现代物理基础
量子革命
前期量子论
经典物理学并不能恰当地解释 比热、 黑体辐射、 光电效应、原子稳定性等问题。普朗克、 爱因斯坦和玻尔用 量子化的思想解决了这些问题。
新量子论
就事论事的量子化奏效了，但是没有一个人知道为什么——那时基本理论还不存1925～1930年间，出现了三种形式的量子理论—— 海森伯的 矩阵力学，薛定谔的 波动力学，狄拉克的算符力学。所有这三种形式的量子力学 都没有考虑相对论效应。 狄拉克方程解决了这个问题。
量子谜团
量子理论很管用，但是没有一个人知道如何来解释这些方程。玻尔在不确定性原理和互补原理的基础上提出了哥本哈根诠释。但是，爱因斯坦并不能接受它。争论在继续，然而，实验结果支持的是量子理论。
量子力学
人们试图解释光和物质是如何相互作用的努力却导致了无穷大的难题。1948年费恩曼和朝永振一郎创立了一种新的量子场论——量子电动力学（缩写为QED)。l962年欧洲原子核研究组织(CERN)举办了第ll届国际高能物理学术会议
解释物质
原子和核
对阴极射线的研究表明，原予不是不可分割的一一所有原子都包含有电子。a粒子散射实验向世人揭示了核。瑟福提出原子核的“行星模型”。查德威克发现中子。卢瑟福解释了核嬗变和放射性。汤川提出了束缚核子的强核力模型。提出核的液滴模型和作轨道运动的核子模型。
标准模型
对宇宙线、放射性和粒子碰撞的研究发现了许多归人不同家族的新粒子：轻子——类电子粒子和中微子；强子——重子和介子，受强核力的作用而运动；强子图式促使人们想到了更深的层次——夸克。规范玻色子起粒子相互作用媒介的作用。
粒子加速器
高能物理学的研究使用两种最基本的工具： 加速器——从范德格拉夫的高压静电发生器到大型强子对撞机(LHC).探测器——从验电器到大型正负电子对撞机物理探测器(ALEPH).
万物论
统一是物理学的远大目标。电磁学是第一个重要的物理学的统一理论。电弱相互作用统一理论。从对称到超对称。从量子电动力学到量子色动力学以及量子引力问题。弦理论。