路在何方|对话科学家|“乌云”复“乌云”,现代物理学发展路在何方?

编者按:二十世纪被称为物理学的世纪 。 十九世纪末的“两朵乌云”在二十世纪变成了两大成就:量子论和相对论 , 大师频出 , 物理学备受关注 。 二十一世纪初的物理学天空也有“两朵乌云”——暗物质和暗能量 , 然而 , 这两朵乌云何时才能消散似乎变得遥不可及 , 能够被全体人民普遍知晓的物理学大师名字似乎也没有了 。 现代物理学发展放缓了吗?未来发展路在何方?为此 , 我们专访了中科院院士、中科院理论物理研究所研究员蔡荣根 。

路在何方|对话科学家|“乌云”复“乌云”,现代物理学发展路在何方?
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现代物理学的大厦是否已经完成?
蔡荣根:二十世纪初的时候 , 物理学家们认为物理学大厦已经完备 , 但是当时普朗克说还有“两片乌云” , 一个是量子力学 , 另一个是相对论 。 量子力学和相对论是二十世纪物理学的两大成就 , 现在的所有的科学技术 , 都建立在量子力学和相对论上 。
经过一个世纪的发展 , 物理学尽管取得了巨大的成就 , 但是现有的理论远远不是完备的 , 还有许多新的重要的问题 , 还有待人们回答 。 比如说现在我们经常说的暗物质、暗能量 , 是二十一世纪物理学天空上的“两片乌云” 。 那么 , 一旦这“两片乌云”取得突破 , 物理学又会进入新的一个高度 。
现在理论物理学的前沿体现在哪些方面?
蔡荣根:物理学的前沿按照几个方向发展 , 一是更广的尺度 , 比如说宇宙的尺度 , 即研究宇宙学规律 , 包括宇宙的起源、演化、和它的命运;还有就是更小的尺度 , 微观的层次 , 比如粒子物理的前沿 , 甚至超越粒子物理的前沿;还有就是更复杂的体系 , 按照物理学的发展就是 , 在极端条件下的物理学规律的寻找
对于像理论物理这样基础学科的发展 , 您有哪些建议?
蔡荣根:理论物理是自然科学的理论基础 , 所以理论物理是基础科学里面非常重要的部分 。 理论物理的发展历史告诉我们 , 发展理论物理要遵循理论物理这个学科本身的发展规律 。 它的组织模式 , 跟其他的一些学科是不太一样的 , 更注重于个人的创造 , 这需要宽松氛围的讨论 。 现在国家也在重构创新体系 , 像国家实验室、国家重点实验室、国家基础科学研究中心 。 我认为理论物理像基础数学一样 , 适合基础科学研究中心这样的模式 。 理论物理需要稳定的长期的支持 , 这是非常重要的 , 因为只有在稳定长期的支持下 , 科学家才能够 , 潜心于一些重要的核心问题上开展集体攻关研究 。 现在过度的竞争 , 消耗了大量的时间 , 不利于这个学科的发展 。
【路在何方|对话科学家|“乌云”复“乌云”,现代物理学发展路在何方?】监制:齐 芳 战 钊
采访:徐 畅 王 倩
制作:宋雅娟 肖春芳 王 倩
技术支持:光明网科普事业部
[责任编辑: 涂子怡 ]

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