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物理之光照耀华夏文明

2005-07-22科学网本文被阅读过9655次[推荐][打印][保存][大字体][中字体][小字体]

    在日前于清华大学举行的2005世界物理年学术报告会上,陈佳洱院士满怀热情地对我国数千年的物理学发展历程进行了回顾和展望。

    古代物理学研究不输今人

    陈佳洱从中国古代文明中的物理之光谈起。他说:“在16世纪之前相当长的一个时期,中国科技得以领先世界,对物理现象及其规律的研究和应用在其中起了十分重要的作用。”陈佳洱列举了我国古代众多的科学成就:公元前13世纪用甲骨文在世界上最早记录超新星爆发事件;张衡研制出浑天仪;与农业经济相结合创造出农历并沿用至今;《墨经》中对几何光学现象早有相当完整的表述,发现了小孔成像,发展了金属放大镜技术;在杠杆原理、静力平衡原理以及秤量工具和建筑结构等方面也早有建树。陈佳洱还特别提到了湖北随县出土的曾侯乙编钟,这组青铜编钟是古代声学的杰作,音域宽广,音高几乎与现代器件一致,延音短,能演奏旋律快的音乐,钟上突起的钟枚起到滤波的作用,使音质更为优美,无论是中国民乐还是西方交响乐都能演奏。

    近代物理学艰辛创业

    但为何中国近代物理学起步要比西方晚200多年?陈佳洱分析说:长期封建统治下的伦理道德与文化观念不利于近代科学的萌发;而清朝“闭关锁国”政策阻止西方近代科学的传入;另外,我国的传统文化比较讲究实用,缺乏科学探索和建立理性思维体系的动力。

    陈佳洱说,我国的近代物理是在苦难中艰辛创业的。1919年的五四运动高举“科学、民主”的大旗,许多在欧美学有所成的先辈毅然回国,投身中国物理教育与研究。1919年我国首次在北京大学设立物理学系,何育杰、丁燮林、饶毓泰、吴大猷等先后任主任,开设完整的本科课程和实验;1925年清华成立大学部,梅贻琦、叶企孙等先后任主任并陆续延聘吴有训、周培源、赵忠尧等教授大力建设实验室。同期,胡刚复、严济慈等在南京大学、东南大学、中央大学等大学建立物理教育中心。1930年前后,全国有20多所高等院校设物理系。其中北大、清华、浙大、中大、燕京等若干大学已开展物理学研究。1928年中央研究院物理研究所于上海成立;1929年北平研究院物理所成立。中国物理学会于1932年8月23日在清华大学诞生。

    八年抗战中,各地区的教育和研究机构被迫西迁,在极端艰难困苦的条件下,坚持物理教学和研究。周培源关于湍流模式理论的奠基性工作、王淦昌提出的中微子探测方法、吴大猷的《多原子分子结构和振动光谱》专著、王竹溪和汤佩松关于植物细胞水势的研究等,都是当时具有国际影响的成果。西南联大等高校还培养出以杨振宁、李政道、黄昆为杰出代表的一批优秀学者。

    物理学获得新生

    陈佳洱说,新中国成立后,物理学得到了蓬勃的发展。数十个大学开设了物理系和研究机构。一批海外学有所成的物理工作者回来参加祖国建设,并成为中坚力量。1951年8月,中国物理学会第一届全国会员代表大会召开,选出周培源和钱三强分别任正副理事长,全国会员总数达到1226人。科学家们在物理学基础前沿领域做出了一批重要的工作,例如王淦昌在杜布纳联合核子研究所发现反希格马负超子、周光召在基本粒子研究中提出螺旋态并证明赝矢量流部分守恒、朱洪元等人提出的基本粒子层子模型等,都为中国物理学在国际上争得一席之地做出了重要贡献。尤其是上个世纪50年代后期,许多优秀的物理工作者投入到“两弹一星”的研制工作中去,依靠自主创新,用较少的投入和较短的时间突破原子弹、氢弹和人造卫星等尖端技术,取得了举世瞩目的成就。

    中国物理学迎来春天

    “改革开放、科教兴国带来了中国物理学研究的春天。”

    陈佳洱说:科教兴国以来国家对基础科学的投入平均年增长高于22%。近10年来获得物理学博士的人才达4500余人,物理学科的国家杰出青年150余人,优秀创新群体7个。物理学会每两年一次举办以我国著名物理学家胡刚复、饶毓泰、叶企孙、吴有训、王淦昌命名的物理奖推荐和评选活动。国家对很多重大的科学工程进行了建设,如北京高能正负电子对撞机、合肥国家同步辐射实验室、兰州重离子加速器等。“中国物理学会秋季学术会议”已成为研讨国内物理界热点课题、发表最新研究成果的高级“品牌”会议。很多国际物理学术会议也相继在国内召开。

    有利的科学环境,激励物理学人奋起直追。陈佳洱说,我国每年发表的SCI论文数大幅上升,做出了很多具有国际水平的成果。如:τ轻子质量的精密测量证明了它的确具有与电子相同的性质,在兰州重离子加速器上合成了25种新核素,SARS病毒主蛋白酶的结构与功能研究,自由空间量子通讯研究,超导转变温度随薄膜厚度的振荡现象,飞秒激光在大气传输中的奇异现象,扭秤调制法检验光子静止质量上限,细胞周期网络的动力学性质研究等等。

    新机遇和新挑战

    在报告的最后,陈佳洱呼吁物理学工作者抓住新一轮物理革命涌动的机遇,为赶上国际先进水平努力奋斗。他说:“从微观到宇观的各个尺度,以我们现在的认识还不能理解的现象和问题大量涌现。而各种跨学科的研究,特别是生命科学和信息科学的崛起,如纳米、生物、信息、认知技术的汇聚和发展都呼唤着物理学发展新思想、新理论和新设备、新方法。此外,人类社会在可持续发展上所面临的严重挑战,包括能源、环保、人口健康和自然灾害预测等也都要求物理学提供应对这些挑战的科学基础。”

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