《物理前沿概论》教学大纲 学时：36学分：2 适用专业：数学 一、课程性质、目的和任务 本课程是各专业的必修课。 努力打好基础。 本课程主要介绍数学各主要分支的研究现状、前沿问题和发展趋势，通过本课程的学习激发中学生的学习兴趣。 2.课程教学的基本要求 了解化学与高新技术、聚合化学与介观数学、原子分子化学与光学、核化学、基本粒子化学与量子场论、广义相对论、天体化学的研究现状、前沿问题和发展趋势化学和宇宙学； 对化学各分支之间的关系有比较清晰的认识； 对化学基础理论可能面临的重大变革有比较深入的认识。 3.课程教学内容（一）数学与高技术21世纪高技术与知识经济、21世纪高技术与数学、21世纪数学展望、可能的改革、大学数学与数学物理知识结构（2）趋同化学与介观化学 趋同化学研究现状、新有序相、低维系统和小系统：介观化学、团簇化学和纳米技术、等离子体化学物理和核聚变、人工系统：超晶格、准晶格和核聚变人造原子、极端条件下的收敛态化学、复杂性与自组织（三）原子、分子化学与光学前言、原子结构与原子动力学科学、基本定理超精密检测与测试、分子结构与分子动力学、原子、介质环境中的分子、原子的控制与操纵：分子剪切与原子组装、光学（4）核化学概论、低能原子核化学：结构、反应、裂变与衰变问题、放射性核与超重核、中高能原子核化学：原子核中介子和夸克的自由度、基于QCD的核化学和QGP、天体核化学：宇宙元素的合成及其产率（5）基本粒子化学的现状和成就与量子场论基本粒子化学、标准模型问题、引力与超玄的统一、粒子化学与核化学的交叉、粒子化学与天体化学与宇宙学的联系（六）广义相对论、天体化学与宇宙学宇宙结构、黑洞和类星体、广义相对论和（经典）宇宙学模型、大爆炸（量子）宇宙学、宇宙加速膨胀和暗物质、暗能量、天体化学问题：宇宙学问题和粒子化学之间的关系习题（七）量子信息、量子通信与量子估计概论量子热、量子热与信息论、量子信息、量子通信、量子噪声与量子计算（运算）、量子估计、量子估计的化学实现——量子计算机（ 8）生物化学 生物化学的形成与发展，生物化学、生物系统与生态系统的主要研究内容：生物系统的层次性与复杂性、生物信息学、讨论与展望（9）结论：21世纪的中国数学21世纪数学面临的改革、化学研究方法：实验、定量与精密科学、实验方法与理论技能、化学、数学与哲学、21世纪中国数学IV。 课堂实践教学要求 本课程没有课堂实践教学要求。
五、考试方式 章节内容 课时 考试（开卷） 章节内容 课时 （一）化学与高新技术 2（2）收敛态化学与介观化学 6（3）原子、分子化学与光学 6（4）核化学6 (5) 基本粒子化学与量子场论 4 (6) 广义相对论、天体化学与宇宙学 6 (7) 量子信息、量子通信与量子估计 2 (8) 生物化学 2 (9) ) 结论：21世纪中国的数学2共36 7.本课程与其他课程的关系 必修课程：高等物理、学校化学、普通化学等 后续课程：V. 8.建议教材和教学参考书《物理前沿问题》、王顺金着，河南大学出版社，2005。《可怕的对称性——现代数学中的中俄探寻》，A.Re，四川科学技术出版社天体物理学的基本内容，2001。《经典化学家的噩梦》，迈克·马克，北京科学技术出版社天体物理学的基本内容，2004。
