物理學應用技術與發明
微觀世界的揭秘者——電子顯微鏡
電子顯微鏡的誕生，人們可以通過它看到細胞內部極為細小的結構，可以在分子的基礎上研究生命的奧秘，由此還產生了一門重要的現代新學科——分子生物學。電子顯微鏡是現代科學技術進步的成果，也是推動現代科學技術不斷發展的有力工具。
電子顯微鏡下的DNA。1982年，國際商業機器公司蘇黎世實驗室的葛·賓尼博士和海·羅雷爾博士及其同事們共同研製成功了世界上第一台新型的表麵分析儀器——掃描隧道顯微鏡（STM）。它的出現，使人類第一次能夠實時地觀察單個原子物質表麵的排列狀態和與表麵電子行為有關的物理、化學性質，被國際公認為20世紀80年代世界十大科技成就之一。為此，1986年，賓尼博士和羅雷爾與發明電子顯微鏡的魯斯卡獲得了諾貝爾物王早學獎。
基本粒子相互作用
基本粒子按照其質量、壽命、自旋以及參與的相互作用等性質，可分為輕子、強子（重子、介子），以及相互作用的傳遞子等。在這些基本粒子所組成的基本粒子的世界中存在著四種相互作用，即引力相互作用、電磁相互作用、強相互作用和弱相互作用。引力作用在微觀世界中太弱，因此可以不考慮。
溫伯格和薩拉姆等以誇克模型為基礎，完成了描述電磁相互作用和弱相互作用的弱電統一理論。他們因此而獲得1979年諾貝爾物理學獎。目前科學家們想把強相互作用和引力相互作用也統一進來，但困難比較大。目前最有希望的理論是超弦理論。
誇克模型
基本粒子如此之多，難道它們真的都是最基本、不可分的嗎？近40年來大量實驗實事表明至少強子是有內部結構的。
1964年蓋爾曼（生於1929年）提出了誇克模型，認為介子是由誇克和反誇克所組成，重子是由三個誇克組成。他因此獲得1969年諾貝爾物理學獎。1990年，弗裏德曼、肯德爾和泰勒因在粒子物理學誇克模型發展中的先驅性工作而獲得諾貝爾物理學獎。1965年，費曼、施溫格、朝永振一郎因在量子電動力學重整化和計算方法上的貢獻，對基本粒子物理學產生深遠影響而獲得諾貝爾物理學獎。溫伯格和薩拉姆等以誇克模型為基礎，完成了描述電磁相互作用和弱相互作用的弱電統一理論。他們因此獲得1979年諾貝爾物理學獎。目前統一場論的發展正向著把強相互作用統一起來的大統一理論和把引力統一進來的超統一理論前進；並且這種有關小宇宙的理論與大宇宙研究的結合，正在推動著宇宙學的發展。
粒子研究的強力工具——高能加速器
高能加速器是核物理學和粒子物理學研究的強有力工具和現代化實驗手段。它采用人工方法加速帶電粒高能核子加速器子，以產生高速度、高能量的新粒子。為什麼需要高能量的粒子呢？這是因為在核物理學和粒子物理學研究中，需要深入到基本粒子的內部，才能探求其秘密。高能加速器的原理，就是使帶電粒子在電場中獲得能量而加速，再用磁場約束其運動軌道，根據實驗的需要進行有效的控製。它的原理雖然簡單，但技術十分複雜。
中國第一台正負電子對撞機
正負電子對撞機是高能粒子加速器的一種，是研究核物理、高能物理，認識微觀世界的一個重要手段。
我國的對撞機工程是鄧小平同誌親自拍板、在1981年正式上馬的。1988年10月16日，北京正負電子對撞機首次對撞成功，這是我國研製成功的第一台正負電子對撞機。北京正超導師磁懸浮列車負電子對撞機的研製成功，是繼“兩彈一星”之後我國科技史上的一次重大突破，標誌著我國的粒子物理研究又邁上了一個新的台階，使我國在世界高科技領域占有了一席之地。
揭示低溫下的奇跡——低溫物理學
經過長期實踐，人們發現在一個大氣壓下，空氣要在81K（約－192℃）以下才可能液化，便把低於81K以下的溫度範圍稱為低溫。如果采用特殊技術（稱低溫技術）把氣體液化，並將它們置於特殊的容器中保存起來，就可以獲得低溫。許多物質在低溫範圍裏顯示了從未有過的奇異特性和規律。我們把研究物質在低溫下的結構、特性和運動規律的科學，叫做低溫物理。