“乌云复乌云”，现代物理学发展路在何方

点击：  作者：中科院理论物理所    来源：中国科学院理论物理研究所 微信号  发布时间:2021-03-11 09:23:24

 

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，光明网专访了中科院院士、中科院理论物理研究所研究员蔡荣根。

 

 

Q1：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。

 

Q2：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。

 

Q3：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。

 

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