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杨振宁:过去120年伟大的科学成就都是从基础科学开始的
2019-09-10
科技日报

  9月9日,中国科学院与德国国立科学院(Leopoldina)联合举办的第一届双边研讨会在中国科学院大学雁栖湖校区开幕。诺贝尔奖得主杨振宁作了题为“科学与未来”的主旨报告。

  为了聆听杨振宁的报告,不少学生提前3个多小时就来排队。报告开始前,虽然他还没有走上讲台,但听众席早已响起热烈的掌声。不一会,今年97岁高龄的杨振宁在校领导的搀扶下,手持拐杖,走上讲台,他精神很好,笑容满面。

  在过去的120年里,科学改变了人类的生活,改变了人类的命运。杨振宁在报告中指出,这些革命性的变化源于三种新技术:电的使用、电磁波的使用以及现代计算机。

  从灯泡、烤面包机到5亿瓦特的巨型发电机,人类再也离不开电了。广播、电视、光缆、因特网、智能手机等等也都离不开电磁波。

  而这两项新技术都源自于简单的实验。

  正是英国物理学家、数学家麦克斯韦预言了电磁波的存在。这种理论预见后来得到了充分的实验验证。他为物理学树起了一座丰碑。造福于人类的无线电技术,就是以电磁场理论为基础发展起来的。

  麦克斯韦大约于1855年开始研究电磁学,在潜心研究了法拉第关于电磁学方面的新理论和思想之后,坚信法拉第的新理论包含着真理。于是他抱着给法拉第的理论“提供数学方法基础”的愿望,决心把法拉第的天才思想以清晰准确的数学形式表示出来。

  1873年,麦克斯韦的《论电和磁》出版,被尊为继牛顿《自然哲学的数学原理》之后的一部最重要的物理学经典。麦克斯韦也被普遍认为是对物理学最有影响力的物理学家之一。没有电磁学就没有现代电工学,也就不可能有现代文明。

  “麦克斯韦是一个虔诚的宗教徒。我想知道,在这个重大的发现之后,他是否在祈祷中请求上帝宽恕,因为他揭露了上帝最大的秘密之一?”杨振宁打趣道。

  第三项给世界带来革命性变化的新技术是现代计算机。

  1946年,世界上第一台现代电子计算机埃尼阿克(ENIAC)在美国宾夕法尼亚大学诞生,这是由17,468根真空管(电子管)、7,200根晶体二极管构成的大型机器,占地面积约170平方米。

  而后,在基础科学中有一个奇妙的发现:半导体。它被用来缩小电脑的尺寸,从IBM 701到个人电脑,再到笔记本电脑,最后到智能手机。“半导体的发明是基于基础物理学的一场革命。”杨振宁强调。

  报告中,杨振宁专门提到了量子理论。他表示,我们有理由相信量子理论也适用于未来的科学。最后,杨振宁总结道:“因此,过去120年科学的伟大成就都是从基础科学开始的。”

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