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对话科学家|“乌云”复“乌云”,现代物理学发展路在何方?

来源:光明网2021-02-24 13:54

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  编者按:二十世纪被称为物理学的世纪。十九世纪末的“两朵乌云”在二十世纪变成了两大成就:量子论和相对论,大师频出,物理学备受关注。二十一世纪初的物理学天空也有“两朵乌云”——暗物质和暗能量,然而,这两朵乌云何时才能消散似乎变得遥不可及,能够被全体人民普遍知晓的物理学大师名字似乎也没有了。现代物理学发展放缓了吗?未来发展路在何方?为此,我们专访了中科院院士、中科院理论物理研究所研究员蔡荣根。

对话科学家|“乌云”复“乌云”,现代物理学发展路在何方?

  现代物理学的大厦是否已经完成?

  蔡荣根:二十世纪初的时候,物理学家们认为物理学大厦已经完备,但是当时普朗克说还有“两片乌云”,一个是量子力学,另一个是相对论。量子力学和相对论是二十世纪物理学的两大成就,现在的所有的科学技术,都建立在量子力学和相对论上。

  经过一个世纪的发展,物理学尽管取得了巨大的成就,但是现有的理论远远不是完备的,还有许多新的重要的问题,还有待人们回答。比如说现在我们经常说的暗物质、暗能量,是二十一世纪物理学天空上的“两片乌云”。那么,一旦这“两片乌云”取得突破,物理学又会进入新的一个高度。

  现在理论物理学的前沿体现在哪些方面?

  蔡荣根:物理学的前沿按照几个方向发展,一是更广的尺度,比如说宇宙的尺度,即研究宇宙学规律,包括宇宙的起源、演化、和它的命运;还有就是更小的尺度,微观的层次,比如粒子物理的前沿,甚至超越粒子物理的前沿;还有就是更复杂的体系,按照物理学的发展就是,在极端条件下的物理学规律的寻找

  对于像理论物理这样基础学科的发展,您有哪些建议?

  蔡荣根:理论物理是自然科学的理论基础,所以理论物理是基础科学里面非常重要的部分。理论物理的发展历史告诉我们,发展理论物理要遵循理论物理这个学科本身的发展规律。它的组织模式,跟其他的一些学科是不太一样的,更注重于个人的创造,这需要宽松氛围的讨论。现在国家也在重构创新体系,像国家实验室、国家重点实验室、国家基础科学研究中心。我认为理论物理像基础数学一样,适合基础科学研究中心这样的模式。理论物理需要稳定的长期的支持,这是非常重要的,因为只有在稳定长期的支持下,科学家才能够,潜心于一些重要的核心问题上开展集体攻关研究。现在过度的竞争,消耗了大量的时间,不利于这个学科的发展。

  监  制:齐 芳 战 钊

  采  访:徐 畅 王 倩

  制  作:宋雅娟 肖春芳 王 倩

  技术支持:光明网科普事业部

[ 责编:涂子怡 ]
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