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作者:倪思潔 來源:中國科學報 發布時間:2019/9/9 22:30:10
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諾貝爾物理學獎得主談基礎科學
基礎科學擁有改變人類命運的力量

 

9月9日,以“科學與未來:一切源于基礎研究”為主題的中國科學院與德國國立科學院——利奧波第那科學院(Leopoldina)第一屆雙邊研討會,邀請到兩名諾貝爾物理學獎得主——中國理論物理學家楊振寧和德國固態物理學家克勞斯·馮·克里辛(Klaus von Klitzing)。

“過去120年里,科學改變了人類生活,也改變了人類命運。”楊振寧說,“歷次革命起源于三種新技術——電、電磁波、現代計算機。”

從燈泡、面包機到大型發電機,人類生活已經離不開電。沒有電磁波技術,人類通訊也不可能一步步從收音機、電視、光纖、互聯網。“這兩種技術是從法拉第和麥克斯韋的實驗中誕生的。”楊振寧說。

1946年,世界上第一臺通用計算機“ENIAC”在美國賓夕法尼亞大學誕生,這臺計算機使用了兩萬只真空電子管。此后,“基礎科學領域出現了一個令人贊嘆的發現——半導體。這個發現讓電腦的體積迅速縮小,從IBM701到臺式電腦、筆記本電腦、智能手機。而半導體的發明就是基于基礎物理領域的一次革命——量子物理。”楊振寧感慨。

97歲高齡的楊振寧告訴在座的年輕人,過去120年里的重大科學發現都來自基礎科學,我們有理由相信未來的科學發展也將如此。

來自德國馬普所的馮·克里辛今年76歲,他曾因發現量子霍爾效應,獲得了1985年度諾貝爾物理學獎。這次會議,他遇到了一件令他十分驚喜的事:“到機場接我的人手里舉的牌子上寫的不是我的職位和名字,而是公式和常數。”

1980年,馮·克里辛發現了整數量子霍爾效應,并計算出來一個物理常數,此后,這個物理常數被確定為全球統一的電阻標準,并以他的名字命名。

“自然常數是宇宙單位制的最穩定的基礎。”馮·克里辛說,2018年11月16日,在第26屆國際計量大會上,經包括中國和德國在內的各成員國表決,全票通過了關于修訂國際單位制(SI)的決議,千克用普朗克常數定義,安培用電子電荷定義,開爾文用玻爾茲曼常數定義,摩爾用阿伏伽德羅常數定義。

和楊振寧一樣,馮·克里辛堅信,基礎科學擁有改變人類歷史和命運的力量。古代,中國人用米粒、笛子來定義長度,200年前,德國幾乎每個城市都有一個自己對英尺的定義。而如今,人類用統一的光速常數來定義長度,“基礎科學是人類文化的組成部分。”他說。

 
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