美国物理学会旗下专业科普网站https://physics.aps.org/挑选了今年物理学发生的十大事件，致敬即将过去的一年。
无可否认，不期而至的新冠肺炎疫情深深影响了2020年物理学界，它转变了各项研究的优先顺序，阻碍线下会议的召开，扰乱供应链，造成学生、教师和科研人员惶恐不安。全球的许多物理学家都与我们分享了他们应对疫情的经历。然而，所有领域的物理学研究依然高歌猛进，不断地带来科研突破，让世人大吃一惊。《物理》杂志编辑挑选出2020年内最喜欢的故事，它们清楚地反映出物理学界的极强韧性与聪明才智。对于全球来说，这场疫情都是个巨大挑战。众多领域的物理学家为了尽一分力，献出他们的专长，投身到模拟疾病传播和设计医疗设备之类的工作上。一个研究团队帮助为“居家令”效果建模，影响伊利诺伊州政府的应对措施。遗憾的是，随处可见的蔑视隔离行为导致他们的统计学预测结果过于乐观——这点领悟能帮助科研人员为抗击病毒建立更加贴近现实的模型。今年，物理网站大幅扩大了“意见”（Opinion）版面——科研人员可在这些版面中针对一些影响物理学界的议题，分享自己的观点。
我们最喜欢的“意见”文章是心理健康倡导者所写的系列文章。这些文章涵盖的议题包括，坦率交谈对于打破心理疾病所受污名的重要性，物理学界需要有群体来支持心理疾病患者，以及论文发表的各种指数排名给大学教师带来的心理负担。
“现在，隔离生活和种族不公位于我们集体意识的最前线，我们比以往更加需要……要记得我们并不孤单。”佐治亚理工学院的安德烈亚·韦尔什（Andrea Welsh）写道。
XENON1T实验得到的一个尚未得到解释的信号势必是2020年暗物质研究的最大波澜。探测器记录到的闪光可能预示着物理学的新领域，但信号尚未达到物理学新发现的5标准差阈值，科研人员也没有完全排除信号源自寻常因素的可能性。然而，理论物理学家已经迅速地对新闻做出反应，探究各种可能，包括外来中微子和不同类型的暗物质粒子。多个研究团体已经测试了规模达到几十英里远的量子网络，但量子互联网需要有规模更大的量子网络，那又需要量子中继器。量子中继器是一种专门设计的设备，能读取和重发射量子态，又不破坏叠加态，但要让量子中继器技术成熟到能应用的程度，需要进行更多研究。正如美国量子技术带头人在一系列文章中所讨论的，除了这种硬件，要发挥量子潜能，社会和技术上的其他发展也是至关重要的。正当引力波探测到黑洞并合事件似乎已经变得司空见惯时，激光干涉引力波天文台（LIGO）合作组织和室女座干涉仪（Virgo）合作组织在同一个事件中收获两次值得瞩目的首次记录。科研人员报告，他们探测到一对黑洞的并合，两个黑洞的质量分别是65倍和85倍太阳质量。这次并合事件结果产生142倍太阳质量的新黑洞，它是已知的唯一一个“中等质量黑洞”实例。此外，并合之前的两个黑洞中较重的那个黑洞在已探测到的黑洞中也属于首例，按照目前的恒星黑洞形成理论，它的质量属于禁区范围。两家合作组织报告的另一起异常并合事件是两个质量极不对称、宛如一个瘦小一个高大的喜剧搭档“劳雷尔和哈迪”的黑洞之间的并合事件。几十年以来，科研人员一直试图找到类似于氧化铜超导体或铜酸盐的材料，但直到2019年，他们才实现目标。“为何等待这么久？”迈克·诺曼（Mike Norman）在文章中如此揶揄镍基超导体的发现。诺曼解释说，事实证明合成“镍酸盐”极其困难，并回顾了业界最初对这类材料的兴趣，为了合成它们而使用的窍门。他也写道，高温超导这个现象让物理学家们一直困惑至今，将镍酸盐与铜酸盐进行对比，可能使得我们一窥高温超导性的奥秘。一些理论物理学家早已提出，时间不是连续性坐标，而是由一台遍布于宇宙的实体时钟——有点像希格斯场——的滴答走动来确定。理论物理学家研究这台宇宙时钟如何影响一台较慢的实验用振荡器（譬如原子钟）。他们发现，两台时钟之间的耦合会让它们不再同步，结果就是实验用的振荡器不可能永远维持稳定周期。他们提议，测量一对原子钟的同步性丧失，这也许使得我们能确认宇宙振荡器的存在，他们估计该振荡器的周期低于10-33秒。神经网络有着“黑箱”之名，所谓黑箱是指系统通过一些难以理解的机制来解决挑战性任务。但科研人员已经找到一个办法来揭晓黑箱工具的内部运作。他们通过确定一个多层次基于神经网络模型的数据路径，破译神经网络是如何处理信息的。在一个旨在预测火星和太阳未来位置的例子中，研究者发现，神经网络通过坐标转换方法解决问题。值得注意的是，这种转换暗示着，尽管没有被吩咐这么做，模型还是从以地球为中心的世界观转换成以太阳为中心的世界观。随着科学家发现二维石墨烯材料可能是“奇异金属”——材料的电阻以异乎寻常的方式视温度而定，石墨烯打开了全新的一页。这种奇异金属相的证据是在两张石墨烯以相对于彼此的所谓“魔角”转动时观察到的。这并非魔角石墨烯的第一项值得注意的性质，它的超导性是凝聚态物理学的2018年最重磅新闻。理论物理学家试图弄懂石墨烯的多个面相，正在探究这种奇异金属行为可以如何关联上量子混沌和黑洞物理学。在自推进物体集体行为的研究中，被酒精弄醉的正颤蚓（俗称污泥蠕虫）扮演主要角色。这是一种长约1厘米、会扭来扭去的蠕虫。科研人员研究了包含大量正颤蚓的液体，用它充当活性聚合物（譬如生物细胞中出现的聚合物）模型。研究团队要么改变温度，要么给液体添加酒精（这会让蠕虫停止移动），借此控制蠕虫的活动。在轻轻搅拌时，拥有活性（清醒）蠕虫的液体与那些拥有醉倒蠕虫的液体相比，粘度较低。但令人讶异地是，随着更加用力的搅拌，活性蠕虫液体的粘度变得更高。资料来源：