物理学发展到现在，不论是从宏观到微观、还是从低速到高速，人们都建立了较为完备的物理学理论。例如宏观的经典力学、微观的量子力学以及基于高速运动状态下的相对论，是都现代物理学大厦的基石。虽然物理学在近现代取得了长足的进步和巨大的成就，但是物理学在多个前沿领域，仍然有许多问题未获得突破。

一、理论物理学方面在宏观的物理学框架方面，仍有很多问题需要解决，这里直说最根本性的理论问题：

1.统一场论

四大基本力的统一场论，从爱因斯坦开始，就成为了物理学界一直想要实现的理论。可惜爱因斯坦穷尽后半生，都未有取得成功，后代科学家虽然借助新的实验结果，在电弱统一理论上取得了巨大成功，但是引力和其它力的统一、却始终是困难重重。

2.弦理论弦理论其实和统一场论关系密切，它打破了经典物理学的粒子观念，是一种彻底的颠覆性理论。如果弦理论正确，则不论是对解决四大基本力的统一问题、还是多维时空存在问题、以及解决相对论和量子理论的兼容性问题，帮助都十分巨大，这个理论有望成为描述整个宇宙的“万物理论”。可惜的是，现在都处于假设阶段，无法实验验证其真假。

3.暗物质

虽然理论推算出暗物质占整个宇宙总物质的85%，但是到现在都没有找到明确的证据证明它们存在。所以，寻找暗物质，未来仍是科学家们努力的主要方向之一。

二、应用物理学这方面的前沿研究就比较多了，相对也好现实和取得突破：

1.量子通信

量子通信可以说是现在物理学研究中的热点问题。之前的潘建伟院士主导的墨子号卫星，成功的验证了量子纠缠作为传输密钥的可能性。但是距离实现最安全的量子通信，还有很多路要走。

2.可控核反应

相信看过钢铁侠的人们都觉得tony那个小小的能源反应装置，简直炫酷翻天。现实中虽不可能实现如此小的核反应装置，但是可控核反应，确实科学家们一直努力的方向。

3.常温超导材料

因为零电阻，所以这种材料传输电荷几乎不会发热和耗能。所以，常温下的超导材料研究，也是如今物理学界的前沿领域之一。

4.无线充电技术

不用多做介绍，相信大家都很期待这项技术带给我们的便利。

5.太阳能电池

说句实话，虽然这项技术已经取得了一定很大成功，但是现在的太阳能电池板光电转换效率仍然有待提高。

还有很多前沿的应用物理学领域研究，这里就不一一介绍了。

答：理论物理学中，最前沿的问题，当属相对论和量子力学的统一问题！

这个被称作统一场论的理论，已经有无数科学家探究过。

在上世纪，爱因斯坦创立统一场论，在完成了他的广义相对论工作后，就把大部分精力投入到了统一场论中，后半生都耗在了这上面！

统一场论，某种程度上也可以称之为终极理论；就在几个月前去世的霍金，也曾研究过终极理论，不过后来在一次公开演讲中表示，他已经放弃了终极理论的寻找，并表示有可能人类永远无法得到这个终极理论！

虽然困难重重，但是科学家还是取得了一些成就，比如最有潜力成为终极理论的——超弦理论！

在上世纪经过一次统一后，目前超弦理论非常具有活力，许多优秀的物理学家都在进行研究，比如那个著名的美籍日裔科学家——加来道雄，就是一位弦理论家！

之所以要统一量子力学和相对论，是因为量子力学在微观上的成功，和相对论在宏观上的成功，本质上是不相容的，科学家不相信大自然会使用两套理论来描述世界，所以统一是必然之路。

除此之外，物理学前沿问题还有很多，比如：

（1）超导理论

目前，超导现象的理论基础还存在问题，BCS理论只能解释第一类超导现象，无法解释高温超导现象，这一缺陷极大限制了人类对超导体的研究工作。

（2）宇宙学问题

目前，宇宙学中还存在很多未解之谜，比如暗能量、暗物质、中微子等等，都急切需要一套完整的理论来解释本质。

（3）核物理

目前，可控核聚变是人类最希望获得的能源方式，各国都投入巨资对此进行研究，可以确定地说，哪个国家首先掌握了可控核聚变，未来就属于谁的！

但是可控核聚变的进展真的很缓慢，从上世纪以来，已经超过了半个世纪的研究，也没有任何突破性的进展！

（4）量子技术

论实用性，量子技术是目前最火的前沿技术，量子通讯、量子计算机，每一个都牵扯着一个国家的未来；预计未来二十年内，人类在量子技术方面，会有突破性进展！

等等等等

好啦！我的答案就到这里，喜欢我们答案的读者朋友，记得点击关注我们——艾伯史密斯！