理论物理的发展需要什么样的条件.doc

关于理论物理的发展需要什么样的条件周光召院士在“理论物理专款”十周年纪念学术报告的主题报告? ????各位早上好，今天在座的有非常多著名的理论物理学家，特别是很多年轻的物理学家，我离开理论物理有相当长的时间了，按道理今天做这个报告并不是很合时宜。今天这个会，是希望引起基金委领导对理论物理的重视，所以在理论物理所领导的一再要求之下，我勉为其难讲几点意见。? ????第一、上一个世纪，是物理学的世纪，这毫无疑问。而理论物理在上一世纪的物理学中间，发挥了非常重要、可以说是极其光辉的作用。今天大家都是学理论物理的，这点并不需要很多的时间来加以说明。上一世纪最重要的发现是相对论和量子力学，以及以后由相对论和量子力学结合发展出来的量子场论。这些理论对物理学、化学等所有的领域，都产生了深刻的影响。原子核物理，基本粒子物理，激光物理，量子化学，分子物理等，都受了上个世纪这两个最伟大发现的影响。而理论物理学家，在发展所有这些，从原子核，基本粒子到激光物理，每一个领域，都起着重要的作用。古典物理在上一世纪也在继续发展，特别是在一些特殊的状态里面，像等离子体状态，也扩展到很多其他的领域，直到为国民经济服务的一些领域，都有物理学家的影子，理论物理学发展的很多思想和方法，如刚才郝柏林提到的“scaling”（标度律），很多领域现在都在加以应用。就拿刚才发的这本书（《“理论物理专款”十周年总结》），里面提了从1990年—2003年的诺贝尔物理学奖，一共是14个奖，其中就有四个是理论物理学家得的奖，这里面有P.G.?de?Gennes，有R.B?Laughlin，有Herardus’t?Hooft，Martinus?Veltman，以及去年苏联的阿布里科索夫、金茨堡，美国的A.J?Leggett，他们都是理论物理学家。理论物理在发展物理学，以及相关的学科方面在上一世纪是起了非常重要作用的，所以这一学科，应该在中国得到支持和发展。我讲的第一个问题，就是帮助我们的所长，向基金会呼吁，继续重视理论物理。? ????第二、讲讲理论物理的发展需要什么样的条件？我想通过量子力学的发现来说明。量子力学的发现过程中的环境，它的学术风气之好，是上世纪中最突出的一个例子。量子力学是第一次世界大战后主要在德国那样非常困难的条件下产生的。我最近才知道在第一次世界大战以后，相当一段时间内，德国科学家在世界上是受到排挤的，所有世界的国际会议，都不邀请德国的科学家出席。唯一的例外，只有爱因斯坦。因为爱因斯坦当时虽然在德国工作，但是他已经放弃了德国国籍，他讨厌德国军国主义，很早就放弃了德国国籍，加入了瑞士国籍。同时爱因斯坦一开始就是反战的，虽然他当时呆在德国柏林。战后的国际会议，就邀请他一个人参加。连普朗克这样的大物理学家都不邀请，因为法英科学家不愿意看到德国科学家。就是说德国科学家当时在国际上处于相当孤立的位置，替他们打抱不平的只有爱因斯坦，有一次开一个国际会议，在荷兰，爱因斯坦接到邀请以后，因为所有其他的德国人都没有接到邀请，所以他拒绝参加，他说科学是不能由政治来划分的，科学应该是没有国界的，不应该因为政治因素而影响科学家的交往，所以他也拒绝出席。他虽然很讨厌德国的政治，但是他觉得在那种困难的条件底下要保护德国的科学家。这说明德国科学家很困难。同时作为战败国，德国物价一直暴涨，工作和生活条件都很差。尽管工作条件不好，量子力学还是在哥廷根、慕尼黑以及丹麦的哥本哈根这几个地方发展起来，最后在哥廷根集大成。在它的发展过程中，有几点特别值得注意，以前我在不同的场合可能也讲过。一是培养了一大批杰出、优秀的青年科学家。最值得称道的是慕尼黑大学的索末非教授，他培养了海森堡和泡里，这两个最优秀的理论物理学家，非常之年轻，20岁左右，同时他采取的培养政策不是像我们一样留在自己身边，海森堡做研究生没有毕业，就给他送到哥廷根大学玻恩教授那儿，玻恩也是有名的诺贝尔奖获得者，海森堡在哥廷根呆了一年以后，又受到哥本哈根的玻尔教授的邀请，在哥本哈根呆了一年，1922到1924这三年，海森堡作研究生的过程中间，就经历了三个学术空气不同的地方，受到不同的训练，而海森堡自己认为，他在三个地方受到的训练对他的成长十分有用，他在索末非那儿学会了要攻克难题，当时旧量子论中最困难的问题是，考虑相对论的原子光谱，这是索末非解决的，所以在旧量子论中，索末非的学术成就是很高的，理论物理技巧的水平恐怕也是最高的。然后他到了哥廷根，他学了很多数学，哥廷根当时是德国的数学中心，大数学家希尔伯特就在那里，玻恩的数学也非常之好。他在哥本哈根跟玻尔学会了物理思维方法，玻尔是物理学家，物理思想很好。海森堡受到了多方面的训练，等到1925年从哥本哈根再回到哥廷根以后，他做出了矩阵力学这个划时代的量子力学的成果。那时候他才25岁的样子。不久，