1.概要和建议 1
社会展望：物理学的应用、联系和交叉 1
科学的协同作用：物理学的学科交叉 2
生物物理学 3
物理学和材料科学 4
物理-化学交叉 5
地球物理学 6
数学物理学和计算物理学 8
今天的科学与明天的技术：创新的过程 9
物理学应用的进展：微电子学 11
光学技术 12
仪器制造学 14
能源与环境 15
国家安全 17
医学应用 18
建议 18
2.生物物理学 22
引言 22
生物大分子 25
分子生物物理学的实验方法 28
膜和细胞生理的生物物理学 34
脑和神经的生物物理学 38
膜通道 40
脑的构造和记忆 41
理论生物物理学 42
结论和建议 45
3.物理-化学交叉的新面貌 49
引言 49
仪器促成的合作 50
激光科学 50
表面和界面探测 52
中子和同步辐射 55
聚合物和复杂流体 57
有机电子材料 58
导电性分子晶体 59
共轭聚合物 59
分子组合 60
建议 61
教育 61
学术研究 62
基金 63
总结 63
引言 64
4.物理学与材料科学 64
历史上的成就 65
物理学与材料科学的交叉 68
新材料 69
新工艺 71
化学分离和分析 71
表面 72
缺陷 73
测量仪器 73
理论和模拟 74
非晶和无序材料 75
冶金学微观结构 78
结束语 83
5.地球物理学 84
引言 84
科学背景 85
板块构造学 85
作为热机的地球 86
大陆的形变 87
地球化学储层 88
大气和海洋 89
比较行星学 91
灾害 93
应用 93
能量 94
从空间获得的数据 96
国家安全 96
未来的研究方向 97
大陆的地震研究 97
大陆的深钻 97
全球性数字式地震阵列观测 97
大规模计算设备 98
高压下地壳和地幔物质的研究 98
空间遥感 98
其它地球物理数据集 99
6.计算物理学 100
引言 100
复杂系统的理论探索 101
基本粒子物理学 102
统计力学 103
凝聚态理论 104
原子和分子物理学 105
等离子体物理学 107
核物理学 108
流体物理学 109
天体物理学 110
万有引力理论 111
计算物理学科学研究的特点 112
政策和建议 114
7.物理学和数学的交叉 116
引言 116
场论和数学 117
数学和物理交叉中的混沌 120
8.微电子学和物理学 125
引言 125
从晶体管到超大规模集成电路 126
甚大规模集成电路的10年 127
共生现象 131
其它技术 132
砷化镓 132
约瑟夫森结——超导计算机? 135
非晶态半导体 137
缩小尺寸，小型化的限度 137
材料 137
界面和表面 139
输运 140
组装 141
磁信息技术和信息储存 143
磁记录 144
磁泡技术 145
磁光记录 146
进入未来 147
下一个是什么? 148
9.物理学在光信息技术中的应用 150
引言 150
光通信技术 151
光通信系统的各个组成部分 152
技术上的挑战 159
演变中的系统配置 159
纤维光学传感器技术 160
光学信息处理 161
光学存储器 162
集成光学和光电子学 164
光子学的远景：今天的研究是为了明天的技术 165
全光学逻辑 165
把秒进行分割：对高速度的基本限制 169
异乎寻常的传播模式和介质 169
光学和基础物理学之间互不可缺的协作 170
10.仪器制造学 172
能源 183
11.物理学应用于能源和环保 183
凝聚态物理学和太阳能转换 184
材料 186
聚变能 187
物理学在燃烧研究中的作用 190
未来的发展 192
环境 193
大气科学 193
酸雨 193
二氧化碳浓度和温室效应 194
水圈的研究 196
土壤物理学 197
生物群和生态学 198
建议 199
12.物理学和国防 200
引言 200
物理学对国防贡献的最新例证 201
激光及其应用 201
回旋共振微波激射器和自由电子激光器 203
光学纤维和集成光学 203
准确时钟和相对论应用 204
离子注入的应用 205
磁泡存储器 206
化合物半导体电子器件 206
未来的方向 207
传感、处理和蒙蔽 207
定向能量武器 209
低度可观察量技术 210
物理学和军备控制 210
加强国防与物理学的交叉 211
13.物理学的医学应用 218
引言 218
放射学 219
诊断用放射照相术 219
同位素和核医学 221
X射线计算机化层析扫描 222
正电子发射层析摄影术 224
超声学 225
核磁共振 227
光子学和医学 230
激光 230
内窥镜和传感器的纤维光学 233
荧光免疫化验 234
结束语 235
建议 237