物理学简史(11)

4.4
研究领域
现代物理研究大致分类为天文物理学、原子分子与光物理学、粒子物理学、凝聚态物理学、应用物理学等等。有些大学的物理系也提供物理教育研究。
自20世纪以来，物理学的各个领域越加专业化，大多数物理学者整个职业生涯只专精于一个领域，像阿尔伯特·爱因斯坦（1879–1955）和列夫朗道（1908–1968）这样的全才大师现在寥若晨星。
4.4.1 粒子物理学

模拟在大型强子对撞机的紧凑缈子线圈里，希格斯玻色子出现的一个事件。
粒子物理学研究组成物质的基本粒子，它们的结构与它们彼此之间的交互作用。另外，粒子物理学者设计与发展做研究所需要的高能量加速器、探测器与电脑程式。由于在大自然的一般条件下，许多基本粒子不存在、存在的生命周期极短或无法单独出现，需待物理学者使用极高能量的粒子加速器碰撞来产生这些基本粒子，因此粒子物理学也被称为高能物理学。
标准模型可以正确地描述基本粒子之间的交互作用。这模型能够说明12种已知粒子（夸克和轻子），这些粒子彼此之间以强力、弱力、电磁力或引力进行交互作用。这些粒子会互相交换规范玻色子（分别为胶子、光子、W及Z玻色子）。标准模型还预测了希格斯玻色子的存在。2012年，欧洲核子研究组织宣布，探测到希格斯玻色子。
4.4.2 原子分子与光物理学
原子分子与光物理学专注于研究原子、分子与光，以及研究光与物质之间、物质与物质之间的相互作用。阐明物理的基础定律、了解物质是怎样在原子与分子层次组构而成、明白光与物质之间的相互作用、发展出新技术与新器件，这些是原子分子与光物理学的中心目标。原子分子与光物理学发展出的实验与理论技术，时常会被应用于其它科学领域，例如，化学、天文物理学、生物学、医药学等等。对于很多其它科学领域，通过发展关于控制与操纵原子、分子与光的方法，或通过精确测量与分析它们的物理性质，或通过发展出新方法来制成具有某种特定性质的光，原子分子与光物理学扮演著赋能的角色。