超导电性的广泛应用
在工业领域，超导电性也有着广泛的应用，遍及电能、电机、交通运输、空间技术等各个方面。例如，美国、日本、法国、前苏联等国家都进行过超导电机和超导磁流体发电的试验。还有许多国家都试图将超导磁体用作变控热核堆的等离子体约束磁场等。在交通运输方面，日本最先设计出超导磁悬浮列车，时速可达到500公里／小时，并且样车已在东京－大虽然人们应用超导磁体的起步时间不长，但有许多设想已经得到实现，如超导磁体轨道、火箭内磁力系统、宇宙射用磁分析器等。
著名物理学家
原子时代的拓荒者——康普顿
康普顿（1892～1962）是美国物理学家。他由于对x射线的散射现象进行研究，并根据爱因斯坦的光子理论做了科学的解释，从而发现了“康普顿效应”，即短波长电磁辐射射人物质而被散射后，在散射波中，除了原波长的波以外，还出现波长增大的波。散射物的原子序数愈大，散射波中波长增大部分的强度和原波长部分的强度之比就愈小。这一发现对能量力子理论的进展，做出了重要贡献。因此，他获得1927年度诺贝尔物理学奖。
康普顿不仅发现了“康普顿效应”，而且也是人类原子时代的一颗巨星。“二战”后期，以爱因斯坦为首的一批著名物理学家联名写信给罗斯福，建议对原子能的利用立即进行研究。罗斯福马上任命成立以康普顿为领导人的“铀顾问委员会”。之后，又拨巨款作为研究经费。
1942年11月12日下午，人类科学史上第一次链式反应实验成功了，人类从此步入了神奇的原子时代。
理论物理学的核心——泡利
泡利（1900～1958）是瑞士籍奥地利理论物理学家。在理论物理学的每个领域里，泡利几乎都做出过重要的贡献。
1924年，他发表了著名的泡利不相容原理，该原理指出：原子中不可能有两个或两个以上的电子处于同一量子态。这一原理使当时许多有关原子结构的问题得以圆满解决，对于正确理解反常塞曼效应、原子中电子壳层的形成以及元素周期律都是必不可少的。泡利因此荣获1945年诺贝尔物理学奖。
1958年12月14日，泡利在瑞士苏黎世逝世。在他的葬礼上，人们赞誉他是“理论物理学的核心”。
量子力学的创始人——海森伯格
海森伯格（1901～1976）是德国物理学家，量子力学的创始人。量子力学，是研究微观粒子运动规律的理论，是现代物理学的基础理论之一。物质都是由原子构成的，但原子并不是物质的最小单位，原子是由一个原子核和围绕核运动的若干个中子构成的。其中原子核还由若干个质子和中子构成。从现代科学水平看，中子、质子都属于构成物质的基本粒子。据最新统计，已经发现的基本粒子就有300种以上。对于物质结构的层次，由于出现了量子力学，才使人们的认识随着科学的研究不断加深。
海森伯格对原子论和核子论的创新见解引起了学术界的瞩目。后来，他又进行了一系列的研究。如果说过去探索物质结构的秘密，是在黑暗中进行的话，那么自从有了相对论和量子力学以后，现代物理学就有了强大的探照灯，它照亮了科学向前发展的道路。因此海森伯格在1932年获得了诺贝尔物理学奖。
粒子学大师——费米
费米（1901～1954）是意大利物理学家。1922年获比萨大学博士学位。1923年前往德国，在玻恩的指导下从事研究工作。他在现代理论物理学和实验物理学方面都有重大贡献。他发现了泡利不相容原理的微观粒子（费米子）的量子统计、法；导出β衰变的定量理论，开创了现代基本粒子相互作用的理论；提出的热中子扩散理论是原子核反应堆的工作原理。费米因利用中子辐射发现新的放射性元素，及慢中子所引起的有关核反应，而获得1938年诺贝尔奖。
费米还领导建成世界上第一座原子核反应堆，培养了许多优秀的物理学家，杨振宁、李政道等均出自其门下。
新元素合成的探索者——吉奥索
吉奥索是美国核物理学家，1915年生于加利福尼亚州。在新元素的合成和鉴定方面做出了一系列的重大贡献。1946年随西博格进行锫和锎的合成和鉴定研究。他发展了48道脉冲高度分析器，为这两种元素的发现创造了条件。1952年11月在南太平洋进行了一次热核爆炸，他和同事们从尘埃中分析超锎组成时，先后发现了元素锿和镄。1955年又发现了元素钔。合成和鉴定钔后面的重元素更为困难，为此他设计了直线重离子加速器。后来他又提出了将直线重离子加速器与高能加速器相连接的概念。根据他的设想，建成了世界上第一台能加速重离子的高能加速器。到1978年为止，他作为主要研究者，又合成了102～107号元素。
吉奥索与其他科学工作者在加速器控制室研究工作。
华裔理论物理学家——杨振宁
杨振宁生于1922年，美籍，研究理论物理学，纽约州立大学石溪分校理论物理研究所所长、教授。他资助大批我国学者去美国石溪分校访问、学习。在香港捐款建立CEEC基金。
参与创立澳门何氏基金等。为我国培养一批高层次人才，并为我国高科技的发展献计献策。被授予中科院首批外籍院士，他是世界著名理论物理学家、诺贝尔物理学奖获得者。
荣获诺贝尔奖的华裔科学家李政道
李政道是美国物理学家，1926年生于我国上海市，原籍江苏苏州。1984年至今任哥伦比亚大学教授。1994年6月当选为首批中国科学院外籍院士。
李政道关于弱相互作用中字称不守恒定律以及其一些对称性不守恒的发现，是极为重要的划时代贡献。为此，李政道和杨振宁同获1957年诺贝尔物理学奖。
20世纪70～80年代，李政道创立了非拓扑性孤子理论及在强子模型方面的研究，具有经典意义。量子场论中的“李模型”对以后的场论和重整化研究有很大的影响。
中国的居里夫人——吴健雄
吴健雄（1912～1997），美国女物理学家。1975年任美国物理学会主正在做实验的吴健雄女士。席，1994年6月当选为首批中国科学院外籍院士。
吴健雄是美国国家科学院院士（1958）。1990年，中国科学院紫金山天文台将第2752号小行星命名为“吴健雄星”。
1956年吴健雄等用极化Coβ衰变的实验首次证明了李政道和杨振宁的理论推测，推翻了宇称守恒定律。1963年吴健雄等做了B和Nβ谱的形状的实验，有力地证明了费恩曼与盖尔曼关于矢量流守恒的理论预言。吴健雄还在β衰变领域进行了大量的工作，她的多种贡献使物理学界公认她是此方面的第一人。此外，她还在轫致辐射与核裂变、放射性与能级图、奇特原子、穆斯堡尔谱学及其在原血红蛋白中的应用等方面做出了有创造性的第一流的工作。
中国物理学之父——吴大猷
吴大猷生于1907年，是我国物理学家、教育家。研究成果遍及理论物理的许多领域，撰写了专著《多原子分子结构及其振动光谱》、《量子散射理论》、《气体与等离子体的动力学方程》，以及一套理论物理教程。指导帮助了一批学生发展自己的科学才能，使他们在科学上取得了突出的成就，为我国物理学的发展做出了重大的贡献。
文义变分理论的开拓者——钱伟长
钱伟长1913年生于江苏无锡，1935年毕业于清华大学。1942年在加拿大多伦多大学获博士学位。他早年中国物理学之父——吴大猷。与导师辛格合作研究板壳的内禀理论，开创了板壳理论的新方向，受到国际学术界的重视。他提出的“参数摄动法”，不但解决了冯·卡门于1910年提出的圆薄板大挠度变形问题，而且能广泛用于解决各种非线型偏微分方程，被前苏联学者称为“钱氏摄动法”。
钱伟长的关于广义变分原理的工作，从理论上阐明了变分原理与变分约束条件之间的关系，提出了用拉氏乘子法系统地消除变分约束条件的方法，并将广义变分原理广泛应用于固体力学、流体力学、传热学、振动、断裂力学，以及一般力学的各种理论和实践问题。近年来，他对非克希霍夫一勒夫假设厚板、厚壳问题的研究，被称为是对固体力学的新贡献。
化学领域
化学概览
化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。
世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。化学是一门历史悠久而又富有活力的学科，它的成就是社会文明的重要标志。
实验是化学研究的基本手段。从钻木取火的原始社会，到使用各种人造物质的现代社会，人类都在享用化学成果。人类的生活能够不断提高和改善，化学的贡献在其中起了重要的作用。
化学是重要的基础科学之一，在与物理学、生物学、天文学等学科的相互渗透中，得到了迅速的发展，也推动了其他学科和技术的发展。
例如，核酸化学的研究成果使今天的生物学从细胞水平提高到分子水平，建立了分子生物学；对地球、月球和其他星体的化学成分的分析，得出了元素分布的规律，发现了星际空间有简单化合物的存在，为天体演化和现代宇宙学提供了实验数据，还丰富了自然辩证法的内容。
化验学的发展与回顾
19世纪初，建立了近代原子论，突出地强调了各种元素的原子的质量为其最基本的特征，其中量的概念的引入，是与古代原子论的一个主要区别。近代原子论使当时的化学知识和理论得到了合理的解释，成为说明化学现象的统一理论。分子假说的理论，为建立原子－分子学说和对物质结构的研究奠定了基础。门捷列夫发现元素周期律后，不仅初步形成了无机化学的体系，并且与原子分子学说一起形成化学理论体系。
19世纪下半叶，热力学等物理学理论进入化学之后，不仅澄清了化学平衡和反应速率的概念，而且可以定量地判断化学反应中物质转化的方向和条件。相继建立了溶液理论、电离理论、电化学和化学动力学的理论基础。物理化学的诞生，把化学从理论上提高到一个新的水平。
20世纪的化学
化学是一门建立在实验基础上的科学，实验与理论一直是化学研究中相互依赖、彼此促进的两个方面。进入20世纪以后，由于受到自然科学其他学科发展的影响，并广泛地应用了当代科学的理论、技术和方法，化学在认识物质的组成、结构、合成和测试等方面都有了长足的进展，而且在理论方面取得了许多重要成果。在无机化学、分析化学、有机化学和物理化学四大分支学科的基础上产生了新的化学分支学科。
近代物理学的理论和技术、数学方法及计算机技术在化学中的应用，对现代化学的发展起了很大的推动作用。19世纪末，电子、X射线和放射性的发现为化学在20世纪的重大进展创造了条件。
在结构化学方面，由于电子的发现，及确立的现代有核原子模型，不仅丰富和深化了对元素周期表的认识，而且发展了分子理论。应用量子力学研究分子结构，产生了量子化学。
从氢分子结构的研究开始，逐步揭示了化学键的本质，先后创立了价键理论、分子轨道理论和配位场理论。化学反应理论也随之深入到微观世界。应用X射线作为研究物质结构的新分析手段，可以洞察物质的晶体化学结构。测定化学立体结构的衍射方法，有X射线衍射、电子衍射和中子衍射等方法。其中以X射线衍射法的应用所积累的精密分子立体结构信息最多。
研究物质结构的谱学方法也由可见光谱、紫外光谱、红外光谱扩展到核磁共振谱、电子自选共振谱、光电子能谱、射线共振光谱、穆斯堡尔谱等。与计算机联用后，积累大量物质结构与性能相关的资料，正由经验向理论发展。电子显微镜放大倍数不断提高，人们已可直接观察分子的结构。
经典的元素学说由于放射性的发现而产生深刻的变革。从放射性衰变理论的创立、同位素的发现到人工核反应和核裂变的实现、氘的发现、中子和正电子及其他基本粒子的发现，不仅使人类的认识深入到亚原子层次，而且创立了相应的实验方法和理论，不仅实现了古代炼丹家转变元素的思想，而且改变了人类的宇宙观。
当代化学的发展
作为20世纪的时代标志，人类开始掌握和使用核能。放射化学和核化学等分支学科相继产生，并迅速发展。同位素地质学、同位素宇宙化学等交叉学科接踵诞生。元素周期表扩充了，已有109种元素，并且正在探索超重元素以验证元素“稳定岛假说”。与现代宇宙学相依存的元素起源学说和与演化学说密切相关的核素年龄测定等工作，都在不断补充和更新元素的概念。
在化学反应理论方面，由于对分子结构和化学键的认识的提高，经典的、统计的反应理论进一步深化，在过渡态理论建立后，逐渐向微观的反应理论发展，用分子轨道理论研究微观的反应机理，并逐渐建立了分子轨道对称守恒定律和前线轨道理论。分子束、激光和等离子技术的应用，使得对不稳定化学物质的检测和研究成为现实，从而使化学动力学有可能从经典的、统计的宏观动力学深入到单个分子或原子水平的微观反应动力学。