第五、新儀器的發(fā)明為當(dāng)代科學(xué)打開了新的窗口。人類最早的時候是用肉眼來觀察周圍世界的，后來出現(xiàn)了光學(xué)望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡，他們在20世紀(jì)分別發(fā)展成為射電望遠(yuǎn)鏡和電子顯微鏡，一個是宏觀觀測，觀測宇宙空間，一個是微觀觀測，深入觀測生命現(xiàn)象和分子構(gòu)造，觀測物質(zhì)的分子原子結(jié)構(gòu)，甚至人們還想深入到原子內(nèi)部，這就不是顯微鏡可以看到的，因此發(fā)展了粒子加速器，發(fā)展了超級的計算機(jī)�？茖W(xué)家們依靠放射性物質(zhì)和來自宇宙空間的高能粒子，對一些原子核內(nèi)部的物質(zhì)特性進(jìn)行探索，加速器的發(fā)明使人類深入到微觀的粒子世界，發(fā)現(xiàn)了μ介子，π介子和K介子等重要粒子。加速器的發(fā)明和發(fā)展也經(jīng)歷了差不多70年左右時間的努力。自加速器產(chǎn)生了π介子以后，許多新粒子接連被發(fā)現(xiàn)，1960年又發(fā)現(xiàn)了一批被稱之為共振態(tài)的粒子，正是在這些粒子的分類研究基礎(chǔ)上，建立了夸克模型，并且不斷驗證和完善，推動了基本粒子的標(biāo)準(zhǔn)模型的建立和完善。在加速器原理的基礎(chǔ)上，發(fā)展起來的同步輻射裝置和自由電子激光裝置，作為可調(diào)光源在基礎(chǔ)科學(xué)研究和工業(yè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用�，F(xiàn)在，我們國家除了北京對撞機(jī)作為同步輻射光源使用以外，我們也有科大的專用同步輻射光源，也有正在建設(shè)新一代的上海同步輻射光源。

　　電子數(shù)字計算機(jī)對于物理學(xué)研究來說，我看有兩方面的意義：一方面是面對沒有解析解的無理方程現(xiàn)在可以用計算機(jī)實現(xiàn)數(shù)值解；另外一方面，對實際上不能實現(xiàn)的某些設(shè)想的實驗，可以先由計算機(jī)來進(jìn)行模擬，因此在原有的實驗方法和理論方法之外，物理學(xué)又獲得了一種新的方法，數(shù)學(xué)實驗，數(shù)學(xué)實驗是一種介于經(jīng)典演繹法和經(jīng)典實驗方法之間新的科學(xué)探索的方法，其實質(zhì)是對于客觀現(xiàn)象進(jìn)行實驗，它并不是對客觀現(xiàn)象進(jìn)行真正的實驗，而是對它們的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行驗證和實驗。數(shù)學(xué)模擬包括四個基本方面：一個是建立對象的數(shù)學(xué)模型，擬定分析模型的數(shù)值方法，編制實現(xiàn)分析方法的程序，在電子計算機(jī)上執(zhí)行程序。數(shù)學(xué)實驗使得物理學(xué)最終形成了實驗物理、理論物理和計算物理三足鼎立的格局，但是光靠計算是計算不出真理來，計算物理最后的結(jié)果，還是要通過實驗物理進(jìn)行驗證，還要尋求更加精確的理論構(gòu)造，這是無疑的。

　　在科學(xué)已經(jīng)越來越依賴于研究手段的今天，實驗手段的進(jìn)步不僅可以有助于理論突破，甚至可以打開新的窗口，改變科學(xué)家的思路，開辟新的研究領(lǐng)域，任何輕視實驗手段和方法的思想，都可能使科學(xué)處于停滯和陷于困境。這也是為什么在理論物理取得巨大成就的今天，人們還要耗費巨資，去制造對撞機(jī)，去制造天文望遠(yuǎn)鏡，去制造聚變實驗裝置，去制造一個又一個有巨大分辨率的電子計算機(jī)等等。