楊振寧:過去120年偉大的科學成就都是從基礎科學開始的
2019年09月09日20:28

9月9日,中國科學院與德國國立科學院(Leopoldina)聯合舉辦的第一屆雙邊研討會在中國科學院大學雁棲湖校區開幕。諾貝爾獎得主楊振寧作了題為“科學與未來”的主旨報告。

為了聆聽楊振寧的報告,不少學生提前3個多小時就來排隊。報告開始前,雖然他還沒有走上講台,但聽眾席早已響起熱烈的掌聲。不一會,今年97歲高齡的楊振寧在校領導的攙扶下,手持枴杖,走上講台,他精神很好,笑容滿面。

在過去的120年里,科學改變了人類的生活,改變了人類的命運。楊振寧在報告中指出,這些革命性的變化源於三種新技術:電的使用、電磁波的使用以及現代計算機。

從燈泡、烤麵包機到5億瓦特的巨型發電機,人類再也離不開電了。廣播、電視、光纜、因特網、智能手機等等也都離不開電磁波。

而這兩項新技術都源自於簡單的實驗。

正是英國物理學家、數學家麥克斯韋預言了電磁波的存在。這種理論預見後來得到了充分的實驗驗證。他為物理學樹起了一座豐碑。造福於人類的無線電技術,就是以電磁場理論為基礎發展起來的。

麥克斯韋大約於1855年開始研究電磁學,在潛心研究了法拉第關於電磁學方面的新理論和思想之後,堅信法拉第的新理論包含著真理。於是他抱著給法拉第的理論“提供數學方法基礎”的願望,決心把法拉第的天才思想以清晰準確的數學形式表示出來。

1873年,麥克斯韋的《論電和磁》出版,被尊為繼牛頓《自然哲學的數學原理》之後的一部最重要的物理學經典。麥克斯韋也被普遍認為是對物理學最有影響力的物理學家之一。沒有電磁學就沒有現代電工學,也就不可能有現代文明。

“麥克斯韋是一個虔誠的宗教徒。我想知道,在這個重大的發現之後,他是否在祈禱中請求上帝寬恕,因為他揭露了上帝最大的秘密之一?”楊振寧打趣道。

第三項給世界帶來革命性變化的新技術是現代計算機。

1946年,世界上第一台現代電子計算機埃尼阿克(ENIAC)在美國賓夕法尼亞大學誕生,這是由17,468根真空管(電子管)、7,200根晶體二極管構成的大型機器,占地面積約170平方米。

而後,在基礎科學中有一個奇妙的發現:半導體。它被用來縮小電腦的尺寸,從IBM 701到個人電腦,再到筆記本電腦,最後到智能手機。“半導體的發明是基於基礎物理學的一場革命。”楊振寧強調。

報告中,楊振寧專門提到了量子理論。他表示,我們有理由相信量子理論也適用於未來的科學。最後,楊振寧總結道:“因此,過去120年科學的偉大成就都是從基礎科學開始的。”

(原標題 楊振寧:過去120年偉大的科學成就都是從基礎科學開始的)

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