集思未来物理学科研项目，物理学超热领域是什么？超现代物理学究竟如何探究？

; M) C1 _1 Q1 D

原标题：集思未来物理学科研项目，物理学超热领域是什么？超现代物理学究竟如何探究？

+ Z# p9 F% g& b; P

今日份集思未来小G分享物理课题科研项目：

! r% T: s0 v( X% J8 ?: L" H

1►《物理学专题：麦克斯韦电磁理论及电磁学在高新技术中的应用原理》

# g. L5 W' H$ ~

项目背景

" D) p- b% `7 s% j7 f

电磁学（electromagnetism）是研究电磁力（电荷粒子之间的一种物理性相互作用） 的物理学的一个分支。电磁力通常表现为电磁场，如电场、磁场和光。电磁力是自然界中四种基本相互作用之一。电磁学在电子电气工程领域中应极为广泛，包括但不限于如研究波的传播，设计天线或微波通信，集成电路设计原理等方面。本项目也将围绕着电磁学在电路中的应用展开。

3 v7 ~$ H$ R. H+ K# }) n

个性化研究课题参考：

/ t. B3 M H0 E3 G. e; |, ?& L

变换电磁学在天线设计中的应用研究

" P8 G% R' j8 H: B+ n7 j8 y% k% @! N

高通量电磁学表征技术及其仪器化

/ h6 [/ Y+ ^) R4 b7 E$ g/ p

磁性高分子的制备及其电磁学性能研究

; X& r0 ~7 X) w9 ]( n2 l

2►《物理学综合课题：力学原理、动力学与天体物理综合研究-系外行星研究：寻找另外一个“地球”》

( Q% R' b$ I8 b# }/ Y

$ w1 h4 ]) O1 `; t2 P5 H. R

项目背景

+ C$ E1 C4 b1 a

康德曾说过，宇宙间有两样东西，你越思考它，它在你心中涌出来敬畏和伟大就越加强烈，那就是：头顶的星空和我们内心的道德律。浩瀚无垠的宇宙自古以来就是最令人类产生无限遐思的地方，也是富有诗意和哲理的地方。劳伦斯·M·克劳斯曾说过，你身体里的每一个原子都来自一颗爆炸了的恒星，形成你左手的原子，可能与右手的来自不同的恒星；你的一切都是星辰。

- m1 M% [& ^- S8 ^7 F% x6 n/ i9 Z

众所周知，星系的恒星都在绕着星系中心公转，恒星距离星系中心的位置不同的话，它的公转速度也大不相同。从围绕恒星移动的行星到围绕行星移动的卫星和相互环绕轨道上的黑洞，在宇宙中随处可见轨道运动的例子。

本课程将解释如何利用轨道计算推测星球轨道原理、人造卫星轨道周期、月球轨道等，如何利用天文观测来推断遥远恒星周围行星的存在，带领学生探究宇宙的奥秘。

个性化研究课题参考：

木星探测器轨道计算中的动力学研究

系外行星研究：寻找另一个地球

. u" _; T% k% z0 M

天体测量法探测系外行星

7 M: D$ J* p" O" N4 M1 W0 V3 C9 h5 M

3►《量子物理课题：量子光学与量子纠缠开启量子光电路新时代》

- ?( k+ m" G/ A' I4 H3 z

项目背景

量子论与相对论并称现代物理学的两大基石。作为现代科学前沿、“研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支”，量子物理以微观粒子波粒二相性为根基，围绕不确定性原理、互补原理、薛定谔方程展开，经由普朗克、爱因斯坦、珀尔、薛定谔、海森伯、泡利等科学史上熠熠生辉的物理学巨擘们的反复争论与论证（1927年第五届索尔维会议召开，主要围绕新旧量子力学展开探讨，参会21名学者中有17位诺贝尔奖得主，极大推动了量子力学的发展），最终提供了一种观察、描述、阐释自然和宇宙的全新方法。

时至今日，量子物理已经成为现代科学的基石，在诸多产业实现落地。量子计算机、量子通信、核磁共振，“从分子生物到化学材料，从原子到核能，从计算机到天文学…现代工业体系70%与量子力学有关。发达国家有超过1/3的国内生产总值与量子力学有关。”项目将聚焦量子物理这一前沿科学领域。

个性化研究课题参考：

- Y( [% k- @/ {& f

含有双光子和双模耦合的量子比特和振子系统的理论研究

非厄米量子系统中非经典效应的增强与保护研究

& p O4 h4 z0 _+ H; t' e! l

开放量子系统的特性分析及其状态保持控制

4► 《物理学综合课题：“神奇的塑料”可折叠显示器背后的原理分析》

' F5 Y# u* y' r+ C! m ! p: J' w0 \- ]" V

) j0 f% C5 D6 I- ~) z' u

项目背景

自从聚乙炔打开“导电聚合物”的大门，有机高分子聚合物的发展势头锐不可当，从单纯利用其导电性制备电池并走向产业化，到现在交叉领域的渗透研究，有机聚合物一次次向我们展示其背后潜在的巨大魅力。

塑料是以不同的烯烃或炔烃单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的有机高分子化合物，德国科学家博伊尔勒说过，随着以塑料为首的有机高分子聚合物自发光以及导电特性的发现，有机高分子化合物在电子产品领域的应用范围越来越广，甚至有望取代硅。

最新研制的高分子有机聚合物材料已经应用在手机单色显示屏以及其它显示设备上，且制成的新型屏幕比传统的电脑和电视的屏幕要亮100倍，所显示的图片和文字可以从任意角度观看。项目将从有机化学的角度，帮助学生进一步了解塑料有机聚合物材料的合成、导电、发光原理，及有机化学聚合材料在太阳能电池、OLED、医学检测技术中的具体应用。

( ~( `0 @& I, R# L4 s) C4 I; ]

个性化研究课题参考：

柔性有机聚合物材料与太阳能电池研究

k3 G9 D' {! |% Q/ E' E$ A

自修复有机化学电子器件：微创生物医学治疗研究

高性能有机发光显示材料研究

有机发光二极管材料研究

5►《物理力学课题：从分子力学与流体力学角度分析人体血液循环流动的原理及其影响因素》

. Z& P! i$ Y9 W# o( o

6 u2 [" Z7 A* w& @( o3 h }, z% g/ E. e* j# K) z( I

项目背景

生物物理学是物理学与生物学相结合的一门交叉学科，研究生物的物理特性，涵盖各级生物组织，从分子尺度到整个生物体和生态系统。它的研究范围有时会与生理学、生物化学、纳米技术、生物工程、农业物理学、细胞生物学和系统生物学有显著的重叠。

生物物理学被认为是生物学和物理学之间的桥梁，旨在阐明生物在一定的空间、时间内有关物质、能量与信息的运动规律。生物体从诞生开始就生活在力学环境中并与之相适应。从肢体的运动、组织的形变，到细胞的黏附迁移、分子的构象改变，力学因素广泛地存在于生命的各个尺度。

: q K, G' V( V- u ~0 ]* Z/ T

机体中的细胞既会对外界力学刺激产生一定的生化响应，细胞也会由于各种生物学改变引发力学信号的变化，这种力学与生化信号的双向耦合广泛地存在于各种生理、病理过程。细胞力生物学(Mechnobiology)和力医学(Mechnomedicine)研究不仅对深入理解生命运行规律、解释疾病发生机理具有重要意义，还可以为疾病诊断治疗、药物筛选、再生医学等应用研究提供新思路、新工具。

个性化研究课题参考：

基于膝关节生物力学的膝关节慢性疼痛矫形器研究现状

9 Q4 |9 w$ L5 s: y8 F

生物力学微环境通过调控细胞迁移促进创面修复的研究进展

二甲双胍对未成熟树突状细胞生物力学特性和免疫功能的影响

6►《量子物理综合课题：量子物理的诞生 基于普朗克量子化假设等量子力学经典实验分析》

$ D' g( Q& s2 b; ]$ d- t

项目背景

5 y' F4 {+ m6 J4 p

量子论与相对论并称现代物理学的两大基石。作为现代科学前沿、“研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支”，量子物理以微观粒子波粒二相性为根基，围绕不确定性原理、互补原理、薛定谔方程展开，经由普朗克、爱因斯坦、珀尔、薛定谔、海森伯、泡利等科学史上熠熠生辉的物理学巨擘们的反复争论与论证（1927年第五届索尔维会议召开，主要围绕新旧量子力学展开探讨，参会21名学者中有17位诺贝尔奖得主，极大推动了量子力学的发展），最终提供了一种观察、描述、阐释自然和宇宙的全新方法。

. J7 n- H- n9 T4 o

时至今日，量子物理已经成为现代科学的基石，在诸多产业实现落地。量子计算机、量子通信、核磁共振，“从分子生物到化学材料，从原子到核能，从计算机到天文学…现代工业体系70%与量子力学有关。发达国家有超过1/3的国内生产总值与量子力学有关。”项目将聚焦量子物理这一前沿科学领域。

个性化研究课题参考：

) l& x% O5 n- g; [7 l) O

含有双光子和双模耦合的量子比特和振子系统的理论研究

非厄米量子系统中非经典效应的增强与保护研究

( y" W5 T% D5 L6 c3 }' b& K

开放量子系统的特性分析及其状态保持控制返回搜狐，查看更多

* w; Z, y" O/ f/ s% h" X1 x' `$ G

责任编辑：

$ K6 h( X: a, D$ d/ C' C5 y: S' T $ a4 T4 K# A! N2 X: \) S' ` W5 |( R6 ?4 X% {3 s 2 U& b: `) d! J9 E( g