冯端：漫谈物理学的过去、现在与未来

中科院物理所

2018-05-14 10:10:04

“物理学的过去、现在和未来”是一个非常大而且重要的题目，也是一个非常难讲的题目，特别是涉及物理学的未来，结果往往是贻笑大方。这里以历史的透视为主线，提出一些个人不成熟的看法，抛砖引玉，希望得到大家的批评和指正。

历史的透视

对物理学的发展历史进行透视，将有助于我们来理解其现状并进而展望其未来。历史很长，不能样样都讲到。我想从牛顿开始，牛顿以前还有很多先驱性的工作，只好从略了。

经典物理学的盛世

第一次综合是17世纪牛顿力学构成了体系。可以说，这是物理学第一次伟大的综合。牛顿力学实际上是将天上的行星运动与地上的苹果下坠概括到一个规律里面去了，建立了经典力学。

转折与突破

正是由于经典物理学取得了非凡的成就，给人们印象太深刻了，遂使有些科学家产生了错觉，认为巨大发现的时代业已过去。这种悲观的论点在上世纪末相当流行。具有典型意义的是著名物理学家迈克耳孙说过的一段话。

当代情景

在量子力学确立之后，物理学进入了新的时期，这里统称为当代物理学。由于当代情景错综复杂，头绪繁多，难以用甚短的篇幅来进行概括。下面就以实验和理论这两条主线，对此作一粗略的介绍。

学科的前沿与展望

下面我们来讨论有关学科前沿与展望这方面的问题。

物质结构层次化的结果

当代物理学的研究表明，物质结构在尺度上和能量上都呈现不同的层次。明确了物质结构的不同层次之后，当代物理学的分支学科如何划分的问题，也就迎刃而解了。

复杂与简单的辩证关系

下面讨论一下复杂与简单的辩证关系问题，这里牵涉一点哲学观点的问题。因为物理学所研究的是一些最基本的问题，所以在探索和深入到一定程度后，某些哲学观点就会呈现出来了。

物理学的开放性

物理学一直是一门生气勃勃的学科，这和它具有高度的开放性是密切相关的。它和技术并没有截然的分界线，它和其他的自然科学也没有截然的分界线。它的门户总是开放的，鼓励跨学科的交流与沟通。