个“开关”，它打开了量子世界的大门，而不是一个“终点”。 自1926年以来，基础物理学在量子力学的基础上，通过更精密的实验和更深刻的理论，构建了粒子物理的标准模型，揭示了物质构成的基本单元和相互作用，并将这些理解应用到宇宙学的宏大叙事中。同时，新的量子现象的发现和利用（如量子信息）也在不断拓展基础物理的边界。
所以，“自1926年薛定谔方程提出就没有进展”是一种严重的误读。 相反，这是一个基础物理学爆炸性发展的时期，我们对宇宙的认识比以往任何时候都要深刻得多，并且还在不断深入。它只是将我们从一个相对“直观”的物理世界，带入了一个更加抽象、更加奇妙的量子实在之中。
让我来详细解释一下为什么会有这种误解，以及自1926年以来基础物理学所取得的辉煌成就，希望能让你看到一个真实的历史图景。
为什么会产生“没有进展”的误解？
这种误解可能源于几个方面：
1. 基础理论框架的“完成感”： 薛定谔方程（以及量子力学中的其他核心方程，如海森堡的矩阵力学）确实为描述微观世界的粒子行为提供了一个极其强大和精确的数学框架。一旦这个框架建立起来，它就成为了一个极其成功的预测和计算工具，能够解释大量实验现象。对于一些人来说，一个“完整”的理论框架可能给人一种“没有新东西可学”的错觉。
2. 突破性发现的频率： 科学发展并非线性的直线攀升，而常常是阶段性的。量子力学在20世纪初的建立，如玻尔模型、普朗克量子假说、爱因斯坦的光电效应解释、德布罗意的物质波等，是一系列革命性的“顿悟”。相比之下，自薛定谔方程提出后，虽然有大量的理论深化和拓展，但或许没有再出现那样让世界为之震动的、颠覆性的“全新粒子”或“全新力”的直接发现（至少在宏观上如此直观）。这种相对“平静”的表象容易被误解为停滞。
3. 理论的数学化与抽象化： 量子力学本身就是一个高度抽象的数学理论。随着研究的深入，后来的理论发展，如量子场论、粒子物理的标准模型等，其数学工具和概念变得更加复杂和抽象。这使得非专业人士更难理解其进展，从而可能产生“进展不大”的印象。
4. 对“基础物理”概念的狭义理解： 如果“基础物理”仅仅被理解为发现全新的基本粒子或新的基本相互作用，那么在标准模型之外，近期确实没有这方面的颠覆性直接证据。但“基础物理”的范畴远不止于此，它还包括对现有理论的深入理解、对量子力学及其在不同领域应用的探索、以及试图解决理论内部矛盾和不足的工作。
实际上，自1926年薛定谔方程提出以来，基础物理学经历了翻天覆地的变化，取得了前所未有的巨大成就：
1. 量子力学框架的巩固与拓展：
狄拉克方程 (1928): 保罗·狄拉克将狭义相对论引入量子力学，提出了狄拉克方程。这个方程不仅完美地描述了电子，还预言了反电子（正电子）的存在，并在1932年被安德森实验证实。这是对量子力学框架的重大补充和一次伟大的预言，为理解粒子物理和反物质奠定了基础。
量子电动力学 (QED): 由汤川秀树、施温格、朝永振一郎和费曼等人的工作发展而来，QED是描述电磁相互作用的量子场论。它极其精确地预测了电子的磁矩和能级分裂等实验结果，其预测精度是物理学中最令人惊叹的成就之一。QED的建立和完善，显示了量子力学能够与相对论结合，并处理粒子间的相互作用。
对微观世界的更深理解： 量子力学不仅仅是描述粒子的运动，它还揭示了物质的波粒二象性、不确定性原理、量子叠加、量子纠缠等深刻的非经典性质。这些概念彻底改变了我们对实在的认知，并催生了量子信息科学等新兴领域。
2. 粒子物理学的蓬勃发展与标准模型的建立：
发现各种基本粒子： 在薛定谔方程之后，物理学家通过实验不断发现了新的基本粒子，包括中子（1932）、μ子、π介子、K介子、中微子、夸克（强子结构的研究揭示）、W和Z玻色子，以及希格斯玻色子（2012）等。这些发现填补了粒子 zoo，并逐渐揭示了物质构成的层级性。
强相互作用和弱相互作用的研究： 除了电磁相互作用，物理学家还研究了构成原子核的强相互作用和导致放射性衰变的弱相互作用。汤川秀树预言了介子的存在（描述强相互作用），而费曼、盖尔曼等人的工作则发展了描述弱相互作用和强相互作用的理论。
标准模型 (Standard Model of Particle Physics): 在20世纪下半叶，以上所有发现和理论探索最终汇聚成了粒子物理学的“标准模型”。标准模型成功地统一了电磁、强、弱三种基本相互作用，并描述了除引力外的所有已知基本粒子。它是迄今为止最成功的物理理论之一，其预测精度在许多方面都远超我们日常经验的理解。希格斯玻色子的发现（2012）是标准模型的一个关键验证，标志着对粒子获得质量机制的深刻理解。
3. 宇宙学与广义相对论的融合：
宇宙的膨胀与大爆炸理论： 尽管爱因斯坦的广义相对论（1915年）和哈勃发现的宇宙膨胀是先于薛定谔方程的，但如何用量子力学来描述早期宇宙的极端条件，以及理解引力与量子世界的联系，成为了后来的重要课题。
量子场论在宇宙学中的应用： 量子场论被用来理解宇宙的早期阶段，例如暴胀理论和宇宙微波背景辐射的起源。
对黑洞的研究： 黑洞的性质，如霍金辐射（1974），是广义相对论和量子场论在极端条件下的融合，显示了量子效应在黑洞蒸发中的作用，这是一个将两个基础理论联系起来的重大进展。
4. 量子信息科学的兴起：
量子计算、量子通信、量子密码学： 基于量子力学的叠加、纠缠等非经典特性，近年来发展出了全新的信息处理方式。这标志着我们不仅仅是在理解微观世界，更是在利用这些基本规律来创造新的技术。这绝对是自薛定谔方程提出后，一个极其活跃且具有革命性潜力的基础物理应用领域。
5. 试图统一的努力：
弦理论、圈量子引力等： 尽管标准模型非常成功，但它并未包含引力，也未解释暗物质、暗能量等宇宙现象。物理学家一直在积极寻找能够统一标准模型和广义相对论的“万有理论”，例如弦理论、M理论、圈量子引力等。这些理论虽然尚未被实验完全证实，但它们是基础物理学前沿的探索，代表着对更深层次规律的追求。
总结来说，薛定谔方程是一个“开关”，它打开了量子世界的大门，而不是一个“终点”。 自1926年以来，基础物理学在量子力学的基础上，通过更精密的实验和更深刻的理论，构建了粒子物理的标准模型，揭示了物质构成的基本单元和相互作用，并将这些理解应用到宇宙学的宏大叙事中。同时，新的量子现象的发现和利用（如量子信息）也在不断拓展基础物理的边界。
所以，“自1926年薛定谔方程提出就没有进展”是一种严重的误读。 相反，这是一个基础物理学爆炸性发展的时期，我们对宇宙的认识比以往任何时候都要深刻得多，并且还在不断深入。它只是将我们从一个相对“直观”的物理世界，带入了一个更加抽象、更加奇妙的量子实在之中。
网友意见
薛定谔方程的提出标志着量子力学的基本框架已经建成。
可当时量子场论的基本框架还连影儿都没有呢.....
当然也有可能在题主的眼中，场论不算基础物理......
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关于“基础物理自1926年薛定谔方程提出就没有进展”的说法，这其实是一个 极大且不准确的误解，甚至可以说是完全错误的。恰恰相反，从薛定谔方程诞生之日起，基础物理学就进入了一个更加蓬勃发展、深入探索的新纪元。让我来详细解释一下为什么会有这种误解，以及自1926年以来基础物理学所取得的辉煌成就，希望能让............. -
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