“物理學家沉迷于追求數(shù)學的優(yōu)美,卻正在喪失解決新問題的能力?!?“頂級的物理學家不再關心物理現(xiàn)實——當然他們也不用關心這些。” “科學完了?!?/span> 這幾句話簡要但還算準確地概括了近期出版的幾本新書的內容,它們分別是:薩比娜·霍森菲爾德(Sabine Hossenfelder)的《迷失在數(shù)學里》(Lost in Math)、理查德·達維德(Richard Dawid)的《弦論與科學方法》(String Theory and the Scientific Method)以及約翰·霍根(John Horgan)的《科學的盡頭》(The End of Science)。我常被問起如何評論這些書及書中的悲觀論調。對理論物理學家來說,這樣的言論是一種指責,言下之意是今天的物理學把自己逼進了死胡同。 然而,這幾本書對此問題的描述卻各不相同?;羯茽柕屡空J為,物理學家應該多關注物理問題的現(xiàn)實性,達威德先生卻覺得忽略現(xiàn)實無傷大礙,而霍根先生則宣稱物理學家的時代已經(jīng)過去了,他們應該轉行。這到底是怎么了? 今天的物理學是不是在健康地發(fā)展?對此,或許大家有不同的觀點。但任何一個明理的人都不會去質疑物理學已經(jīng)取得的巨大成功。如果沒有20世紀量子物理和相對論的革命性突破,也就沒有晶體管、激光器、GPS、核能等等,這些支撐起現(xiàn)代社會的科學技術。 我們對物質世界的認知在20世紀后半葉就已經(jīng)達到了一個非常高的高度。所謂的標準模型提供了一套完整且經(jīng)過充分驗證的方程,來描述普通物質在普通條件下的行為(在這里你必須非常寬泛地理解 “普通”這個詞)。 標準模型的理論框架構建于20世紀70年代。它預測并促成了一系列卓越的新發(fā)現(xiàn)與新觀測,其中最典型的例子就是希格斯玻色子和引力波??梢哉f,標準模型理論代表了人類成就的一個巔峰。 然而這個巨大的成果卻是亦苦亦甜。過去,基礎物理的任何進展同時也會帶來相應的實際應用與效益??山裉?,基礎物理的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)很難對工程、化學或者生物學產(chǎn)生重大影響了。之所以會形成這樣的局面,正是因為我們目前的物理知識儲備已經(jīng)超越了這些領域發(fā)展的需求——畢竟,21世紀技術背后的那些物理原理早在20世紀50年代之前就都被發(fā)現(xiàn)了。 百尺竿頭更進一步是很困難的。但偉大的機遇依然存在。我們可以利用現(xiàn)有的物理知識來制造新穎又實用的東西,比如利用量子世界的豐富特性更加有效地存儲和操作信息。與此同時,還有許多重要的理論問題等待著我們的回答。比如,宇宙的大部分質量從何而來?我們迄今都沒有一個清晰的理解。我們知道在普通物質之外還有暗物質和暗能量,但不知道它們具體是什么。 我的英雄理查德·費曼(Richard Feynman)曾開玩笑地說:“愛因斯坦是個巨人。他的頭雖然在云里,腳卻踩在地上。而我們這些個子不高的人則必須做出一個選擇!” 可我認為今天的我們不需要選擇,因為我們已經(jīng)站在了百尺竿頭。事實上,當今的物理學可以說尤為激動人心:我們正嘗試著利用對“普通”物質的理解來制造機器助手——比如計算機、傳感器和無人機,它們增強了我們的思維能力,幫助我們完成各種任務,還可以讓我們全方位地勘察周圍的世界。 你期待21世紀的基礎物理領域,將出現(xiàn)怎樣的突破? 在留言區(qū)參與互動,我們將送出兩本維爾切克的最新著作——《美麗之問》 什么是宇宙的終極秘密?相對論還是量子力學?我們的宇宙是一件天工神作的藝術品嗎?《美麗之問》不是一本消磨時間的讀物,它是諾貝爾物理學獎得主維爾切克窮近50年的思索。近500面的大書將讓你從上帝視角重新審視宇宙萬物,讀完它將獲得前所未有的成就感和滿足感。 |
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