我国物理学的发展与挑战

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1、我国物理学的发展与挑战http://www.sina.com.cn2007年01月09日06:00光明网　　主持人开场语：　　在前几期的讲坛里，我们着重谈了一些人文科学的内容，今天让我们换一个话题，谈谈自然科学——我国物理学的发展与挑战。之所以谈这样的题目，主要是想通过了解科学的进展及现代最前沿的问题，来拓宽我们的视野、丰富我们的知识、启发我们的思路。　　在今天世界上，科学广泛而深刻地影响着我们的生活。因此，接触科学、了解科学，学会用科学的方法来认识世界、思考问题是特别重要的，正所谓“格物致知”。这次，我们请来著名的物理学家陈佳洱先生

2、，希望他的演讲能帮助我们打开一扇科学之门，使我们知识的天地更加广阔。　　陈佳洱，1934年10月1日生于上海市。1954年毕业于长春东北人民大学（现吉林大学）物理系。1955年开始到北京大学技术物理系任教，曾任教研室主任、系副主任。1963年至1965年在英国牛津大学核物理系和卢瑟福高能研究所进修。回国后曾在北京大学汉中分校和北京大学技术物理系工作。　　长期从事加速器的教学与科研工作，在开拓发展我国的射频超导加速器、加速器超灵敏质谱计、射频四极场加速器、高压静电加速器以及束流物理等众多的低能加速器及相关的应用领域，取得了突出成果，19

3、86年被评为有突出贡献中青年专家，曾任北大副校长、校长，国家自然科学基金委员会副主任、主任，中国科学院数理学部主任，中国物理学会理事长，亚太物理学会联合会理事长等职。　　陈佳洱：谢谢光明日报的邀请，大家好！　　物理学是人类认识自然界的基础，是揭示和阐述物质世界基本构成及其运动和相互作用的基本规律的科学。当今物理学已是现代科学的基石，也是现代前沿技术的先导和源泉。　　比如今天从我们普遍使用的手机、电视、MP3、笔记本电脑等日用家电产品，到我们看病时用的B超、X-光、CT照相等，到航空航天技术乃至核能源或核武器技术，无不深深地植根于物理科

4、学的成就之上。　　现代物理学的发展正改变着人类的生产和生活方式，开拓着我们的未来。我们和谐社会和创新型国家的建设都需要我们关注物理、了解物理的发展，更希望年轻同志们投身物理学，为把我国建设成具有强大综合竞争力的科学强国作出自己的贡献。这是为什么我要专门来谈谈这个题目的原因。　　中国古代文明中的物理之光　　“物理”一词，在2300年前我国的先秦时期就出现了。当时的思想家还认为自然界的规律和人文社会的规律是统一的，人文社会的法则也应该归结为天地、自然的法则。从这点来看，当时的物理学与哲学是混为一体的。　　其实“物理”一词，在2300年前我

5、国的先秦时期就出现了，但当时的含义比现在的“物理”要广泛得多。它泛指人类对自然界及人类自身的理性认识或世界万物的道理。中国古代的学者很注意对自然现象的观察和理解，他们认为对自然规律的认识，对于每个人的世界观、人生观以至于人格的形成至关重要。当时的思想家还认为自然界的规律和人文社会的规律是统一的，人文社会的法则也应该归结为天地、自然的法则；后来有人把这个观点概括为“天人合一”。从这点来看，当时的物理学与哲学是混为一体的。　　例如，孔子在《大学》中把人的教育过程描述为:一个人首先要尽力探求世界万物的道理，深入理解得到的各种知识，才会有崇高

6、的理想和坚定的信念，才能修养好个人高尚的品德；每个人有了好的品德，才能处理好家族、社会与国家的关系，达到天下太平。　　生活在公元前4世纪的屈原，在他著名的《天问》一诗中就曾一连向大自然提出了172个问题，表现了中国古代先贤追求真理的精神。　　中国古代学者对物理现象和规律的重视和探究不仅深刻地影响着人们的价值观，促进了中国社会经济和科学文化的发展，还导致一系列的技术发明。例如中国在很早的时期就建立了先进的天象综合观测技术，创建了一批珍贵的记录，包括用甲骨文记录的、世界最早的超新星爆发事件。通过长期的观测与实践，中国创造了与农业生产相结合

7、的农历，促进了农业经济的发展，并延用至今。　　在湖北随县曾侯乙墓出土的编钟又如声学上，在乐器制作、声音传播规律的掌握以及具备完美听觉的音乐殿堂的建造上都取得了突出的成就。1978年在湖北随县出土了公元前500年制造的曾侯乙编钟，共8组合计65件。现代中国物理工作者通过研究，发现它所包含的物理内容令人惊叹!由青铜铸成的编钟，钟形是扁瓦形的而不是圆的，每个钟具有双音性质，各自可以发频率相差大三度或小三度的两个音。整个编钟的音域共5个八度，中音区12个半音俱全，音高几乎与现代乐器的音高一致。编钟的延音短，能够演奏旋律快的音乐，钟上突起的钟枚

8、起到滤波的作用，使音质更为优美，无论是中国民族音乐还是西方的交响乐曲都能演奏。　　声学分析表明，编钟正着敲时钟体振动波谱的最大振幅正好在正中，而波节则在离正中侧敲点处；编钟侧敲时振动波谱的最大振幅正好在侧边，而波节则正好