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《中国何以成就自己的牛顿》 今年是国际物理年，物理学界开始行动。 在这国际物理年里，作为相对论的“质疑、挑战、否定、突破、超越”者，在纪念爱因斯坦的今天，在此发表新作一篇，从另一个侧面来以推动物理学，特别是中国理论物理研究的发展： ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 中国何以成就自己的牛顿 2005年是国际物理年，在这关键的历史时期，中国的理论物理如何与国际接轨并崭露头角或领军潮流，无疑是中国物理界必然要关注与关心的课题。 众所周知，物理学是现代工业文明的基础科学，也是现代科学技术发展的基础。物理学的典型代表是牛顿、爱因斯坦等。前者以创建经典力学和光学等基础理论著称，后者以举世瞩目的相对论而光彩夺目。 现代物理学300多年的发展史历程，总是以欧美的学者为领路人，就是每年一度的诺贝尔奖（特别是物理学奖），尽管过去共有六个华人获得过此奖，但是至今也没有一个真正的中国公民获得过科学界的这个世界最高荣誉。因此，在现代物理学领域，作为东方文明古国的中国，始终处于落后、学习与追赶的被动局面。盼望早日有华人物理大师在世界科学舞台上开创新篇并引领潮流，是正在强大的中华民族内心深处的一个梦想。 然而，什么样的物理学家能够称得上是物理学中的大师呢？不管怎样，无论是谁，当他的物理理论能够与牛顿、爱因斯坦的理论比美，甚至于在一定程度上超越他们的思想和理论，那么，这样的物理学者无疑有可能成为世界物理学领域中的现代大师。 进一步地，什么样的物理理论与发现或发明能够等同与超越牛顿或爱因斯坦的理论呢？诚然，如果某一个人在物理学上的学术理论，一方面能够轻松地超越相对论，另一方面却能够把牛顿的三大定律统一于一个定律并揭示其深刻的物理本质，再一方面又把物理学中对能量的三个不同形式的描述方式（动能、动量、质能定理）统一为一个定律并揭示其深刻的物理本质的话，那么他的理论无疑可以是经典力学三百多年来的一个伟大跨越和历史的里程碑。 在1978年的中国大地上，曾经诞生过一个世界级的数学家陈景润，他以刊登在国内数学杂志上的一篇世界前沿性的求证哥德巴赫猜想（1+2）的论文，从而开放出一朵光辉灿烂并永远鼓舞人心的科学探索的花朵，为当时中国的科学春天的到来增加了勃勃生机和无限希望。相比之下，在物理学的基础理论方面，中国的理论物理与世界的接轨是缓慢的，整体意识是狭隘的，创新的足迹是蹒跚的，运作的手法是封闭的。特别是在国内最高级别的专业杂志上发表学术论文，还必须要作者单位出具证明，以及十位同行科学家的名单等等苛刻条件。难道计划制、审批制、学术研究的“专利制”真能成就世界一流的科学家？可是，诺贝尔、爱迪逊、牛顿、焦耳、法拉第、麦克斯韦等大师们的学术成果都不是在学术体制的计划审批制方式下产生的。中国的科学研究制度为何在21世纪里还要继续作茧自缚？ 就中国现今在基础科学方面的发展情况而言，思想僵化、墨守成规、视野狭窄、小心跋涉的现象仍在继续。因此，即使有超越时代的领先科技理论问世，往往也难以得到公正的、公平的待遇。同时，国内目前对前沿科学理论成果的评审、鉴定、发表、宣传的特权与谨慎，可能更是难以发现与推举出划时代的杰出篇章，这也是导致人才滚滚外流的一个不可否认的因素。应该说，开明的学风问题，创新的宽松环境，是中国科技领域里一个事关大局的现实课题，也是事关生存与发展、繁荣与强大的重要问题。 就中国理论物理现实的情况而言，通过网络的普及而带来的物理学的现代信息化的学术讨论和交流活动的频频开展，一些创新的意识与研究成果不断地涌现，那些敢于挑战权威的思想与实践成果层出不穷。现实的情况是人们已经目睹了来自学术机构之外的一系列世界一流的学术成果在英特网上展现与对撞和交织。这一现象直接告诉人们的信息是：当今的中国基础学科领域并不缺乏物理大师级的种子选手以及诞生的机遇，恰恰缺乏的是大师级的开明的理念和创新发展与挑战突破的气概而构成的学术氛围和客观环境。 可见，随着国际物理年序幕的缓缓开启，中国在世界理论物理领域的发展强大，不仅需要划时代的胆略和勇气的强烈冲击，更需要敏锐判断能力的高瞻远瞩和前沿性突破的宏韬伟略，否则，在这历史的转折关头及其之后，可能将永远也成就不了半个“牛顿”的业绩。
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回复:马大猷：学习爱因斯坦 深入思考 大胆设想 转贴，自中国科学院网站  http://www.cas.ac.cn/html/Dir/2005/04/19/7659.htm>
马大猷：学习爱因斯坦 深入思考 大胆设想 2005年是联合国大会通过的“国际物理年”，纪念伟大的物理学家爱因斯坦在1905年做出3项伟大成绩100周年。 爱因斯坦于1900年在苏黎世联邦工业大学毕业，为了生活做了专利所的小职员。他认为当时的物理学家“欠缺深度”，就利用工作余暇自己研究物理学。他的研究工作除了狭义和广义相对论之外，还涉及量子力学和统计力学，化学和生物技术也得益于爱因斯坦关于分子和分子运动的见解。 在这奇迹的一年(1905年)中，爱因斯坦的贡献足以和牛顿在1665年和1666年发明微积分、万有引力和颜色理论相媲美。1905年3月17日他完成了《关于光的产生和转化的一个启发性观点》的论文，第一次肯定地提出光量子、粒子的波粒二象性和有关光电效应的方程，符合实验结果。同年5月11日他完成了第二篇论文《关于热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》，推进了布朗运动和分子存在的观点。同年6月30日爱因斯坦提出有关狭义相对论的第一篇论文《论动体的电动力学》，断言光速不变。到9月27日又提出另一篇《物体的惯性是否决定其内能？》，这就是他的著名公式E=mc2的来源。这都是刊登在德国著名的物理期刊上。此外，这一年他还有一篇于4月30日完成的论文：《分子大小的新测定》。这真是伟大!一年5篇论文，3个划时代的问题，真是了不起! 过去几百年，牛顿以其准确的数学术语审查了已知物质世界的所有现象，使物质世界对人类可知。物质世界为因果论所统治：有因必有果，有果必有因。爱因斯坦的狭义相对论假设指出，仅靠对外部世界的近距离观察，也许无法掌握自然界的伟大真理；相反，科学家有时应该从他们的思想出发，创造出只有在未来才能得到实验验证的假设和逻辑系统。这就是，未做实验，先得结果。这种认识大大开阔了科学家的思路，这种理论促进了科学的发展，有助于推进人类工业和健康的新机器的发明。结果，20世纪的科学技术进步和工业发展超过以往几个世纪。 据估计第二次世界大战至今的经济发展中，科学技术的贡献约占一半，日本可能更高些，我国也许只有20%。物理学是多科技术的基础，所以在我国物理和工业的努力空间还很大。爱因斯坦1905年的伟大成就固然使我们羡慕，他的研究工作方法更值得我们学习，以加快我国物理科学和工业发展，使我们赶得更快些。 爱因斯坦的研究工作成功方法何在？就是深入思考和大胆设想!深入思考非常重要，一些科学家往往不加重视，甚至想都不想，就开始数学分析或实验，这可能会失去主要目标。1901年，爱因斯坦就认为当时的物理学家“欠缺深度”，他不赞成对科学问题急急做数学处理或实验，而是对问题首先深思熟虑，有了深入了解再去处理。在处理过程中必要时大胆提出自己的设想或假设以解决问题。他用了几年业余时间深入思考和假设，到1905年做出划时代的伟大贡献。 对我国科学家来说，深入思考不成问题，因为一般科学家和技术家对自己的专业都很熟悉，了解其发展情况。大胆设想则是关键，中国知识分子向来尊重长者，尊重权威，提出自己的设想的确需要非常大胆。很多人一般不敢或不愿提出自己的见解，更不用说革命性的见解了。这种现象需要彻底改变，否则不能取得重要成绩。科学研究就是竞争，没有竞争，科学没有进步!另一方面，也要了解就是革命性的见解也并非是难的不得了的事。以爱因斯坦的特殊相对论为例。他年轻时，常常幻想追逐光线。爱因斯坦后来回忆：“在16岁时，曾想过如果跑得快，能追上光的话，光就会像是在空间固定波形的电场和磁场。”爱因斯坦也看到“这种现象似乎不可能存在”。10年后，这个见解就开花结果，形成特殊相对论，推翻了古代时空观念，构成现代物理学的基础。想到追光，又看到不可能追上光，更深入一步就能设想到光速不变，但一般人都“不敢越雷池一步”，不敢想!这就需要勇气!主要是不受现有理论、习惯或经验的束缚，要自由设想甚至猜想，但不可幻想。 爱因斯坦早在《物理学的进化》一书中就说过，“提出一个问题比解决一个问题更为重要。因为解决一个问题也许是一个数学上或实验上的技巧，而提出新的问题、新的可能性，从新的方向看旧问题，则需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步”。新的问题主要来自科学家或技术家的求知欲、好奇心或兴趣，实际需要解决的问题也必须要经科学家变成科学问题。所以科学家和技术家是提出和解决新科学问题的主要人物，是科学技术进步的真正主角，解决科学问题必须依靠科学家! 科学研究，科学家必须全神贯注、深入思考、破除迷信、大胆设想、发挥创造性和想象力，做出重大成绩，甚至原来都没有想到的成绩!这就需要有学术自由，否则，都是科学匠，还能有什么创新、什么发展？科学家在其研究工作范围内应该完全有自由决定工作计划，选择问题，决定研究路线、实验方法等等，在工作中不受任何干扰。科学家对科学和对科学研究的兴趣、热爱和责任心则是科研必需的。 科学领导的主要责任是尽量使科学工作做出成绩，出成绩、出人才就是科学领导的成绩。科学领导除搞好科技人员的工作条件和生活环境外，不应向科技人员提烦琐要求，只要求研究工作年度报告；负责对单位和每个科学家的研究工作的水平以及奖惩、升降等的评议工作；组织学术讨论会、学术会议；收集与本单位有关的问题和重大问题供参考。评议工作应一律请较高水平科学家匿名进行，以业绩为唯一标准。但最主要的问题是开放，要保证学术自由，使科学家能自由发挥，达到最高水平。否则，科技前沿，自主产权，都只是空论。科技工作的开放已刻不容缓。 |