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2005世界物理年科普系列報(bào)告會(huì)(第四場)

中國科學(xué)院基礎(chǔ)局局長張杰院士介紹世界物理年背景 

主持人:
各位院士,各位來賓,各位老師,各位同學(xué),上午好。

  今天是我們國際物理年第二場科學(xué)家與青少年的報(bào)告會(huì)。首先請?jiān)试S我介紹一下今天出席報(bào)告會(huì)的各位院士、專家和領(lǐng)導(dǎo)來賓。中國科學(xué)院交叉學(xué)科理論研究中心于淥院士。中國科學(xué)院物理研究說楊國楨院士。中國科學(xué)院基礎(chǔ)局局長張杰院士。北京青少年科技俱樂部活動(dòng)委員會(huì)主任王綬管院士。中國科學(xué)院院士工作局副局長陳丹。出席今天報(bào)告會(huì)的還有各學(xué)校的老師。

  同學(xué)們,作為世界物理年的一項(xiàng)活動(dòng),中國科學(xué)院數(shù)學(xué)物理學(xué)部、北京青少年科技俱樂部活動(dòng)委員會(huì)和中國物理學(xué)會(huì)聯(lián)合舉辦了2005世界物理年科普系列報(bào)告會(huì),同時(shí)也是科協(xié)青少年部舉辦的2005年科技周活動(dòng)的一個(gè)項(xiàng)目。今天活動(dòng)的內(nèi)容有兩項(xiàng),第一,科學(xué)名家講座。第二,世界物理年科學(xué)家與青少年對話。

  首先第一個(gè)內(nèi)容是科學(xué)名家講座。今天我們邀請了于淥院士、楊國楨院士做報(bào)告,參加的聽眾有科技俱樂部基地學(xué)校和一些外校的老師們和同學(xué)們。我們熱烈的歡迎科學(xué)家和各位老師、同學(xué)的到來。

張杰:
  今天非常榮幸跟我最尊敬的幾位長輩一塊跟同學(xué)們紀(jì)念世界物理年。我的研究單位是中科院物理研究所。今天我主要是給大家介紹一下世界物理年和2005世界物理年科普系列報(bào)告會(huì),相當(dāng)于做這兩個(gè)名詞解釋。

  1905年是整個(gè)人類發(fā)展史上的奇跡年,在這一年剛剛26歲的愛因斯坦寫出了五篇論文,而這五篇論文整個(gè)改變了人類文明的進(jìn)程。

  因?yàn)檫@五篇論文,后面產(chǎn)生出了量子力學(xué)和相對論。量子力學(xué)和相對論的建立,是物理學(xué)史上具有劃時(shí)代意義的里程碑,是20世紀(jì)最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn),是人類智慧的結(jié)晶,是科學(xué)原創(chuàng)的杰出成就和體現(xiàn)。同時(shí)使我們對物質(zhì)世界的認(rèn)識建立在嶄新的時(shí)空觀念上,從而不但為現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),也為我們一百年來科學(xué)技術(shù)起了奠基的作用,對整個(gè)人類的文明和進(jìn)步起到了前所未有的推動(dòng)作用。

  可以說整個(gè)上個(gè)世紀(jì)四大發(fā)明,其實(shí)就是建立在這兩大理論基礎(chǔ)上的。而這兩大理論的基礎(chǔ)就是在1905年愛因斯坦的五篇論文,已經(jīng)奠定了這個(gè)基礎(chǔ)。我們今天所看到的原子能以及半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)、激光器,實(shí)際上都是起源于這兩個(gè)基本理論。原子能是非常有用的,除了國防以外,現(xiàn)在對能源起非常重要的作用,還有生物技術(shù)。半導(dǎo)體也是一樣,現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)、通訊、電子工業(yè)、軍事,都是非常有用的。計(jì)算機(jī)就更有用了,每個(gè)人在家里,包括今天的上網(wǎng),都是當(dāng)年愛因斯坦在1905年就給我們奠定的基礎(chǔ)。

  激光器,我對這個(gè)有特殊感情的,因?yàn)槲易约鹤鲞@方面的研究,除了國防、科研、信息、工業(yè)加工、醫(yī)療以及我們平常每天在家里放的CD、VCD,其實(shí)都是和激光有關(guān)的。

  物理學(xué)是一個(gè)對人類智慧最大的挑戰(zhàn),同時(shí)可以讓我們盡情地發(fā)揮人類智慧的學(xué)科。物理學(xué)的發(fā)展,推動(dòng)了整個(gè)世界的文明和進(jìn)步。

  為了紀(jì)念這個(gè)偉大成就一百周年,全球的物理學(xué)界一致呼吁,將2005年定為“世界物理年”。歐洲的物理學(xué)會(huì)在2000年首先提出了這個(gè)倡議,2002年國際純粹與應(yīng)用物理聯(lián)合會(huì)第24次全體大會(huì)通過了這個(gè)倡議。2003年聯(lián)合國教科文組織第32次會(huì)議支持了這個(gè)倡議。2004年6月10號,聯(lián)合國第58次會(huì)議通過,將2005年定為“世界物理年”。

  宗旨是展示物理學(xué)在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、文化等方面的重要作用,在全球范圍內(nèi)爭取公眾對物理學(xué)的信念,推動(dòng)物理學(xué)教育,培養(yǎng)物理學(xué)人才,使物理學(xué)在21世紀(jì)得到全新的發(fā)展。

  物理學(xué)的進(jìn)步對人類文明的發(fā)展進(jìn)程有非常大的影響。物理學(xué)的定義是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其相互作用的學(xué)科,是自然科學(xué)和許多高新技術(shù)的基礎(chǔ),也是一項(xiàng)激動(dòng)人心的智力探險(xiǎn)活動(dòng),對人類文明做出了巨大貢獻(xiàn)。

  物理學(xué)拓展了我們認(rèn)識自然的疆界,深化了我們對其它學(xué)科的理解。今天的物理學(xué)與其它學(xué)科的交叉,更加深刻和廣泛,為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、地學(xué)、農(nóng)學(xué)等提供了探測手段和研究方法,促進(jìn)了天文、材料、能源、信息等學(xué)科的發(fā)展。物理學(xué)的進(jìn)步對于社會(huì)發(fā)展和人類生活的改善有著不可估量的作用。

  “2005年世界物理年科普系列報(bào)告會(huì)”的原因,是為進(jìn)一步宣傳物理學(xué)對人類社會(huì)的影響,促進(jìn)物理學(xué)的研究和人才培養(yǎng),在全社會(huì)營造學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的氛圍,普及科學(xué)知識,傳播科學(xué)思想和科學(xué)方法,弘揚(yáng)科學(xué)精神,提高社會(huì)公眾的科學(xué)素養(yǎng),由中國科學(xué)院數(shù)學(xué)物理學(xué)部、北京青少年科技俱樂部活動(dòng)委員會(huì)和中國物理學(xué)會(huì)共同主辦“2005世界物理年科普系列報(bào)告會(huì)”,這既是世界物理年在中國的活動(dòng)內(nèi)容之一,也是科學(xué)與中國院士專家巡講團(tuán)和北京青少年科技俱樂部活動(dòng)委員會(huì)科學(xué)名家講座的一部分。

  希望通過組織這樣一系列的科普報(bào)告活動(dòng),能夠進(jìn)一步激發(fā)同學(xué)們熱愛科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣,促進(jìn)同學(xué)們更深刻地認(rèn)識科學(xué)、領(lǐng)悟科學(xué),幫助同學(xué)們增長科學(xué)知識,提高科學(xué)素養(yǎng),并引導(dǎo)同學(xué)們從“走近科學(xué)”進(jìn)而“走進(jìn)科學(xué)”。

  在我小的時(shí)候經(jīng)常會(huì)問到一個(gè)問題,就是長大了以后干什么,隨著時(shí)代的變遷,長大了以后干什么的答案一直在不斷變。我在很小很小的時(shí)候自己想干什么,將來長大了一定要當(dāng)科學(xué)家,做物理是很好的事情,立志要做物理。10、20年前,或者是20、30年前說長大了干什么,長大了要當(dāng)工人、農(nóng)民、解放軍,更近一點(diǎn)的說長大了干什么,長大了以后我要像比爾.蓋茨那樣掙大錢,F(xiàn)在我們是不是又回到了一個(gè)時(shí)候,物理學(xué)給人類社會(huì)帶來的作用既然這么巨大,我們實(shí)實(shí)在在的應(yīng)該想一想在座的同學(xué)們長大了要干什么,長大了還是要當(dāng)物理學(xué)家,因?yàn)槲锢韺W(xué)實(shí)際上對人類智慧最大的一個(gè)挑戰(zhàn),同時(shí)也是對人類的智慧最好的施展機(jī)會(huì)的學(xué)科,假如在座的各位認(rèn)為自己是聰明的,是能干的,物理學(xué)是最好的發(fā)揮聰明和才干的學(xué)科。

  1905年愛因斯坦似乎已經(jīng)把一切偉大的事情都做完了,我要再做物理的話,還有沒有事情可做?這個(gè)答案是肯定的,其實(shí)我們還有足夠多的問題留給同學(xué)們來做。

  首先,宇宙起源,F(xiàn)在的理論告訴我們整個(gè)宇宙起源于很多年以前的一次大爆炸,這其實(shí)就是一個(gè)理論。人類希望從實(shí)驗(yàn)上證實(shí)這一點(diǎn)。我們現(xiàn)在證實(shí)到了什么地方?現(xiàn)在大概證實(shí)到了在10的負(fù)16次方秒之后的事情,基本都得到了證實(shí)。但是更往前,在宇宙大爆炸的一剎那間,究竟是不是可以限制宇宙,還沒有得到證實(shí)。愛因斯坦建立的物理學(xué)的規(guī)律,在這一剎那都不是實(shí)用的,給我們提供了非常好的為這個(gè)難題奮斗終身的事情。

  另外一件事情,物質(zhì)本質(zhì),F(xiàn)在物理學(xué)家經(jīng)過幾百年的研究,已經(jīng)知道了平常的世界由分子、原子、原子核、質(zhì)子、電子、夸克組成,但是現(xiàn)在仍然有很多問題,比如夸克為什么不能單獨(dú)存在,另外夸克有沒有結(jié)構(gòu),以及物質(zhì)的質(zhì)量是如何產(chǎn)生的,這些都是留給我們的重大問題。

  更大的問題是人類自身,生命應(yīng)該是宇宙間的另外一個(gè)奇跡,生命究竟是怎么起源來的?人的進(jìn)化圖,我想起我在上大學(xué)學(xué)新概念英語,有一個(gè)圖,是倒過來的,猴子在給它的子孫講猴子是怎么進(jìn)化的,是從人逐漸變成猴子。地球的生命究竟從什么地方來的,生命體的物質(zhì)、能量、信息的轉(zhuǎn)換過程,這些問題最本質(zhì)來講都是物理問題。

  腦和認(rèn)知是更加復(fù)雜的問題,整個(gè)認(rèn)知的過程,包括認(rèn)知,腦子里的邏輯過程其實(shí)現(xiàn)在都不知道,究竟思維邏輯是一種數(shù)學(xué)邏輯還是量子邏輯,或者是第三種邏輯,這個(gè)問題的解決也是有待于在座的各位同學(xué)將來在學(xué)習(xí)和研究的過程當(dāng)中逐漸解開謎底。當(dāng)然這樣的問題還有很多很多,包括近幾年剛剛發(fā)現(xiàn)的,我們認(rèn)為對宇宙知道的很多,但是前幾年剛剛知道原來我們只知道宇宙的很小的一部分,更大的是暗物質(zhì)和暗能量,只占50%。

  報(bào)告最開始是愛因斯坦1905年的照片,這是愛因斯坦晚年的照片。愛因斯坦曾經(jīng)說過一句話,“想象比知識更加重要”。某種意義上說這是非常重要的,當(dāng)我們有了一定的知識以后,想象力對整個(gè)科學(xué)的發(fā)展將要起更加重要的作用。

  我很愿意用這張圖結(jié)束報(bào)告,這實(shí)際上是李政道先生在世界物理年4月15號在人民大會(huì)堂紀(jì)念大會(huì)上的幾句話。在月球上看地球,地球在太陽系是一個(gè)不大的行星,太陽在整個(gè)銀河系當(dāng)中也不是特殊的星,而整個(gè)銀河系在整個(gè)宇宙當(dāng)中也是非常渺小的。但是,因?yàn)閻垡蛩固乖谖覀冞@個(gè)小小的地球上生活過,所以我們這顆藍(lán)色的星球就比宇宙的其他部分更加有特色,同時(shí)它是唯一一個(gè)有智慧的星球,有人的道德,所以我們非常幸運(yùn),這個(gè)地球上愛因斯坦曾經(jīng)住過,使今天的文明和進(jìn)步產(chǎn)生了翻天覆地的變化。期待著下一個(gè)物理奇跡年在中國出現(xiàn),也非常希望愛因斯坦就是你們當(dāng)中的一個(gè)。謝謝大家。