高新技术中的物理学不高冷

物理学并不是束之高阁的、晦涩艰深的枯燥理论，而是鲜活的、触手可及的体现在了自己的生活中方方面面的。物理学开启了我们认识现代科技的新视野。物理学内容的更新，往往更能在整个科技领域里掀起一场巨变，更能引导新兴技术的产生和发展。

首先，红外这个词在平时的学习和生活中仿佛时时被提起，比如人体红外感应模块等。那么什么是红外物理学呢？总的来说，它研究了红外辐射的产生、传输、探测及其与物质相互作用的规律。主要包括黑体的红外辐射规律、实际物体的红外辐射规律等，这些规律被应用于诸如红外遥感、远红外研究、红外探测、空间科学、天体物理、等离子体物理以及激光科学等方面，极大地推进了现代科技的发展。

第二，物理学在生物学发展中的贡献体现在两个方面：一是为生命科学提供现代化的实验手段，如核磁共振、扫描隧道显微镜等；二是为生命科学提供理论概念和方法。物理学推动生物学上升到一个新的层次，受到薛定谔讲演启发的生物学家沃森和克里克揭开了DNA分子双螺旋结构的秘密，演讲者是波动力学理论的创建人奥地利物理学家薛定谔。随着脉冲傅里叶变换技术和超导磁体的发展和普及，诸如二维核磁共振谱等新技术和新方法出现和完善，核磁共振波谱法在生物学领域的应用也越来越广泛。科学家利用NMR测定了酶等蛋白质的结构，并利用NMR研究与核糖体项链的新生多肽链结构及其动力学性质。

第三，空间技术。空间的物理学研究将不仅带动我国基础科学研究，而且将引领我国航天技术水平的进一步提高，有效促进空间科学与航天科技水平的协调发展。根据我国空间科学中长期发展规划，将利用返回式卫是进行微重力科学实验，同时探讨进行引力理论验证的专星方案。空间的物理学研究涉及空间基础物理、微重力流体物体、微重力燃烧、空间材料科学和空间生物技术等学科领域。空间基础物理涉及当今物理学的许多前沿的重大基础问题，在科学上极为重要，在我国还是薄弱领域。随着我国经济实力的增长，应该适时地安排引力理论家验证的专星研究。空间引力实验与引力波探测基础物理实验研究检验现有引力理论的假设和预言、寻找新的相互作用和引力波探测将为认识引力规律和四种相互作用的统一理论提供实验依据。加强空间引力实验和空间天文观测对于我国在空间基础科学领域参与国际竞争和发展高新空间技术具有重要牵引意义。

第四，激光技术。光物理的基础研究孕育了激光器的诞生。早在19世纪，物理学家们就进行了基础性探究性的研究，科学家们进行了关于电磁波的卓越研究，1900年普朗克引入了能量量子概念，揭示了辐射的波粒二象性，在1916年他发表了《关于辐射的量子理论》，其中提出了受激发射的概念，为激光技术提供了理论基础。20世纪40年末50年代初，人们在研究微波波谱学时注意到利用物质体系特定能级间粒子数分布的反转和相应的受激辐射过程，对入射的微波电磁辐射信号进行相干放大的可能。在此设想的启发下，美国和苏联的两国科学家分别在1954年前后研制成一批微波激射器。由此人们联想到用相同原理推广到电磁波谱的光频波段，以产生强的相干光辐射。1960年，美国的梅曼博士，在纽约宣布他于5月15日研制成了红宝石激光器。这是世界上第一束激光。从此，激光走向新技术的开发和工程应用阶段。

第五，信息技术。信息技术在现代工业中的地位日趋重要，计算技术、通信技术和控制技术已经从根本上改变了当代社会的面貌。如果说第一次工业革命是动力或能量的革命，那么第二次工业革命就是信息或负熵的革命。人类迈向信息时代，面对着内容繁杂、数量庞大、形式多样的日趋增值的信息，迫切要求信息的处理、存储、传输等技术从原来依赖于“电”的行为，转向于“光”的行为，从而促进了“光子学”和“光电子学”的兴起。光电子技术最杰出的成果是在光通信、光全息、光计算等方面。光通信于60年代开始提出，70年代得到迅速發展，它具有容量大 、抗 干 扰 强 、保 密 性 高 、传 输 距 离 长 的 特 点 。光 通 信 以 激 光 为 光 源 ，以 光 导 纤 维为传输介质，比电通信容量大10亿倍。一根头发丝细的光纤可传输几万路电话和几千路电视，20根光纤组成的光缆每天通话可达7.6万人次，光通信开辟了高效、廉价、轻便的通信新途径。以光盘为代表的信息存储技术具有存储量大、时间长、易操作、保密性好、低成本的优点，光盘存储量是一般磁存储量的1000倍。新一代的光计算机的研究与开发已成为国际高科技竞争的又一热点。

第六，新材料技术。其中最值得人称道的便是纳米技术。那么什么是纳米技术呢？纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术，研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学和现代技术结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，例如：纳米物理学。纳米物理学较系统地介绍了研究纳米团簇、量子点、纳米管、纳米线、量子阱结构、纳米功能薄膜等纳米结构的结构特征与表征、受限量子效应及其电声子性质与物理现象等的理论与方法，以及纳米结构的量子效应器件及其在微纳电子学中的应用。

牛顿说过：“如果说我曾经看得更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。我不知道世人对我的看法如何，我只觉得自己好像是个在海滨游戏的男孩，有时为了找到一块光滑的石子或比较美丽的贝壳而高兴，而真理的海洋仍然在我的前面而未被现。”我们是站在巨人肩膀上的小男孩，应该像牛顿一样以坚忍不拔，积极创新的态度对待物理学，源源不断地为其增添新的活力。

参考文献：

[1]彭桢楠. 新形势下物理学在高新技术材料中的应用分析[J]. 科技展望， 2017， 第27卷（30）：110-111.

[2]陈斌，胡祥云，刘道涵，张云霞.磁共振测深技术的发展历程与新进展[J].地球物理学进展，2014，29（02）：650-659.