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提要1

背景1

物理学和国家2

大学和小组研究3

大型实验装置和重点计划3

支持物理学研究3

人才4

美国物理学界的国际地位4

1 物理学和社会5

2 物理学进展10

引言10

基本粒子物理学10

原子核物理学11

凝聚态物理学11

原子、分子物理学和光学12

等离子体物理学12

宇宙学、引力和宇宙射线13

边缘领域和应用13

物理学的统一性15

粒子物理学的进展16

作为基本粒子的夸克和轻子16

自然界力的统一19

原子核物理学的进展20

凝聚态物理学的进展22

表面、界面和人造结构材料23

相变和无序系统25

原子、分子物理学和光学的进展26

等离子体和流体物理学的进展29

等离子体物理学的进展29

聚变30

空间等离子体31

流体物理学31

引力、宇宙学和宇宙射线物理学的进展33

引力物理学33

宇宙学34

宇宙射线物理学36

边缘领域和应用36

边缘领域的研究活动36

化学36

生物物理学37

地球物理学37

材料科学38

应用39

能源和环境39

医学39

国家安全40

工业40

3 保持优势41

投资过程42

培养下一代物理学家43

初等和中等教育43

大学教育44

研究生阶段的教育44

小组研究46

大型实验装置和重点计划50

基本粒子物理学54

超导超级对撞机55

扩大现有加速器的容量56

支持现有的和扩建的实验装置57

原子核物理学57

连续电子束加速器装置58

相对论性核对撞机58

扩建现有的实验装置58

凝聚态物理学59

同步辐射装置59

中子实验装置60

强磁场61

等离子体物理学61

磁聚变研究61

惯性聚变研究62

空间和天体物理等离子体63

引力、宇宙学和宇宙射线物理学63

引力辐射的探索64

相对论性迴转仪实验64

生气勃勃的天体物理学的空间计划64

长期的宇宙射线实验65

宇宙射线的地面观察65

中微子天文学65

人才和优势65

有关保持优势的政策问题66

工业和专门机构在基础研究中的作用67

国际通信和交流的自由67

计算技术和数据库68

计算机68

数据库69

补充材料1 物理学的国际状况：美国在世界物理学界的地位70

美国和国外的科学研究经费71

总的趋势71

物理学各专业领域中的趋势73

美国在基础物理学研究中的地位76

国际竞争和合作81

物理学界更加国际化81

规模和费用81

避免重复82

保持最前沿领域的广度和深度83

科学家信息自由流通83

美国对外国物理学家的培养84

小结87

补充材料2 物理学家的培养和供给89

造就受过训练的年轻物理学家——历史综述90

入学人数和学位数量：长期下降93

美国学生和外国学生的比例93

妇女和少数民族94

物理学各分支领域入学人数下降96

物理学学位获得者的留用和流动状况96

老化的物理学界98

变化着的就业结构100

预测102

需求预测103

教育界103

需求情况——大学105

需求情况——四年制学院106

需求情况——工业和其他非教育部门107

供给预测109

物理学博士的培养数量110

物理学博士的供给：1981—2001年112

供求之间的平衡112

结论113

补充材料3 物理学的组织和对物理学的支持116

物理学研究机构的多样性116

重点实验装置和国家实验室116

大学研究118

工业研究119

研究机构的互补作用119

对物理学研究的资助120

组织和决策137

名词缩写140

物理学术语汇编146

索引162