◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.3322.org)(xys.freedns.us)◇◇   2005国际物理年:寻找第二个爱因斯坦?   □张小军   南方周末2005-01-27   1905年是科学史上较为特殊的一年,当时默默无闻的爱因斯坦发表的5篇论 文彻底改变了传统的物理学,也为造福后世的诸多技术奠定了基础。百年之后, 联合国通过大会决议将2005年定为国际物理年,以纪念这个“奇迹之年”。这一 年也恰逢爱因斯坦逝世50周年。   以物理的名义   2005年1月13日,在巴黎召开的国际物理年发起会议上,国际物理年在全球 正式启动。紧接着,1月19日,德国总理施罗德也宣布本国的“爱因斯坦年” (德、英等国把国际物理年直接命名为“爱因斯坦年”)开始。施罗德称赞爱因斯 坦“用他的思想给科学带来了彻底变革,并改变了世界”。   中国物理学会常务理事、中国科学院物理研究所研究员聂玉昕说:“把2005 年作为国际物理年有三个意义,纪念爱因斯坦,为物理学吸引人才,以及唤起社 会对物理学的关注。”   “国际物理年”最初被称为“世界物理年”。这个想法的提出可以追溯到欧 洲物理学会2000年12月于柏林召开的第3届世界物理学会大会。在这之后两年中, 欧洲物理学会开始寻求国际组织的支持,积极促成世界物理年活动。   2002年,这一倡议得到国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)第24次全体大会 的一致通过;在2003年召开的联合国教科文组织(UNESCO)全体会议第32次会议上, 表决通过了支持2005年为世界物理年的决议。   2004年5月17日,法国、巴西、英国、莱索托、摩纳哥和葡萄牙向联合国大 会递交联名信,要求有191个成员的联大会议讨论世界物理年一事。信中说: “2005年是爱因斯坦一系列伟大科学发现100周年,这些科学发现影响了整个当 代物理学。这为世界提供了一次机会,在21世纪庆祝物理学上最伟大的一位思想 家。”签名国说世界物理年将提高“世界对物理学的了解”。2004年6月10日, 联合国大会召开第58次会议,会议鼓掌通过了把2005年定为物理年的决定,并把 正式名称定为“国际物理年”。   爱因斯坦狂飙   也许有人不喜欢把“狂飙”一词用于科学领域,因为感情色彩过于浓重。然 而,爱因斯坦在1905年完成的工作,任何对科学稍有兴趣的人听后都会热血沸腾。 用国际物理年的形式纪念爱因斯坦,大概也是众望所归。   “1905年爱因斯坦发表了5篇论文,所覆盖的3个领域分别是光电效应、布朗 运动和狭义相对论。虽然这些文章主题不同,但都是各自领域的奠基之作。”英 国《自然》杂志在1月20日发表的纪念文章中说。   在一个世纪前,有少数“乌云”笼罩着物理学界。美国的两位科学家完成了 光的干涉试验,结果与当时的物理学理论相悖。在巴黎,似乎有无尽能量的矿物 令科学家们困惑不已。与此同时,天文学家和地质学家则因为太阳能不能永远发 光而争论不休。然而,德国《物理学年年鉴》刊登了一系列论文,以不到70页的 篇幅解答了这些谜,同时颠覆了人类几个世纪以来关于自然的公认理论。论文的 作者是一位名不见经传的年轻人——26岁的爱因斯坦。   “爱因斯坦是相对论的奠基人,也是量子理论的少数几位奠基人之一,是有 史以来对自然科学贡献最大的人之一。”聂玉昕说。   1879年,爱因斯坦出生在德国乌尔姆一个中产阶级家庭。5岁时,父亲给了 他一个指南针,指针在磁力的无形作用下转动的情景让他惊讶。像牛顿看到掉落 的苹果一样,爱因斯坦产生了一种奇怪的感觉,认为自己看到的现象具有深远意 义。由于不认同权威,爱因斯坦一度被人认为注定一事无成,大学毕业后无法进 入学术机构,只在伯尔尼专利局找到一份临时工作。但在那里,爱因斯坦被正规 教育扼杀的科学激情终于重新迸发出来。仅就爱因斯坦在1905年6月和9月发表的 两篇有关狭义相对论的论文而论,就具有改变历史进程的深远意义,它们提出了 关于时间和空间的全新概念。   中国科学院院士何祚庥说:“狭义相对论深化了牛顿所奠定的牛顿力学,深 化了牛顿所提出的时空观,从而影响到当代物理学的各个领域。人们公允地认为 这是物理学领域里的大突破,亦即由宏观低速运动领域进入到宏观高速领域的突 破。这一突破的重要后果之一,是爱因斯坦首先发现了质量能量等价的公式,E =mc2,并为人类利用原子能指出了方向。”   物理学的危机   20世纪是物理学的世纪。没有20世纪的现代物理学,就没有今日的许多高科 技产品,就没有今日的物质与精神文明,就没有今日的现代社会。然而,从20世 纪后期以来,物理学的地位开始下降。2005国际物理年,负有帮助物理学在21世 纪重振雄风的重任。   《自然》杂志在1月20日的社论中指出,爱因斯坦已经逝去,如果2005国际 物理年仅仅是再一次宣传爱因斯坦百年前的成就,而不是直面物理学眼前的危机, 那么国际物理年就失去了意义。聂玉昕认为,现在物理学面临的最严重的危机是 社会重视度下降,后继人才不足,还有就是学术的浮躁。   “学好数理化,走遍天下全不怕。”曾经,这句话在中国路人皆知。但近年 来,随着电子、生物和经济等新兴学科对年轻学子的吸引力日渐增强,学习物理 的学生数量和素质均有下降趋势。这种情况在世界各国具有普遍性,国外媒体的 有关描述可谓一针见血。   法新社报道在巴黎举行的物理年启动仪式时说:“主宰上世纪发展的科学界, 正在缓慢而又令人痛苦地衰落,有青黄不接的危机。环顾整个欧洲和北美洲,还 有亚洲部分地区,在中学及大学选修物理课的学生人数都减少了。这造成在实验 室埋头苦干的科研人员出现老化趋势,而且主要由男性当家。”   学术浮躁是危害包括物理学在内自然科学发展的另一个问题。国际物理年也 许是一次机会,让政治家和科学家反思如何发展物理学以及其他门类的科学。   聂玉昕说:“把论文数量和研究人员个人利益挂钩的做法是损害科学发展的, 容易造成科学家的急躁情绪。衡量一个科学家的成绩,不能仅靠论文数量。学术 浮躁是一个世界现象。”   需要注意的是,学术浮躁与整个社会环境分不开,特别是媒体的不当宣传。 对此,三思科学网站站长碧声说:“在竞相争夺读者注意力的时代,媒体往往会 刊登名不符实的‘重大成就’、子虚乌有的‘神秘现象’、耸人听闻的‘技术危 险’,而事实是,严肃的科学研究难得与惊人事物有缘。”   第二个爱因斯坦?   21世纪,完全有可能出现第二个爱因斯坦,但前提是需要让社会、特别是青 少年能够分享物理学家的心得。这一点,是物理年中需要科学家们关注的。   台湾地区的物理学会在庆祝国际物理年的文章中说:“全世界的物理学家需 要更加积极地与政治家及一般大众分享他们在物理上的见识及信念。”   目前,物理正向着宏观和微观两个研究方向不断深入。在宏观领域,宇宙和 人类的未来密切相关,但人类仍不能回答关于宇宙学的一些基本问题,如暗物质、 暗能量的来源、组成和性质。在微观上,人类对物质组成的认知还需要更为深入。 同时,社会还要求物理学发挥“用”的功能,研究繁杂系统,让物理学为能源、 材料、信息和环境问题提出解决方案。物理学与其他学科的交叉和渗透越来越显 得重要。   在以上发展方向中,物理学的“用”是最容易为物理学家们在宣传中忽视的。 《自然》杂志在社论中指出,科学家应该在物理年和以后的时间让社会了解, “在下一次(物理学理论)革命前,物理学的主要成就将出现在工程领域。正在从 事这方面工作的物理学家如果保持沉默,是可耻的……物理学不仅是要了解我们 的宇宙,而且也致力于制造有用、有时也是激动人心的事物。”   物理学的“用”不言而喻。中国23位两弹元勋中,至少有13位出身于物理学 界。学习物理,不一定做研究,也可以做老师,转投其他行业。聂玉昕说:“人 人都应该学些物理。物理学思想方法的训练对人有很大好处。”   物理学界的行动   物理年,物理学界开始行动。中国科协青少年工作部提供的一份新闻发言稿 中,工作部长牛灵江说,今年美国当地时间4月18日,光信号将从爱因斯坦工作 过的美国普林斯顿发出,通过大洋光缆在24小时内周游地球。这个活动被命名为 “物理照耀世界”。   按目前计划,由美国传来的光信号首先在上海登陆,然后中国每个省、市、 自治区都会依次行动起来。在北京时间4月19日晚7时,每个地区都会组织青年学 生,让他们每隔几十米站一人,组成绵延数公里的人链,然后光信号从人链的一 端开始,通过学生的手电筒、激光教鞭或其他发光物,一个人接一个人传下去。 当一个地区完成光的接力后,最后一人就会通过电子邮件、电话、手机等,向下 一地区发去信息和图片,通知他们继续接力。最终,传入我国的光信号将分别向 俄罗斯和印度方向传去。   物理学界希望通过类似活动,呼唤社会对物理的关注,增加青少年对物理的 兴趣。2005国际物理年的标识,正反映了科学家们的这种心情。标识是由四种颜 色组成的光锥,其中红色代表过去,蓝色代表未来,黄色和绿色表示连结过去到 未来。   不过北京大学物理学院教授阎守胜认为:“物理科学有自身的魅力,总会有 年轻人喜欢物理,投身于物理研究事业。”   聂玉昕说:“在21世纪,完全有出现第二个爱因斯坦的可能性。物理学仍然 面临许多迫切需要解决的问题。爱因斯坦终生没有解决的统一理论至今没有解决, 另外弦理论还需要完善。随着实验条件的进步,超越爱因斯坦理论的物理学理论 有可能出现。” (XYS20050129) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.3322.org)(xys.freedns.us)◇◇