陳佳洱：謝謝光明日報的邀請，大家好！

　　物理學(xué)是人類認(rèn)識自然界的基礎(chǔ)，是揭示和闡述物質(zhì)世界基本構(gòu)成及其運動和相互作用的基本規(guī)律的科學(xué)。當(dāng)今物理學(xué)已是現(xiàn)代科學(xué)的基石，也是現(xiàn)代前沿技術(shù)的先導(dǎo)和源泉。

　　比如今天從我們普遍使用的手機、電視、MP3、筆記本電腦等日用家電產(chǎn)品，到我們看病時用的B超、X-光、CT照相等，到航空航天技術(shù)乃至核能源或核武器技術(shù)，無不深深地植根于物理科學(xué)的成就之上。

　　現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展正改變著人類的生產(chǎn)和生活方式，開拓著我們的未來。我們和諧社會和創(chuàng)新型國家的建設(shè)都需要我們關(guān)注物理、了解物理的發(fā)展，更希望年輕同志們投身物理學(xué)，為把我國建設(shè)成具有強大綜合競爭力的科學(xué)強國作出自己的貢獻(xiàn)。這是為什么我要專門來談?wù)勥@個題目的原因。

　　中國古代文明中的物理之光

　　“物理”一詞，在2300年前我國的先秦時期就出現(xiàn)了。當(dāng)時的思想家還認(rèn)為自然界的規(guī)律和人文社會的規(guī)律是統(tǒng)一的，人文社會的法則也應(yīng)該歸結(jié)為天地、自然的法則。從這點來看，當(dāng)時的物理學(xué)與哲學(xué)是混為一體的。

　　其實“物理”一詞，在2300年前我國的先秦時期就出現(xiàn)了，但當(dāng)時的含義比現(xiàn)在的“物理”要廣泛得多。它泛指人類對自然界及人類自身的理性認(rèn)識或世界萬物的道理。中國古代的學(xué)者很注意對自然現(xiàn)象的觀察和理解，他們認(rèn)為對自然規(guī)律的認(rèn)識，對于每個人的世界觀、人生觀以至于人格的形成至關(guān)重要。當(dāng)時的思想家還認(rèn)為自然界的規(guī)律和人文社會的規(guī)律是統(tǒng)一的，人文社會的法則也應(yīng)該歸結(jié)為天地、自然的法則；
后來有人把這個觀點概括為“天人合一”。從這點來看，當(dāng)時的物理學(xué)與哲學(xué)是混為一體的。

　　例如，孔子在《大學(xué)》中把人的教育過程描述為:一個人首先要盡力探求世界萬物的道理，深入理解得到的各種知識，才會有崇高的理想和堅定的信念，才能修養(yǎng)好個人高尚的品德；
每個人有了好的品德，才能處理好家族、社會與國家的關(guān)系，達(dá)到天下太平。

　　生活在公元前4世紀(jì)的屈原，在他著名的《天問》一詩中就曾一連向大自然提出了172個問題，表現(xiàn)了中國古代先賢追求真理的精神。

　　中國古代學(xué)者對物理現(xiàn)象和規(guī)律的重視和探究不僅深刻地影響著人們的價值觀，促進(jìn)了中國社會經(jīng)濟和科學(xué)文化的發(fā)展,還導(dǎo)致一系列的技術(shù)發(fā)明。例如中國在很早的時期就建立了先進(jìn)的天象綜合觀測技術(shù)，創(chuàng)建了一批珍貴的記錄，包括用甲骨文記錄的、世界最早的超新星爆發(fā)事件。通過長期的觀測與實踐，中國創(chuàng)造了與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的農(nóng)歷，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，并延用至今。

　　又如聲學(xué)上,在樂器制作、聲音傳播規(guī)律的掌握以及具備完美聽覺的音樂殿堂的建造上都取得了突出的成就。1978年在湖北隨縣出土了公元前500年制造的曾侯乙編鐘，共8組合計65件�，F(xiàn)代中國物理工作者通過研究，發(fā)現(xiàn)它所包含的物理內(nèi)容令人驚嘆!由青銅鑄成的編鐘，鐘形是扁瓦形的而不是圓的,每個鐘具有雙音性質(zhì)，各自可以發(fā)頻率相差大三度或小三度的兩個音。整個編鐘的音域共5個八度，中音區(qū)12個半音俱全，音高幾乎與現(xiàn)代樂器的音高一致。編鐘的延音短，能夠演奏旋律快的音樂，鐘上突起的鐘枚起到濾波的作用，使音質(zhì)更為優(yōu)美，無論是中國民族音樂還是西方的交響樂曲都能演奏。

　　聲學(xué)分析表明，編鐘正著敲時鐘體振動波譜的最大振幅正好在正中，而波節(jié)則在離正中側(cè)敲點處；
編鐘側(cè)敲時振動波譜的最大振幅正好在側(cè)邊，而波節(jié)則正好在正敲點處，因此兩種聲音互不干擾。扁形的鐘體剛性比圓形的要高得多，因此振幅衰減得快，從而延音短能夠演奏旋律快的樂曲。

　　2000年9月在巴黎中國文化周上演出的古代編鐘樂舞，曾引起歐洲觀眾的廣泛贊揚。編鐘在法國巴黎舞臺上演奏時，除了中國古代樂曲外，還演奏了一段第9交響曲。

　　其他如力學(xué)方面我國在杠桿原理、靜力平衡原理以及在能夠演奏旋律快的音樂秤量工具和建筑結(jié)構(gòu)等方面也很早就有很多建樹；
光學(xué)方面，在墨子的《墨經(jīng)》中對幾何光學(xué)的現(xiàn)象已有相當(dāng)完整的表述，當(dāng)時已發(fā)現(xiàn)小孔成像技術(shù)，發(fā)展了金屬放大鏡技術(shù)等。

　　歷史上，中華民族以高度的智慧和能力通過各種各樣的發(fā)明創(chuàng)造，為人類文明的發(fā)展作出了偉大的貢獻(xiàn)。在16世紀(jì)之前的相當(dāng)長的一個時期中，中國科技領(lǐng)先世界,其中對物理現(xiàn)象及其規(guī)律的研究和應(yīng)用起了十分重要的作用。

　　無庸諱言，中國的物理盡管在當(dāng)時是先進(jìn)的，但與近代的物理相比，卻有著質(zhì)的差距：還沒有在系統(tǒng)實驗的基礎(chǔ)上，通過“由此及彼”、“由表及里”、“去粗取精”、“去偽存真”的過程上升到系統(tǒng)的、科學(xué)的理性認(rèn)識；
還不能定量地表達(dá)客觀世界的普遍規(guī)律，進(jìn)而精確預(yù)言客觀物體未來的狀態(tài)。

　　西方現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)的興起

　　物理大師們在探尋規(guī)律和追求真理的過程中凝結(jié)起來的科學(xué)與人文精神以及在研究所匯集的智慧結(jié)晶，成為促進(jìn)人類思想的一次又一次解放，不斷豐富和發(fā)展引導(dǎo)人類走向更高文明的先進(jìn)文化的重要動力。

　　歐洲在15世紀(jì)文藝復(fù)興運動之后，科學(xué)上的偉大變革接踵而來；
16世紀(jì)布魯諾、哥白尼、伽利略等前仆后繼、矢志不渝地反對宗教精神桎梏，開創(chuàng)了一場真正意義上科學(xué)革命，形成了勇于探索未知、敢于堅持真理、重視實驗觀測等科學(xué)傳統(tǒng)。

　　在哥白尼之前，歐洲流行的是以地球為中心的“地心說”：地球在中心，月亮、水星、金星、太陽、火星、木星、土星等一個個地圍繞地球旋轉(zhuǎn)，而上帝則處在最高層的外空。盡管這樣的說法與看到的火星的逆行有矛盾，但由于宗教的支持，還是以本輪與均輪的說法來解釋。哥白尼根據(jù)實驗的觀察，提出日心體系，與實際情況更加符合，但遭到教庭的堅決反對，布魯諾堅持日心說，并把它發(fā)展成無限的體系而被教庭活活燒死在鮮花廣場上。

　　伽利略自己動手制作了一個天文望遠(yuǎn)鏡，發(fā)現(xiàn)了月亮上的環(huán)形山、木星的四顆衛(wèi)星以及在太陽表面移動著的黑子等徹底的推翻了地心說，捍衛(wèi)了哥白尼的日心說；
開普勒通過對火星的詳細(xì)觀測，發(fā)現(xiàn)行星在橢圓形軌道上圍繞處在橢圓焦點上的太陽旋轉(zhuǎn)時，在相等的時間內(nèi)掃過的相等的面積，而且軌道橢圓半長軸的三次方與旋轉(zhuǎn)周期的平方成正比。

　　17世紀(jì)牛頓綜合了哥白尼、伽利略、開普勒等成果的大成，建立了一套經(jīng)典力學(xué)的理論體系，奠定了以系統(tǒng)的實驗方法得到完整的因果關(guān)系的理性知識體系，樹立了科學(xué)與理性的權(quán)威，推進(jìn)了18世紀(jì)以機械化為標(biāo)志的工業(yè)革命。

　　19世紀(jì)，麥克斯韋通過總結(jié)大量實驗獲得的電磁學(xué)四大定律，完成電磁學(xué)的麥克斯韋方程，建立了經(jīng)典場論。“場”作為自然界一個基本構(gòu)成,進(jìn)一步拓展了人們的物質(zhì)觀，并促進(jìn)了電器化和整個通訊事業(yè)的發(fā)展。

　　20世紀(jì)以愛因斯坦的相對論和普朗克的量子論為代表的物理學(xué)的革命性發(fā)展，形成了人類嶄新的時空觀、運動觀和物質(zhì)觀，極大地深化了人類對自然界從微觀、宏觀到宇觀的各個尺度層次的基本規(guī)律的認(rèn)識，使整個科學(xué)發(fā)生了質(zhì)的飛躍,并成為新一代技術(shù)的源頭。

　　西方現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系的成功建立表明，以揭示客觀世界未知規(guī)律或以求知為目標(biāo)的理性探索和普遍規(guī)律的概括以及實證的、定量研究的方法，孕育和推動著現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，催生了物理學(xué)一次又一次的巨大變革。這種“認(rèn)識世界”的探索研究盡管一開始并不能顯示出其社會經(jīng)濟的潛在價值，然而經(jīng)過必要的積累和發(fā)展，一旦轉(zhuǎn)化為“改造世界”的實踐時，就能開辟出嶄新的工程與技術(shù)領(lǐng)域，為人類的生存和發(fā)展開拓新的空間，創(chuàng)造新的需求。

　　以核物理與核工業(yè)為例，從1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)放射性，1905年愛因斯坦提出質(zhì)能關(guān)系公式開始，1911-1932年間盧瑟福和玻爾等解決原子結(jié)構(gòu)的理論模型，查德威克發(fā)現(xiàn)中子的存在和海森堡等提出原子核的中子質(zhì)子模型。當(dāng)時人們并不知道認(rèn)識核的結(jié)構(gòu)對人類社會會有什么用，也不知道怎么去變革原子核。后來，居理夫婦發(fā)現(xiàn)由核反應(yīng)產(chǎn)生的人工放射性，哈恩等發(fā)現(xiàn)原子核的裂變與聚變，直到費米領(lǐng)導(dǎo)建成第一個鏈?zhǔn)椒磻?yīng)堆等，前后經(jīng)過四十余年和大量科技人員的努力，終于掌握了利用原子核能的規(guī)律，結(jié)果極大地改變了人類社會的能源結(jié)構(gòu)，深刻地影響著人類社會經(jīng)濟的發(fā)展。

　　另一方面，物理大師們在探尋規(guī)律和追求真理的過程中凝結(jié)起來的科學(xué)與人文精神以及在研究所匯集的智慧結(jié)晶，成為促進(jìn)人類思想的一次又一次解放，不斷豐富和發(fā)展引導(dǎo)人類走向更高文明的先進(jìn)文化的重要動力。我們要發(fā)展現(xiàn)代科學(xué)，該向發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)的正是這些精髓。

　　物理學(xué)上接踵而來的偉大變革深刻地轉(zhuǎn)化為18世紀(jì)以來的多次技術(shù)革命，包括機械化、電氣化、電子與通訊技術(shù)、原子核科學(xué)技術(shù)以及激光科技等的飛速發(fā)展，引起了生產(chǎn)力與生產(chǎn)方式乃至價值觀念的巨大飛躍。這些變革發(fā)生在清朝的康乾盛世之際，卻未引起當(dāng)時政府的任何覺醒，這就使西方的經(jīng)濟與科技能力，逐步從落后變成先進(jìn)，以至于大幅度地超越中國。

　　中國近代物理學(xué)的歷程

　　中國近代物理學(xué)的發(fā)展不如西方，一方面因為長期的封建統(tǒng)治不利于“求真唯實”的近代科學(xué)的萌發(fā),“閉關(guān)鎖國”又阻止了西方近代科學(xué)的傳入;另一方面也因為我國的傳統(tǒng)文化比較講究實用,缺乏科學(xué)探索和建立理性思維體系的動力。

　　令人遺憾的是,近代科學(xué)并沒有起源于先前經(jīng)濟科技發(fā)達(dá)的中國，中國近代物理學(xué)的起步比西方晚了200多年。其中深刻的原因十分復(fù)雜,需要歷史學(xué)家從各個角度仔細(xì)研究才搞得清楚。一方面可能在長期封建統(tǒng)治下的倫理道德與文化觀念，包括“君君、臣臣、父父、子子”，“唯君是從”，“唯古是尊”等等，不利于講究“求真唯實”的近代科學(xué)的萌發(fā)；
加上清代“閉關(guān)鎖國”的政策又阻止了西方近代科學(xué)的傳入。另一方面我國的傳統(tǒng)文化比較講究實用,缺乏科學(xué)探索和建立理性思維體系的動力也可能是其中的原因之一。我們往往講“學(xué)以致用”講得很多，而對“學(xué)以致知”講得不夠。這樣的文化可以有利于技術(shù)研究的開展，卻不足以推動科學(xué)探索的發(fā)展。結(jié)果我國不乏優(yōu)秀的技術(shù)發(fā)明，但往往止步于其應(yīng)用上的成就而很少形成系統(tǒng)的科學(xué)理論。盡管科學(xué)研究與技術(shù)研究在形式和方法上并沒有什么不同，但技術(shù)研究的動機全在于應(yīng)用，而基礎(chǔ)科學(xué)則代表著一種探索，其目標(biāo)在于揭示和認(rèn)識客觀世界的基本規(guī)律；
它的動機是求知、求真，對客觀真理的追求。

　　“落后就要挨打”，中國科技大幅度地落后，形成了前所未有的被動挨打的局面。1840年的鴉片戰(zhàn)爭和后來1894年中日甲午海戰(zhàn)中國都以慘敗告終。這些慘痛教訓(xùn)，激勵國人“興學(xué)救國”，開始以譯書、建學(xué)、派遣留學(xué)生等方式向西方學(xué)習(xí)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。我國正式用物理學(xué)作為Physic的學(xué)名也是于1900年從日文翻譯的“物理學(xué)”出版開始的。

　　然而那時的學(xué)習(xí)還只停留于“西學(xué)為用”的層面上，沒有深入到學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)與人文精神與先進(jìn)的文化觀念中去。1919年的“五四”運動高舉“科學(xué)、民主”的大旗，才真正開始發(fā)展中國的近代物理和近代科學(xué)，成為中國人民摒棄陳腐思想、制度，爭取民族獨立解放，建立新中國的重要組成部份。

　　當(dāng)時許多人在西方留學(xué)完成學(xué)業(yè)之后，立即返回苦難深重的祖國，發(fā)展教育，培養(yǎng)青年人才，并逐步開展中國物理學(xué)的研究。1919年我國首次在北京大學(xué)設(shè)立“物理學(xué)系”，開設(shè)完整的本科課程和實驗。之后清華、南京、東南、中央等大學(xué)先后建立物理教育中心。1930年前后，全國有20多所高等院校設(shè)物理系。其中北大、清華、浙大、中大、燕京等若干大學(xué)等已開展物理學(xué)研究。

　　1928-1929年間，中央研究院物理研究所也先后于上海和北京成立。1930年左右，全國的物理學(xué)工作者發(fā)展到三百人左右。

　　中國物理學(xué)界還積極地與西方物理學(xué)界建立了廣泛聯(lián)系。著名物理學(xué)家愛因斯坦在1922年底、1932年初兩度來上海訪問，朗之萬、狄拉克、玻爾等著名科學(xué)家也先后來華訪問。1931年保爾·朗之萬在北京建議中國物理學(xué)工作者聯(lián)合起來成立中國物理學(xué)會并參加國際純粹與應(yīng)用物理學(xué)會聯(lián)合會IUPAP。正是在這樣的背景下，在日軍侵華前夕，中國物理學(xué)會于1932年8月23日在清華大學(xué)正式成立。中國物理學(xué)會成立之后，即為發(fā)展中國的物理學(xué)努力奮斗，學(xué)會堅持不渝地每年舉行一次年會，堅持出版物理學(xué)報，論文用英、法、德三種文字發(fā)表，附以中文摘要，做了大量的工作。

　　1937年7月7日日寇在盧溝橋發(fā)起侵華戰(zhàn)爭。八年抗戰(zhàn)中，各地區(qū)的教育和研究機構(gòu)被迫西遷到四川、云南、廣西、貴州、陜西等地區(qū)，在極端艱難困苦的條件下，堅持物理教學(xué)和研究，從未停息。在海外從事前沿研究的愛國學(xué)者也不斷回國工作,(點擊此處閱讀下一頁)

　　竭盡全力使中國物理教育達(dá)到先進(jìn)水平。周培源關(guān)于湍流模式理論的奠基性工作、王淦昌提出的中微子探測方法、吳大猷的《多原子分子結(jié)構(gòu)和振動光譜》專著、王竹溪和湯佩松關(guān)于植物細(xì)胞水勢的研究等，都是當(dāng)時具有國際影響的成果。西南聯(lián)大等校還培養(yǎng)出以楊振寧、李政道、黃昆等為杰出代表的一批優(yōu)秀學(xué)者。抗戰(zhàn)期間中國物理學(xué)會堅持開了六次年會，出版了六期學(xué)報。1942年還開報告會紀(jì)念牛頓誕生300周年。這些努力為近代物理學(xué)在中國的發(fā)展培養(yǎng)了人才，奠定了基礎(chǔ)，先輩們艱苦創(chuàng)業(yè)的精神令人欽佩。

　　新中國成立之后,我國物理學(xué)家在黨和政府的領(lǐng)導(dǎo)下，建立起完整的物理學(xué)教育和研究體系,在數(shù)十所大學(xué)設(shè)立物理系，物理學(xué)教育的規(guī)模和質(zhì)量空前提高，各大學(xué)物理系每年招生的數(shù)目，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過解放前各大學(xué)物理系所有在校學(xué)生的總和；
還建立了幾十個與物理有關(guān)的專業(yè)研究院所，從事物理學(xué)基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。當(dāng)時在國外的一大批中國物理學(xué)者，周培源、趙忠堯、錢三強、何澤慧、王大珩、胡寧、黃昆、朱光亞等相繼歸來，他們和留在國內(nèi)的老一輩物理學(xué)家相結(jié)合，大大增強了中國物理學(xué)隊伍的實力。

　　五十年代后期，許多優(yōu)秀的物理工作者，堅決服從國家需要，放棄自己熟悉的專業(yè)，投入到“兩彈一星”的研制工作中去。他們和其他方面的專家、干部、工人及解放軍指戰(zhàn)員一起，在當(dāng)時國家經(jīng)濟困難、技術(shù)基礎(chǔ)薄弱和工作環(huán)境十分艱苦的條件下，依靠自主創(chuàng)新，用較少的投入和較短的時間，突破了原子彈、氫彈和人造地球衛(wèi)星等尖端技術(shù)，取得了舉世矚目的成就。

　　1999年9月18日中央決定表彰為研究“兩彈一星”做出突出貢獻(xiàn)的23名科技專家并授予“兩彈一星功勛獎?wù)隆保�其中物理學(xué)家有王淦昌、鄧稼先、錢三強、郭永懷、于敏、王大珩、朱光亞、吳自良、陳能寬、周光召、錢學(xué)森、程開甲、彭桓武等13人。他們是中國優(yōu)秀物理學(xué)工作者的代表，也是中國物理學(xué)工作者的楷模。我們要學(xué)習(xí)他們愛國奉獻(xiàn)的精神和高貴品格！另一方面，從他們的貢獻(xiàn)中我們既看到了物理學(xué)的發(fā)展對加強國防建設(shè)和提高綜合國力競爭的重大意義，也看到了物理探索與需求牽引相結(jié)合對發(fā)展科學(xué)技術(shù)和國防安全的重要作用。

　　例如，為了制造原子彈，我們從教科書上就知道，必須使裂變材料達(dá)到臨界體積，發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)才能爆炸。但用什么方式來達(dá)到？怎么來提高爆炸的威力？這些都是高度機密的問題，誰都不會讓你知道。這里涉及裂變物理、中子物理、爆轟物理、高壓物理、流體物理等一系列復(fù)雜的物理問題。我們只能在沒有任何設(shè)計資料和關(guān)鍵數(shù)據(jù)的條件下，靠自己的智慧，通過物理分析，來進(jìn)行物理設(shè)計和研制。那時候，在彭桓武先生的領(lǐng)導(dǎo)下，周光召等理論物理學(xué)家，為了確定設(shè)計中的一個疑點，就用理想條件下炸藥爆炸的最大功從頭進(jìn)行計算，經(jīng)過反復(fù)9次仔細(xì)計算最后終于實現(xiàn)并確認(rèn)了總體設(shè)計。1964年10月16日中國原子彈爆炸成功了。這是自主創(chuàng)新取得的一次重大勝利！1960年，前蘇聯(lián)毀約撤走專家時，曾有專家斷言中國人20年搞不出原子彈來，結(jié)果我們短短四年就成功了。爆炸成功后，美國人通過塵埃測試不得不承認(rèn)中國采用了先進(jìn)的內(nèi)爆型設(shè)計技術(shù)。我們依靠自主創(chuàng)新在物理上解決了熱核點火和自持燃燒的關(guān)鍵。在原子彈爆炸兩年零兩個月之后又成功地突破了氫彈的研制，創(chuàng)造了核武器發(fā)展的最快速度。我們之所以能這么快和好的掌握核武器，除了有黨中央的英明決策之外，最重要的是有像鄧稼先、郭永懷等一心獻(xiàn)身祖國的科學(xué)家。

　　改革開放以來，科教興國的戰(zhàn)略為物理學(xué)在中國的發(fā)展提供了新的機遇，注入了新的活力。首先是國家大幅度增加了對科技和教育的投入，包括建立國家自然科學(xué)基金資助自由探索，啟動“863”計劃、攀登計劃和“973”計劃，結(jié)合國家需求推動前沿物理研究。實施“科教興國”的戰(zhàn)略以來，年均科研投入的增長在22%以上。為了加強青年人才的培養(yǎng)，國家在發(fā)展高等教育規(guī)模的基礎(chǔ)上，建立學(xué)位制度，強化了高層次人才的教育，還通過設(shè)立“國家杰出青年基金”、資助創(chuàng)新團隊等其他舉措，培育高素質(zhì)科技創(chuàng)新人才。1993年來，物理學(xué)科上已有4500余人獲得博士學(xué)位，150余人獲國家杰出青年基金，資助總額1億元，還有7個物理學(xué)的研究團隊獲“創(chuàng)新群體”資助。

　　與此同時，國家還以較大的經(jīng)費力度先后建造了一批物理學(xué)的重大科學(xué)工程（如正負(fù)電子對撞機，同步輻射裝置、重離子加速器，用于核聚變研究的托卡馬克裝置等）和一批國家重點實驗室。這些重大舉措為加快中國物理學(xué)趕上世界先進(jìn)水平的步伐奠定了堅實的基礎(chǔ)。

　　國家“科教興國”戰(zhàn)略的實施和中國物理學(xué)會各方面的努力,為中國物理學(xué)的大發(fā)展創(chuàng)造了極為有利的環(huán)境和條件，在物理學(xué)的各個領(lǐng)域都出現(xiàn)了空前良好的發(fā)展勢頭。在國際重要期刊上發(fā)表文章的數(shù)量迅速攀升。

　　國家大型科學(xué)工程上做出了諸如t-輕子質(zhì)量精密測定、新的放射性核素，包括超重核素的合成、利用同步輻射光分析確定SARS病毒的結(jié)構(gòu)等一系列為我國在世界同行中占有一席之地的工作。物理的各個領(lǐng)域包括理論物理、激光物理、微結(jié)構(gòu)物理、高溫超導(dǎo)、晶體生長、X-光結(jié)構(gòu)分析以及碳納米管等，都有一批高水平的工作。如上海光機所徐至展等發(fā)展了基于OPCPA的太瓦激光裝置，他們還用超短超強激光與大尺度原子和分子團簇作用產(chǎn)生了高能離子（如1.3MeV氮）。更加令人欣喜的是，近年來，我們有一批中青年科學(xué)家，在前沿領(lǐng)域，做出了不少在國際上有較大影響的工作。如在量子信息方面，中國科大潘建偉小組，創(chuàng)造了在13公里內(nèi)自由通訊的紀(jì)錄；
中科院物理所薛其坤等在納米超導(dǎo)體方面發(fā)現(xiàn)了量子尺寸效應(yīng)導(dǎo)致的金屬薄膜材料的奇異超導(dǎo)性質(zhì)——超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度隨薄膜厚度的振蕩現(xiàn)象等等。這些工作既體現(xiàn)了我們新一代物理工作者的活力，也展示了中國物理學(xué)進(jìn)一步發(fā)展壯大的潛力。

　　中國物理學(xué)的展望

　　面對新一輪物理學(xué)革命的涌動，我們務(wù)必把握好機遇有所作為，大幅度的提升自主創(chuàng)新能力，實現(xiàn)物理科學(xué)的繁榮和發(fā)展。這是全面建設(shè)小康社會，實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的必然戰(zhàn)略抉擇。

　　應(yīng)該承認(rèn)，目前中國的物理學(xué)總體的水平離國際水平還有較大差距。我們在主流方向上還缺乏有重大影響的工作，所發(fā)表的文章，“量”上去了，“質(zhì)”還有待提高。以投到美國PR系列期刊文章的錄取率為例，我們是20%-30%左右，而國際平均為60%。這說明中國的物理學(xué)要趕上世界先進(jìn)水平還有相當(dāng)長的路要走。我們發(fā)表的文章中實驗的可重復(fù)率，國際上通常是90%，據(jù)說我們只有30%-40%。說明工作做得還不深不透，急于求成，急功近利，有浮躁情緒！從量的擴展到質(zhì)的升華是一個飛躍的過程，我們只有遵循科學(xué)的規(guī)律才能跨越到先進(jìn)的彼岸。

　　進(jìn)入新世紀(jì)以來，物理學(xué)面臨著新一輪革命的孕育與涌動。一方面，物理學(xué)對客觀世界的探索與認(rèn)識不斷向新的深度和廣度拓展。從基本粒子的微觀世界、納米尺度的介觀世界到星系的宇觀世界，從飛秒瞬間到宇宙時標(biāo)，從生命起源到人類的自我認(rèn)識，日新月異，異彩紛呈，永無止境。

　　丁肇中教授，把在不同尺度研究上獲得的成果與應(yīng)用以時間為參數(shù)標(biāo)出來時，就得到了不同高度的金字塔的圖形。1900年宏觀（~m）尺度上力學(xué)、熱力學(xué)、光學(xué)和電磁學(xué)等基礎(chǔ)研究，帶來了蒸汽機、航空工程、無線電、電視等的發(fā)展；
1920-1930年10-10m原子尺度上原子和量子物理帶來了半導(dǎo)體、X-光、計算機、激光、超導(dǎo)等的應(yīng)用；
1940-1950年10-14m原子核尺度上核物理的基礎(chǔ)研究帶來了核技術(shù)、同位素技術(shù)及反應(yīng)堆和核武器等應(yīng)用。1900年10-11m尺度天體、彗星和潮汐等基礎(chǔ)研究帶來了氣象衛(wèi)星、載人空間站等應(yīng)用；
1930年后恒星系和宇宙線的研究推動了導(dǎo)航技術(shù)等應(yīng)用。這正說明了基礎(chǔ)研究是技術(shù)應(yīng)用的源泉，同時人類向微觀和宇觀世界的研究隨著時間不斷深化、不斷提出了許多新的問題等待人們?nèi)セ卮稹?

　　例如大家所熟知的氦原子有兩個價電子和一個由兩個質(zhì)子和中子所組成的核。那么中子和質(zhì)子是由什么東西構(gòu)成的呢？近代粒子物理的研究得出的標(biāo)準(zhǔn)模型又告訴我們，核內(nèi)的中子和質(zhì)子都是由電荷為1/3或2/3個的夸克子構(gòu)成�？淇俗雍碗娮佣际前霃叫〉脦缀鯗y不出來（r＜10-17cm）的所謂費米粒子家族的成員。電子可以自由出現(xiàn)，可是夸克卻被禁閉在核子中出不來，這是為什么呢？

　　粒子物理研究告訴我們，這個體積≈0的家族有三代輕子和三代夸克子和它們的反粒子。他們是迄今所認(rèn)識到的尺寸最小的粒子，其體積為零。如果用半徑來衡量它們的尺度的話，r＜10-17cm。并被認(rèn)為是構(gòu)成自然界的最小“基本”單元。(每種夸克還有三種顏色，所以總共有48種粒子)，但是世界上為什么只有這6類最小的粒子？它們內(nèi)部還有沒有構(gòu)成這些粒子的更小物質(zhì)？這些粒子是怎樣產(chǎn)生的？夸克子是怎樣被禁閉在質(zhì)子或中子里去的？于是科學(xué)家就得從宇宙的起源中去找。

　　現(xiàn)有的宇宙起源的理論告訴我們，我們的宇宙是通過大爆炸之后形成的。大爆炸的瞬間產(chǎn)生大量的光和熱，在爆炸后10-37秒內(nèi)，溫度高達(dá)約1028-1032K，宇宙接著以指數(shù)形式急速膨脹，除了大量的光子之外，涌現(xiàn)了夸克和反夸克、介子和反介子、中微子和反中微子、膠子以及與攜帶弱作用力W和Z等粒子，到了10-11-10-10秒，溫度降到了1015K，可能一種稱為暗物質(zhì)的東西殘留下來了，到了0.1-10微秒左右，溫度降到1012K，夸克與膠子的速度大為降低，開始有機會黏連在一起形成夸克-膠子等離子體，到了約10微秒左右，就被他們之間的強作用力，禁固在一起形成核子（質(zhì)子、中子）等強相互作用的粒子，100秒時，溫度降到109K，元素核合成開始，氦和其他小質(zhì)量的輕核形成；
30萬-40萬年后，溫度進(jìn)一步降到3千-4千度，許多中性原子形成了；
大約10億年后溫度降到15K恒星系形成；
120億年之后出現(xiàn)了今天的宇宙，溫度為2.7K。

　　為了模擬和研究大爆炸，在美國相對論性重離子加速器上，將每個核子都加速到100GeV以上的，由于相對論的效應(yīng)，兩個金離子迎頭相撞前，由于相對論的效應(yīng)，壓扁成質(zhì)子和中子的超薄圓盤，使超過20萬億電子伏特的能量傾注到萬億分之一的微觀火球之中，使溫度升高到足以使核子熔化（5萬億度以上），足以使夸克粒子解放出來形成夸克-膠子等“離子體”，然后在10-23秒之后，又重新結(jié)合大量核子和其他強子（p介子、K介子等）向外飛出。這個微型的大爆炸實驗似乎在一定程度上部分地重現(xiàn)了現(xiàn)有宇宙起源的理論，但看來所出現(xiàn)的新問題比原來更大。例如：

　　我們的宇宙的大爆炸究竟是如何產(chǎn)生的？大爆炸前的物質(zhì)狀態(tài)究竟又是怎樣的？大爆炸點究竟發(fā)生了什么？其基本規(guī)律是什么？

　　在對宇宙的實際觀測中發(fā)現(xiàn)了暗能量，它是由負(fù)的壓力形成的，它可以使物質(zhì)質(zhì)量全部消失，完全轉(zhuǎn)化成能量。這種暗能量占了宇宙構(gòu)成約3/4,還有23%的暗物質(zhì)，也是我們所不知道的一種物質(zhì)，結(jié)果我們所認(rèn)識的物質(zhì)還不到總量的5%。

　　由于在金-金對撞的實驗產(chǎn)生夸克-膠子等離子體研究中，也發(fā)現(xiàn)類似暗能量的現(xiàn)象存在。李政道先生認(rèn)為因為暗能量，我們的宇宙之外有很多的宇宙，“天外有天”，他還相信核能也許可和宇宙中的暗能量相變相連，李先生稱之為“核天相連”。

　　在諸多領(lǐng)域涌現(xiàn)出現(xiàn)有知識理論體系所不能解釋的實驗現(xiàn)象和觀測事例，包括暗物質(zhì)、暗能量等，釀成物理學(xué)上空的“一團烏云”。

　　歷史上對于被稱為20世紀(jì)物質(zhì)科學(xué)大廈上空“兩朵烏云”的黑體輻射譜的“紫外災(zāi)難”和光速不隨運動參考系而變的實驗,催生了量子論和相對論，形成人類新的時空觀、運動觀和物質(zhì)觀。今后對于這“一團烏云”的最終認(rèn)識必將對整個自然科學(xué)和哲學(xué)發(fā)生難以估量的影響，說明今天的挑戰(zhàn)將推動新一輪革命，并轉(zhuǎn)化為明天物理學(xué)上的又一嶄新的一頁。

　　不僅物理自身的發(fā)展中引發(fā)的種種挑戰(zhàn)推動著新的革命的涌動，物理學(xué)各領(lǐng)域之間、物理學(xué)與其他學(xué)科各種跨學(xué)科的研究，特別是生命、信息科學(xué)的崛起和近年來興起的納米—生物—信息—認(rèn)知技術(shù)的匯聚都呼喚著物理學(xué)發(fā)展新的思想、新的理論和技術(shù)以及研究的方法論的新突破，包括微觀研究與宇觀研究相結(jié)合，還原論與整體論相結(jié)合等。

　　同時人類社會在可持續(xù)發(fā)展上所面臨的嚴(yán)重挑戰(zhàn)，包括能源、生態(tài)與環(huán)境保護(hù)、人口健康和自然災(zāi)害預(yù)測等也都要求物理學(xué)在更大的范圍上為這些問題的解決提供科學(xué)基礎(chǔ)。這一切挑戰(zhàn)都將推動新一輪物理學(xué)革命的孕育與降臨。

　　對于未來的物理學(xué)革命，大家都處于探索階段，站在同一個起跑線上。誰抓住了機遇，在知識和科技創(chuàng)新上占有優(yōu)勢，誰就在發(fā)展上占據(jù)主導(dǎo)地位，掌握未來社會經(jīng)濟發(fā)展的先機。歷史上我國曾喪失上世紀(jì)物理革命的機遇，有過沉重的深刻教訓(xùn)。當(dāng)代的物理學(xué)已經(jīng)成為整個現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)的基石，是發(fā)展信息科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)以及空間與地球科學(xué)等學(xué)科的重要基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代前沿技術(shù)包括納米技術(shù)、生物技術(shù)及計算機技術(shù)等的先導(dǎo)和源泉。物理學(xué)的教學(xué)也已成為現(xiàn)代教育，培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新性人才的重要組成部份�？傊�，物理學(xué)的發(fā)展已成為提高國家自主創(chuàng)新能力和國家綜合核心競爭能力的一個重要陣地。面對新一輪物理學(xué)革命的涌動，我們務(wù)必把握好機遇有所作為，大幅度的提升自主創(chuàng)新能力，實現(xiàn)物理科學(xué)的繁榮和發(fā)展，從根本上擺脫來自發(fā)達(dá)國家在科學(xué)和技術(shù)方面的巨大壓力，躋身世界強國之列。這是全面建設(shè)小康社會，實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的必然戰(zhàn)略抉擇。

　　當(dāng)今我國國家領(lǐng)導(dǎo)反復(fù)強調(diào)要把推進(jìn)科學(xué)與技術(shù)的自主創(chuàng)新擺在全部科技工作的突出位置，作為一項戰(zhàn)略，貫徹到現(xiàn)代化建設(shè)的各個方面。國家中長期規(guī)劃也明確要按照“自主創(chuàng)新、重點跨越、支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來”的方針，高度重視和加強基礎(chǔ)和前沿技術(shù)研究。通過國家中長期規(guī)劃戰(zhàn)略研究，我們認(rèn)識到物理學(xué)這樣的基礎(chǔ)研究必須走“學(xué)科發(fā)展推動與任務(wù)需求牽引相結(jié)合”雙力驅(qū)動的路子，以2020年全面建設(shè)小康社會的客觀要求為目標(biāo)，先期進(jìn)行人才優(yōu)先培養(yǎng)和基礎(chǔ)研究經(jīng)費超前投入的部署，營造育人、用人的良好環(huán)境，以加快智力資本的發(fā)展和積累。與此同時，我們還要弘揚求真、求知,追求真理的科學(xué)文化；
提倡愛國奉獻(xiàn)、團結(jié)合作的精神，推動平等的學(xué)術(shù)批評和爭論和寬容失敗的文化氛圍，鼓勵年青一代站在巨人的肩膀上挑戰(zhàn)權(quán)威。

　　通過歷史的回顧，我們清楚的看到了我們民族高度的智慧和創(chuàng)造能力，也看到了物理界的先輩們?yōu)橹袊�物理發(fā)展的那種不畏艱險、愛國奉獻(xiàn)、堅忍不拔、求實創(chuàng)新的精神。這些是我國物理界的最寶貴的財富。我們一定要在國家科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下，努力營造唯真求實的氛圍，繼承先輩們獻(xiàn)身科學(xué)、開拓創(chuàng)新的精神，蕩滌一切消極因素，充分發(fā)揮中華文化固有的智慧和創(chuàng)造能力，肩負(fù)起繁榮中國物理學(xué)，趕超世界先進(jìn)水平的重任，努力使我國從一個物理學(xué)的大國變成一個的物理學(xué)的強國�。ü饷魅請螅�

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