量子物理学指的是涉及量子效应的一整套物理体系。从高能物理到低能物理，从凝聚态物理到集成芯片技术，这些领域都有量子力学的身影。综合来看，当代物理基本是以量子力学为基础的，离开量子力学，或者反对量子力学，那基本在当代是无法混迹于物理学的。
量子物理学严格说是上个世纪物理学的前沿，是这个世纪物理学的支柱。本世纪物理学的前沿里，量子物理学只有少数一部分算在内，这就是量子信息和量子纠缠。此外还有的是量子技术等，比如纳米级的器件技术。
早在2006年，已故物理学家段一士先生就做过关于21世纪十大物理学前沿的报告。其中，广义相对论和宇宙学的问题居多。这和段先生是广义相对论家有一定关系，但是说实话，广义相对论存在的问题确实要多于量子物理学的问题。此外，粒子物理里的夸克禁闭问题、超弦理论的正确性问题、额外维存在性问题以及中医的新物理效应等，也被列作前沿。这里面绝大多数问题是和上个世纪物理学遗留的问题有关。虽然很多问题带有明显的量子物理色彩，但是小编却不认为这是量子物理学范畴内的问题，而是超越了量子物理。比如超弦理论的正确性问题，其实是两个问题：第一、超对称是否存在；第二、额外维度是否存在（额外维模型有很多，超弦理论用的是其中一种）。前者和量子力学有关系，而后者却和量子关系不大。
时空维度是一个拓扑不变量，探索时空的拓扑性质是十分巨大而复杂的物理工程。超对称如果被探测为假，那么顶多推翻超弦理论，但是对额外维的研究，却丝毫无影响。如果额外维的确存在，那么又该如何构建物理学模型，这就是额外维理论所要回答的问题。这个问题早在二十世纪二十年代，就被物理学家提出来了。那时候是为了统一引力场和电磁场而做的工作，克莱因等人发现，五维时空（额外维度为一维）里可以构造一个场，它能统一引力场和电磁场。但是由于一些问题，被搁置了。而二十世纪九十年代，Nima等人建立了额外维为2的模型，几乎同时期额外维为1的描写被Randall等人提出。
此外，本世纪还应该要完成对广义相对论在微观世界是否成立的实验检验。这里也和量子理论有所牵扯，因为实验检验的对象是引力子——探测引力子是否存在。但是它的重点不是量子理论，而广义相对论本身，如果广义相对论在微观领域不成立，引力子应该不存在。
我们可以看出，量子物理学在本世纪是前沿物理学的支柱，而不是前沿物理学专门研究的对象。
联系客服
