↑↑ ↑[叶沿林]:对物理科学来讲,大家是在未知的情况下做事情,科学大厦有多大根本不知道,真理有多远根本不知道,因为我们连最起码的量子力学,它有客观的东西,但是有主观的因素,甚至是综合形成的科学的东西,更多的是一种触摸、探索,对未知的庞大的东西在局部的范围里应用一些东西。李政道说“我们连统一的对象都不知道是什么,绝不可能说20年出现一条好汉把所有的问题都解决了”,这些年我们知道的东西越来越少而不是越来越多,吴大佑在台湾逝世之前说“我们过去的创造发明都是在应用的角度,纯粹的求知探索的东西比较弱”,这是物理学的本质,创新、探索,更多的是邓小平讲的“摸着石头过河”,在摸索当中,然后大家就是摸索,局部地解决问题,这些比较自由、宽松,形成不同的学派,用不同的方式处理问题,精神文化的因素还是要发展。 [↑↑↑↑
↑↑ ↑[张元仲]:我的专业是协议相对论、引力理论,包括广义相对论和宇宙科学。谈到相对论,大家有一些误解,一谈到相对论好象就是狭义相对论、广义相对论,这是不适合的。所有的现代物理学都是以狭义相对论为基础的,所有的物理学所取得的成就都证明了狭义相对论的正确性。 [↑↑↑
↑↑ ↑[张元仲]:我主要谈科学普及的问题,特别是对青少年。70年代、80年代除了相对论以外,大家关心的还有永动机,当然现在关心的人相对少了。又叫马儿跑,又叫马儿不吃草,这种事情比天上掉馅饼还要奇怪。对能量守恒提出疑问的群众少了,但是对狭义相对论提出疑问的不是少了,而是越来越多了,包括在国际上。我总是不能理解,因为我是搞相对论的,我不能理解。什么叫狭义相对论?狭义相对论实际上是描写真空里的实际结构,真空成为各种动力学的基础,其它的运动规律都是要在伽利略变化下协变。真空里的时空结构,从我的角度来看,我知道的只有三类,一类是牛顿的,一类是爱因斯坦的,一类是比狭义相对论更广泛的,而且这三类唯一的差别就是如何对钟、对表。 [↑↑↑
↑↑ ↑[张元仲]:对钟、对表是日常生活中不可避免的,用电子信号对钟不考虑速度,不用扣除所用的时间,但是对宇宙中大尺度的测量来说,就不能不考虑光信号传播过程所用的时间。要考虑这个时间,就得知道光的速度,为什么光是一个常数?但是光的速度又不能知道,所以这就像狗咬尾巴的逻辑循环,是一个假设。到现在为止,单向光速不能测量,任何光速都比较测量。不受力,匀速直线,什么叫直线?什么叫匀速?又是一个逻辑循环。我们测量两米,我们有了一米以后测的是一个东西一米的两倍,我们测量的是倍数,一米是测不出来的。为什么叫一米?可以讨论,但是绝对不会有结果。有的东西必须要有一个标准,然后拿标准测量别的,所有的东西都是这样的。相对论也是一样的,所以我不能理解为什么群众对相对论有很多的疑问? [↑↑↑
↑↑ ↑[张元仲]:其实这些疑问你仔细想想,对牛顿的理论可以提出同样的问题。牛顿的顺时信号对钟,我们在现实中找不到顺时信号,而且也不可能有顺时信号,按相对论是动能,跟速度是成正比的,随着速度的增大动能不断大,如果速度是无穷大动能就是无穷大,无穷大的速度、无穷大的动能任何的事物都不可能接受。至少现在我没有发现顺时信号,将来发现了超光速信号,对狭义相对论的冲击也不是质的变化,而是量的变化。相对论要发展,但是狭义相对论的发展空间有限,广义相对论的发展空间很广泛。 [↑↑↑
↑↑ ↑[张元仲]:牛顿理论都在日常生活中体现,所以大家这个观念非常强烈,不自觉地就用了牛顿的观念。但是有些人有一种误解,认为牛顿理论是相对论近似,但是实际上时空观不能近似,近似的是数值,因为仪器有误差,所以近似是数值上的近似,不是时空观念、时空结构上的近似。时空结构不管是宏观还是微观,不管是强场还是弱场,都是相对论的,而不是牛顿。很多人一谈到近似往往就把观念近似了,我觉得这是不适合的。理论要跟现实社会结合,我在此呼吁,把相对论的普及知识纳入中学的物理课本,使年轻人从年轻的时候就灌输一个正确的时空观念,虽然他们学的是牛顿力学,但是要知道正确的时空观念是相对论而不是牛顿时空观。 [↑↑↑
↑↑ ↑[陈运泰]:今天这个会议是纪念爱因斯坦提出相对论100周年,今天主要是研究物理学和人类社会的未来,请社会科学家也来参加。1996年我到意大利宇宙物理中心访问工作,同时参加第三次世界科学院院士会议。当时那里正在举行欧洲300年文明展,我去参观了。说是欧洲300年文明展,实际上是以欧洲为中心的世界300年文明展,展览会中都是很珍贵的照片、图片,在这300年来对欧洲的文明,实际上是对世界文明做出贡献的科学、技术、文化、艺术等等都占有一席之地。比如大家熟悉的电报、汽车,包括著名的音乐家贝多芬,包括画家,科学技术文化都占有一席之地,但是仅仅是有一席之地。在我们心目中非常伟大的、非常著名的科学家、技术专家、文学家、艺术家,他们对人类文明的贡献在展板上也就占二分之一展板,但是唯独在展览会上一进门摆了三张落地大照片,第一个是爱因斯坦的,因为他对人类认识客观物质世界做出重大贡献,第二个是马克思,因为他对认识人类社会做出伟大贡献,第三个是弗洛伊德,他对认识人类自身做出贡献。今天我们纪念爱因斯坦提出相对论100周年,自然科学家、社会科学家在一起研讨,的确非常有意义。这是我第一个感触。 [↑↑↑
↑↑ ↑[陈运泰]:第二,我们研讨物理学和人类的未来,这是非常有意义的。我本人是研究地球物理工作,我是学物理的。在中国,知识界可能不大知道地球物理是做什么的,常常在很多地方地球物理被写成“地理物理”,反映大家对地球物理是做什么的宣传不够。应该是地球物理,往往被写成“地质物理”。无论在什么场合,地球物理都不被人所知。地球物理在中国属于地学界,我本人在中科院地协部,被物理学界隔出“教门”。地球物理实际上就是研究地球的物理。我们不但要提倡自然科学和社会科学的交叉结合,还应当加强不同学科之间的交叉。地球物理,顾名思义研究地球的物理。牛顿是物理学家,但是对地球物理学来说,认为牛顿是最早的地球物理学家,因为他关于地球的形状,旋转的椭圆,这是开创性的。地球物理学是一个应用科学,并不是太被社会或者是学生所了解,这是我们宣传不够的关系。 [↑↑↑
↑↑ ↑[陈运泰]:地球物理学对人类的未来的确很重要,我们看对人类的社会生活、经济发展到底有多大的作用就会有所体会。大家讨论未来21世纪将是一个什么世纪?生命科学家说21世纪是生命科学世纪,不同专业的人都说这个专业是未来的世纪。我的意见,人类社会到了现在,面临着能源匮乏、能源短缺、生态恶化、环境污染、灾害频发,如果我们不用我们的智慧来解决这个问题,到时候人类连生存下去都成为问题,还谈到什么化学世纪、生命科学世纪?离不开物理学、地球科学,地球科学里就包含着地球物理学。 [↑↑↑
↑↑ ↑[陈运泰]:前几天报纸上登中国和邻国在南海进行石油勘探,这是解决石油问题的一个措施。找石油主要是靠地球物理的勘探,就是靠地震物理勘探,这是地球物理学应用中很小的一部分。地球物理学对于今后人类社会的可持续发展是非常重要的,所以我觉得我们今后还是要强调不同的学科之间要平衡、和谐发展,这样才能够使得我们人类社会很好地发展。 [↑↑↑
↑↑ ↑[陈运泰]:前天印度尼西亚又发生地震,从去年年底大地震之后又来一次大地震,很多人提出问题,为什么在同一个地方又发生这么大的地震?地震学家总是被问到底能不能预报地震?预报地震为什么到现在还做不出来?问题就在物理学。我们都知道,拿一支铅笔使劲掰,如果不断继续下去,这个铅笔一定被掰断,但是我问你最先哪儿断?什么时候断?你能答吗?你只能预告说一定要断,但是说不清楚几点几分几秒断?说不清楚从哪个地方先断?地震学家要回答的就是掰下去铅笔在什么时候几点几分几秒断,在什么地方断,这个难度是可想而知的。最大的难度,地震就是地下岩石的破裂,这跟破裂的性质、摩擦的性质关系密切。 [↑↑↑
↑↑ ↑[陈运泰]:美国的地球物理联合学是属于美国的物理协会,美国的物理协会包括七个学会,包括地球物理学会,所以我说美国认地球物理是物理学。中国的物理协会不认地球物理学,物理学家非常惭愧,我们可以对遥远的天体说得头头是道,知道得很清楚,我们可以对微观世界,原子、原子核的细节可以说得很清楚,可是对我们居住的地球知道的很少,对我们每天遇到的摩擦性质到现在还说不清楚,而要解决地震预报的问题,就要解决地下岩石摩擦的问题。所以说物理学面临的问题很多,包括跟它相关的地球物理领域、地震领域。 [↑↑↑
↑↑ ↑[陈运泰]:我本人是做地震学工作,研究震源物理学,我们对这方面的认识还是很少,我们要减轻地震灾害,还是要研究地球物理学,对于减轻灾害,为人类造福、兴利避害都是非常必要的。谢谢大家! [↑↑↑
↑↑ ↑[陈难先]:今天我们在这里纪念爱因斯坦相对论诞生100周年。当时的爱因斯坦其实就是一个26岁的青年,也不是优秀生,那时候的基本粒子只有一种,就是电子,在这样的情况下,爱因斯坦干了什么事?当时麦克斯韦的电子理论非常成功,基于以太学说,无论是从理论还是从应用上,都是蓬勃发展的。爱因斯坦要跟很权威的,而且是很有生命的理论发生冲突。当时的力学也没有跟光速接近的实验。爱因斯坦当时发表演说就是在小餐馆找两个服务员听他讲,没人听他的,他得诺贝尔奖也不是因为相对论。当然爱因斯坦年轻的时候沉醉于科学,不管是对相对论还是量子论,他都很有贡献。当他年龄大一点的时候就转向犹太富国主义,倾向于社会主义,他对社会做出重大贡献。 [↑↑↑
↑↑ ↑[陈难先]:实事求是很不容易,我们现在教育孩子要有严密的逻辑,什么逻辑?形式逻辑,不是类比逻辑,也不是归纳逻辑,也不是实验逻辑,也不是技术逻辑,也不是可操作性的逻辑,都不是。人类发明创造的模式,我们可以总结,但是我们不能限制,创新的模式我们不能限制,我们可以总结,但是我们绝对不能限制它。爱因斯坦就是不受限制的人。马克思的女儿问马克思最喜欢的座右铭,马克思的回答就是“怀疑一切”。我们现在教育孩子要现实,教育是一个很大的问题。 [↑↑↑
↑↑ ↑[陈难先]:第二,从真理到真理,有时候不如荒谬到真理,物理学很多伟大的发现都是从荒谬出来的。以太说出了电磁场的基本规律,现在批判地荒唐的东西里面就隐含着真理,如果太讲究前提的可靠性就出不了新东西,如果前提全是可靠的,不过就是形式逻辑,不可能出新的东西。爱因斯坦研究“运动物体中的电磁场规律”,我们研究静止中的物体,这就有问题了。科普中,李政道说“宇宙不守恒”,我们就说“左右不对称”,其实在一个更大的空间中是对称的,这就是拉大视野、放宽视野,这不光是物理学本身发展的问题,我们交叉科学中都有扩大视野的问题。物理学其实是不断研究反问题的学科。 [↑↑↑
↑↑ ↑[陈难先]:1905年到1912年,我们原子模型是什么样?只有一个基本粒子,就是电子,原子就是一个面包,里面有几颗电子葡萄干。我们都是研究反问题,把α粒子打过去,发现原子核模型,60年代我们开始研究薄膜,应用了原子核模型。X射线也是这样的,一发现就看透射,1895年发现X射线,1856年中国一位高干就享受了X射线的检查,李鸿章,签署《马关条约》以后他到德国做X射线检查。现在很多都是反问题,随着历史条件的不同、技术条件的不同是在发展的,当时根本没有细聚焦技术,也没有传感器的正面分布,也没有FMT,所以只能做透射。到1964年,这些技术都成熟了,马上CT出来了,现在正电子淹没等等都出来了。技术的发展确实会影响科学应用,但是并不能影响科学本身的发展。现在讲时代,有时候不完全靠时代,跨时代的发现从哪儿来?超越时代的发现从哪儿来?人类的逻辑,包括想象逻辑,马克思的共产主义理想从哪儿来?他要跨时代、超越现实,逻辑是多种的,我们可以从某一个角度总结,但是我们不能限制,否则就限制了中国人的创新。 [↑↑↑
↑↑ ↑[陈难先]:中国古时候说“力行之所以奋也”,我们落后了,那就非得说老祖宗出身很好,还当过官?没必要。这50年的历史证明通过我们的奋斗、努力,可以把中国搞得越来越强,改革开放以后我们更有信心,这就行了,我们一定可以做得更好。非得说老祖宗当过官干吗?没有必要。我在北大念书的时候,杜连耀老师讲了一个笑话,现在都讲我们是无线电的发明人,那个国家挖出一根铜线,另一个国家没有挖出线来,就说我们那时候就搞无线电。开玩笑。谢谢大家! [↑↑↑
↑↑ ↑[张开逊]:今天何泽慧先生一大早也来了,但是她还有一个会,所以不能参加我们今天的会议。但是她跟我谈了一些她的观点:第一,物理学研究最重要的条件就是“思想”。 [↑↑↑
↑↑ ↑[张开逊]:物理学和技术创新的关系。物理是技术创新的科学基础,从18世纪到现在的300年间,人类的发明活动出现的重大的转折,主流技术的创新开始建立在新的物理学发现的基础上。发明家走出经验或常识的困境,科学与技术开始联姻,基于对自然规律的深刻,导致一系列重大发明,他们对人类文明进程产生了深远影响。蒸汽机的发明使人类生产活动摆脱了对自身体能的需要,开始利用化石燃料获得了强大的动力,世界开始同农业社会进入工业社会。飞机的发明可以使人类达到任何的地方,飞机提高了人类活动的效率。电子计算机的发明导致人类社会生活和生产方式的重大变革。人们常常说瓦特发明了蒸汽机,莱特兄弟发明了飞机,洛伊曼是电子计算机之父,这次说法是不准确的。飞机的发明源于瑞士物理学家发现的流体压强与速度间的相互关系和风洞实验的结果,物理学是航空由冒险的死亡游戏成为理性的科学活动。现代计算机之所以如此具有魅力,是由于物理学提供了最重要的核心技术,电子器件,他们能够以机械装置无法比拟的速度转换工作状态,因为计算机的构想在17世纪帕思卡时代就形式了,在这300年间没有大的变化,只是由于电子器件的出现使得这种构想有实际的意义,后续的软件发展才有可能。 [↑↑↑