量子力学的发展
　　
　　量子力学使人类的认识深入到微观粒子层次，在经典物理中，只要知道物体的初始状态和受力情况，利用牛顿力学，就可以确定其后任何时刻的运动状态，因此我们可以发射卫星和宇宙飞船，但是对微观粒子，在同样条件下，以后任何时刻运动状态并不能完全确定，根据量子力学计算的结果，只是粒子在某时刻处于某个可能状态的几率，而且在量子力学中，粒子位置和动量不能同时精确测量，能量和时间也不能同时精确测量，量子力学促进了人们对原子和原子核结构的研究，粒子物理学得到蓬勃发展，随着粒子加速器实验技术的进步，现在已经发现了787种粒子，形成了分子一原子一原子核一强子一轻子一夸克这样的微观物质结构链条，而且认识了物质之间四种基本作用力，即强作用力，弱作用力，电磁力和万有引力。
　　
　　大爆炸宇宙模型
　　
　　爱因斯坦狭义相对论开创了利用原子能的新时代，他的广义相对论又有力地促进了人类对宇宙模型的研究，古代人们认为宇宙是体积有限、有边的球形，恒星处于最远的球面上，后来牛顿认为宇宙是体积无限、无边的三维空间。但有许多不能自圆其说的地方，根据广义相对论，爱因斯坦认为宇宙是有限无边的三维弯曲空间，为现代宇宙学的发展奠定了基础，
　　1922年。俄国年轻的数学家弗里德曼得出广义相对论方程的一种解。说明宇宙在不断膨胀，1929年，美国天文学家哈勃发现所有河外星系的光谱线普遍有红移现象，提出了哈勃定律，证明宇宙正在不断膨胀中，既然宇宙在不断膨胀中，如果逆向思考，早期宇宙一定是从很小的体积、很大的密度开始膨胀的，20世纪40年代美籍俄国科学家伽莫夫提出了宇宙大爆炸学说，认为今天的宇宙是在一百多亿年前某时刻，由高温、高密状态爆炸膨胀而来的，并且指出当今宇宙中应该存在大爆炸的遭迹背景辐射，这种背景辐射相应温度为5K左右，1965年，美国科学家彭齐亚斯和威尔逊在天文观察中果然发现了这种宇宙辐射，对应温度约为3K，宇宙大爆炸模型成为至今大家公认的标准模型。
　　根据粒子物理理论和宇宙大爆炸学说，我国北京大学罗先汉教授指出：“如果把宇宙年龄小于1s的混沌体称之为‘道’，则该混沌体经过中微子退耦(气之始也)、轻核合成(质之始也)和光子退耦(形之始也)等几个阶段而变成一个赤热火球，就是‘道生一’了，后来，随着原始火球的不断膨胀和冷却，才得以相继产生出众多的星系、恒星、行星以及包括人类在内的天下万物等，也同老子表达的朴素宇宙生成观是一脉相承的，”老子的《道德经》凝聚着中华民族的卓越智慧，同时也说明现代宇宙观与粒子物理理论在宇宙生成初期是可以统一起来的，现代物理大统一理论和超对称理论都明确指出，前述四种基本作用力强弱，都是随粒子问作用距离或能量大小而改变的，当能量极高或距离极小时，四种基本作用力会变成同一种力，这就是宇宙大爆炸初期的情况。
　　
　　黑洞的形成
　　
　　广义相对论和量子力学有力地促进了天体恒星演变的研究，1968年，美国普林斯顿大学的物理学家惠勒首先提出“黑洞”这个名词，用来说明某些大质量的恒星在强大引力作用下，坍缩到某一临界体积时，会形成一个封闭的边界，强大的吸引力使边界外的物质和辐射只能进入，不能逃出，消失在黑暗之中，形成黑洞，著名的英国物理学家霍金根据量子力学不确定原理。计算表明黑体有温度，在不断产生和发射粒子，而且发射粒子的谱恰好是一个热体的辐射谱，不违背热力学第二定律，人们把这种黑洞辐射能量的现象称之为霍金辐射，通俗说法是黑洞不太黑，霍金还推论“随着黑洞质量的丧失。它的温度和发射率就会升高，于是它的质量就减少得更加快”，最后，“它会在一次可怕的、相当于几百万颗氢弹爆炸的最终发射爆发中完全消失”，有人将这种状态称之为“白洞”，正好与吸收物质的“黑洞”对称：真是有趣!
　　由于有广义相对论和量子力学的理论支持，人们普遍相信宇宙中存在着黑洞，但是由于黑洞无法直接观测。只能从某些做环绕运动的星球过快转动现象，或者从χ射线、γ射线异常爆发等现象，间接判断黑洞的位置，有人指出一些星系的中心存在黑洞。如银河系中心就是一个大黑洞，还有比行星小的黑洞，甚至还有宇宙大爆炸遗留下来的太初黑洞等等，随着现代科学技术的发展，人们总有一天会揭开黑洞的神秘面纱，由此可见，相对论与量子力学给人类带来多么巨大的指导作用!
　　
　　责任编辑　程　哲